CN111188646B - 一种低透气性煤层瓦斯抽采设备 - Google Patents

一种低透气性煤层瓦斯抽采设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，本发明通过将液压振动机构的输出端伸入振动孔内，这样，在对所述抽采钻孔进行抽采时，液压振动机构进行振动处理，本发明的液压振动机构利用液压驱动，有效提高驱动的能力，保证振动效果，可以有效的防止压裂后裂缝的全面堵塞，可以通过振动使得煤层内部的气体被抽采出来，同时，本发明的抽采管上还连通有负压辅助抽采罐，负压辅助抽采罐内部抽真空，这样利用负压辅助抽采罐辅助增加瓦斯抽采力，而且本发明的负压辅助抽采罐以间歇的方式与抽采管连通，可以形成间歇脉冲式抽气压力，这种脉冲作用可以有效的防止钻孔堵塞并能够促进煤层内部瓦斯气体的流动，便于将瓦斯气体抽采出来，提高瓦斯抽采能力与抽采效果。

Description

一种低透气性煤层瓦斯抽采设备
技术领域
本发明涉及一种煤矿瓦斯抽采设备，具体是一种低透气性煤层瓦斯抽采设备。
背景技术
在煤矿开采中，瓦斯抽采是保证煤矿开采安全的必不可少的措施之一。目前的瓦斯抽采一般是依靠负压的抽采泵进行抽采，这种方式虽然简单，但是对于低透气性的煤层来说，仅仅依靠负压抽采泵进行抽采的效果并不能保证，由于低透气性的煤层一般均是软岩，即使是利用压裂设备进行压裂，也往往压裂后由于软岩的堆陷作用，使得煤层内压裂的裂缝重新堵塞，导致瓦斯依然难以有效的抽出，影响煤矿开采的安全性。
因此，本发明提供了一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，包括液压振动机构、抽采泵和负压辅助抽采罐，其中，所述煤层内的抽采位置设置有抽采钻孔，所述抽采钻孔内采用抽采管与所述抽采泵连通，其特征在于，所述抽采钻孔的四周设置有多个振动孔，所述液压振动机构的输出端伸入所述振动孔内，以便在对所述抽采钻孔进行抽采时，所述液压振动机构进行振动处理，且所述抽采管上还连通有所述负压辅助抽采罐，所述负压辅助抽采罐内部抽真空处理，且所述抽采泵与所述负压辅助抽采罐之间并联设置，在抽采时，所述抽采泵持续抽采的同时，所述负压辅助抽采罐以间歇的脉冲方式与所述抽采管连通。
进一步，作为优选，所述抽采管的外端连接有三通接头，所述抽采泵和负压辅助抽采罐分别连接至所述三通接头上，且所述负压辅助抽采罐与所述三通接头之间采用伸入连接管连接，且所述伸入连接管的端部设置有控制阀，所述控制器控制所述控制阀间歇启闭。
进一步，作为优选，所述液压振动机构包括液压驱动器和振荡柱组件，所述液压驱动器与所述振荡柱组件连接，且所述振荡柱组件伸入所述振动孔内，所述振荡柱组件呈多节结构设置。
进一步，作为优选，所述振荡柱组件包括多节振动柱，其中，每节振动柱的两端均可调节角度的连接有与之相邻的振动柱，且每节振动柱的两端的振动柱的角度调节的转动轴线相垂直设置。
进一步，作为优选，每节所述振动柱的中间位置设置有液压驱动套组件，通过各个所述液压驱动套组件的配合动作能够驱动所述振动柱做摆动振动动作。
进一步，作为优选，每个所述液压驱动套组件包括圆周阵列设置的四个径向驱动膨胀套，所述径向驱动膨胀套沿着所述振动柱的径向方向延伸且可伸缩的布置，所述径向驱动膨胀套的外端面一体固定设置有耐磨块，各个所述液压驱动套组件的各个所述径向驱动膨胀套均由所述液压驱动器驱动控制。
进一步，作为优选，所述振动柱的两端还均设置有一体的振动凸块，所述振动凸块在所述振动柱的径向方向上延伸出所述振动柱的外周面设置。
进一步，作为优选，所述振动柱的两端的振动凸块的横截面均成V型结构，且一端的所述振动凸块的位置处采用第一铰接柱与之一端相邻的振动柱铰接，另一端的所述振动凸块的位置处采用第二铰接柱与之另一端相邻的振动柱铰接，所述第一铰接柱与所述第二铰接柱的延伸方向相垂直。
进一步，作为优选，负压辅助抽采罐的端部还连接有负压抽吸机构，所述负压抽吸机构能够对所述负压辅助抽采罐的内部进行抽吸，以便尽可能的保证所述负压辅助抽采罐内达到并保持在一定的真空度。
进一步，作为优选，所述负压抽吸机构包括抽吸电机、风叶座、风叶、出气头和抽气管，其中，所述抽吸电机的输出端连接至所述风叶，所述风叶位于所述风叶座内，所述风叶座的端部固定在所述负压辅助抽采罐上，且所述风叶座的一侧设置有出气头，所述风叶座的采用所述抽气管连接至所述负压辅助抽采罐内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过将液压振动机构的输出端伸入振动孔内，这样，在对所述抽采钻孔进行抽采时，液压振动机构进行振动处理，本发明的液压振动机构利用液压驱动，有效提高驱动的能力，保证振动效果，可以有效的防止压裂后裂缝的全面堵塞，可以通过振动使煤层得内部的气体被抽采出来，同时，本发明的抽采管上还连通有负压辅助抽采罐，负压辅助抽采罐内部抽真空，这样利用负压辅助抽采罐辅助增加瓦斯抽采力，而且本发明的负压辅助抽采罐以间歇的方式与抽采管连通，可以形成间歇脉冲式抽气压力，这种脉冲作用可以有效的防止钻孔堵塞并能够促进煤层内部瓦斯气体的流动，便于将瓦斯气体抽采出来，提高抽采能力与抽采效果。
附图说明
图1为一种低透气性煤层瓦斯抽采设备的布置结构示意图；
图2为一种低透气性煤层瓦斯抽采设备中液压振动机构的结构示意图。
图3a、图3b和图3c分别为本发明的液压振动机构振动柱的三种不同状态结构示意图；
具体实施方式
请参阅图1～3c，本发明实施例中，一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，包括液压振动机构、抽采泵9和负压辅助抽采罐10，其中，所述煤层内的抽采位置设置有抽采钻孔，所述抽采钻孔内采用抽采管14与所述抽采泵9连通，其特征在于，所述抽采钻孔的四周设置有多个振动孔，所述液压振动机构的输出端伸入所述振动孔22内，以便在对所述抽采钻孔进行瓦斯抽采时，所述液压振动机构进行振动处理，且所述抽采管上还连通有所述负压辅助抽采罐10，所述负压辅助抽采罐10内部抽真空处理，且所述抽采泵与所述负压辅助抽采罐之间并联设置，在抽采时，所述抽采泵9持续抽采的同时，所述负压辅助抽采罐以间歇脉冲的方式与所述抽采管连通。
在本实施例中，所述抽采管的外端连接有三通接头12，所述抽采泵9和负压辅助抽采罐10分别连接至所述三通接头上，且所述负压辅助抽采罐与所述三通接头之间采用伸入连接管连接，且所述伸入连接管的端部设置有控制阀11，所述控制器控制所述控制阀11间歇启闭。
作为较佳的实施例，所述液压振动机构包括液压驱动器3和振荡柱组件2，所述液压驱动器与所述振荡柱组件连接，且所述振荡柱组件伸入所述振动孔内，所述振荡柱组件2呈多节结构设置。
其中，所述振荡柱组件2包括多节振动柱20，其中，每节振动柱20的两端均可调节角度的连接有与之相邻的振动柱，且每节振动柱20的两端角度调节的角度转动轴线相垂直设置。
每节所述振动柱的中间位置设置有液压驱动套组件，通过各个所述液压驱动套组件的配合动作能够驱动所述振动柱20做摆动振动动作。
每个所述液压驱动套组件包括圆周阵列设置的四个径向驱动膨胀套19，所述径向驱动膨胀套19沿着所述振动柱的径向方向延伸且可伸缩的布置，所述径向驱动膨胀套19的外端面一体固定设置有耐磨块18，各个所述液压驱动套组件的各个所述径向驱动膨胀套19均由所述液压驱动器3驱动控制。
所述振动柱的两端还均设置有一体的振动凸块16，所述振动凸块16在所述振动柱的径向方向上延伸出所述振动柱的外周面设置。
所述振动柱两端的振动凸块16的横截面均成V型结构，且一端的所述振动凸块16的位置处采用第一铰接柱17与之一端相邻的振动柱铰接，另一端的所述振动凸块16的位置处采用第二铰接柱21与之另一端相邻的振动柱铰接，所述第一铰接柱17与所述第二铰接柱21的延伸方向相垂直。
负压辅助抽采罐10的端部还连接有负压抽吸机构，所述负压抽吸机构能够对所述负压辅助抽采罐10的内部进行抽吸，以便尽可能的保证所述负压辅助抽采罐内达到并保持在一定的真空度。
所述负压抽吸机构包括抽吸电机4、风叶座5、风叶7、出气头6和抽气管8，其中，所述抽吸电机的输出端连接至所述风叶，所述风叶位于所述风叶座内，所述风叶座的端部固定在所述负压辅助抽采罐上，且所述风叶座的一侧设置有出气头，所述风叶座的采用所述抽气管连接至所述负压辅助抽采罐内。
本发明通过将液压振动机构的输出端伸入振动孔内，这样，在对所述抽采钻孔进行瓦斯抽采时，液压振动机构进行振动处理，本发明的液压振动机构利用液压驱动，有效提高驱动的能力，保证振动效果，可以有效的防止压裂后裂缝的全面堵塞，可以通过振动使得煤层内部的气体被抽采出来，同时，本发明的抽采管上还连通有负压辅助抽采罐，负压辅助抽采罐内部抽真空，这样利用负压辅助抽采罐辅助增加瓦斯抽采力，而且本发明的负压辅助抽采罐以间歇的方式与抽采管连通，可以形成间歇脉冲式抽气压力，这种脉冲作用可以有效的防止钻孔堵塞并能够促进煤层内部瓦斯气体的流动，便于将瓦斯气体抽采出来，提高瓦斯抽采能力与抽采效果。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，包括液压振动机构、抽采泵(9)和负压辅助抽采罐(10)，其中，所述煤层内的抽采位置设置有抽采钻孔，所述抽采钻孔内采用抽采管(14)与所述抽采泵(9)连通，其特征在于，所述抽采钻孔的四周设置有多个振动孔，所述液压振动机构的输出端伸入所述振动孔(22)内，以便在对所述抽采钻孔进行瓦斯抽采时，所述液压振动机构进行振动处理，且所述抽采管上还连通有所述负压辅助抽采罐(10)，所述负压辅助抽采罐(10)内部抽真空处理，且所述抽采泵与所述负压辅助抽采罐之间并联设置，在抽采时，所述抽采泵(9)持续抽采的同时，所述负压辅助抽采罐以间歇脉冲的方式与所述抽采管连通；
所述抽采管的外端连接有三通接头(12)，所述抽采泵(9)和负压辅助抽采罐(10)分别连接至所述三通接头上，且所述负压辅助抽采罐与所述三通接头之间采用伸入连接管连接，且所述伸入连接管的端部设置有控制阀(11)，控制器控制所述控制阀(11)间歇启闭；
所述液压振动机构包括液压驱动器(3)和振荡柱组件(2)，所述液压驱动器与所述振荡柱组件连接，且所述振荡柱组件伸入所述振动孔内，所述振荡柱组件(2)呈多节结构设置。
2.根据权利要求1所述的一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，其特征在于，所述振荡柱组件(2)包括多节振动柱(20)，其中，每节振动柱(20)的两端均可调节角度的连接有与之相邻的振动柱，且每节振动柱(20)两端角度调节的角度转动轴线相垂直设置。
3.根据权利要求2所述的一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，其特征在于，每节所述振动柱的中间位置设置有液压驱动套组件，通过各个所述液压驱动套组件的配合动作能够驱动所述振动柱(20)做摆动振动动作。
4.根据权利要求3所述的一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，其特征在于，每个所述液压驱动套组件包括圆周阵列设置的四个径向驱动膨胀套(19)，所述径向驱动膨胀套(19)沿着所述振动柱的径向方向延伸且可伸缩的布置，所述径向驱动膨胀套(19)的外端面一体固定设置有耐磨块(18)，各个所述液压驱动套组件的各个所述径向驱动膨胀套(19)均由所述液压驱动器(3)驱动控制。
5.根据权利要求3所述的一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，其特征在于，所述振动柱的两端还均设置有一体的振动凸块(16)，所述振动凸块(16)在所述振动柱的径向方向上延伸出所述振动柱的外周面设置。
6.根据权利要求5所述的一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，其特征在于，所述振动柱两端的振动凸块(16)的横截面均成V型结构，且一端的所述振动凸块(16)的位置处采用第一铰接柱(17)与之一端相邻的振动柱铰接，另一端的所述振动凸块(16)的位置处采用第二铰接柱(21)与之另一端相邻的振动柱铰接，所述第一铰接柱(17)与所述第二铰接柱(21)的延伸方向相垂直。
7.根据权利要求1所述的一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，其特征在于，负压辅助抽采罐(10)的端部还连接有负压抽吸机构，所述负压抽吸机构能够对所述负压辅助抽采罐(10)的内部进行抽吸，以便尽可能的保证所述负压辅助抽采罐内达到并保持在一定的真空度。
8.根据权利要求7所述的一种低透气性煤层瓦斯抽采设备，其特征在于，所述负压抽吸机构包括抽吸电机(4)、风叶座(5)、风叶(7)、出气头(6)和抽气管(8)，其中，所述抽吸电机的输出端连接至所述风叶，所述风叶位于所述风叶座内，所述风叶座的端部固定在所述负压辅助抽采罐上，且所述风叶座的一侧设置有出气头，所述风叶座的采用所述抽气管连接至所述负压辅助抽采罐内。
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