CN202970765U - 一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统 - Google Patents

Abstract

一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统，适用于煤矿井下封孔和瓦斯智能抽采。它包括与瓦斯抽采管相连的瓦斯储存器，瓦斯储存器连接有自动调节抽采负压的瓦斯自动抽采泵，位于钻孔附近瓦斯抽采管上连接着瓦斯浓度自动检测仪，位于煤层内瓦斯抽采管外缠绕着五组聚氨酯封孔袋，聚氨酯封口袋外边缠绕着能和煤壁紧密贴合的五组堵孔布，储料器通过进料管连接着进料压力自动控制泵，位于煤层内的进料管绑扎在聚氨酯封口袋和堵孔布之间，瓦斯浓度自动检测仪、瓦斯自动抽采泵和进料压力自动控制泵的数据信号通过数据采集线连接数据线路集成器，数据线路集成器通过数据线连接着自动监测控制器。该系统设置简单、操作方便、便于智能化控制、使用效果较好。

Description

一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统，尤其适用于煤矿井下高效封孔和实现瓦斯智能抽采。

背景技术

瓦斯是我国煤矿安全生产面临的主要问题之一。目前，瓦斯抽采是煤矿治理瓦斯灾害的主要手段，也是充分利用清洁能源和减少排放的必要环节。在利用瓦斯时，由于低浓度瓦斯利用技术不成熟并且效率低，对瓦斯浓度的要求很高。因此，提高抽采瓦斯浓度是瓦斯抽采面临的关键难题，而钻孔抽采瓦斯浓度降低的主要原因是封孔差导致煤壁裂隙漏风造成的。为此，钻孔密封格外重要。

现阶段瓦斯抽采时采用的封孔方法有很多。常用的是将聚氨酯溶液与布拧在一起堵在孔口和孔中进行发泡密封，然后在聚氨酯堵孔中间段注入水泥砂浆并最后凝固。其实质是通过在钻孔中形成一段固体来达到堵孔目的。然而，形成的固体经过长时间的瓦斯抽采后容易变形、松动，并且随着孔壁周围的裂隙发育，会形成新的贯通裂隙，不能到达很好的密封效果，缩短瓦斯抽采期。

另一种封孔方法是用胶囊进行封孔，这种方法是用胶囊堵两头，并在中间注入泥浆。该法不仅有聚氨酯封孔端头中间注砂浆的缺点，而且胶囊成本较高，不利于现场实际应用推广。

在完成瓦斯抽采工作时，常常需要大量的人力物力。比如，需要按时测量瓦斯抽采浓度的数据，由于人力的操作误差常导致测量数据偏差较大，还有需要根据实际瓦斯抽采情况调节瓦斯抽采泵的压力等，面临着很多问题。

发明内容

本实用新型的目的是克服已有技术中的不足，提供一种系统结构简单、操作方便、抽采效果好的煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统。

为实现上述目的，本实用新型的煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统，包括瓦斯抽采装置，自主式动态封孔装置，对瓦斯自动抽采泵、瓦斯浓度自动检测仪和进料压力自动控制泵进行监测控制的自动监测控制装置；所述的瓦斯抽采装置包括瓦斯抽采管、与瓦斯抽采管相连的瓦斯储存器，瓦斯储存器与瓦斯抽采管相连的管路上设有瓦斯自动抽采泵，瓦斯抽采管装入煤层钻孔内的前端设有滤罩，煤层钻孔内的瓦斯抽采管内外侧间隔设有五组聚氨酯封孔袋和堵孔布；所述自主式动态封孔装置包括储料器，储料器底部设有进料管，进料管的管路上设有进料压力自动控制泵，进料管穿过瓦斯抽采管外侧的聚氨酯封孔袋和堵孔布；所述的自动监测控制装置包括瓦斯浓度自动检测仪、分别连接瓦斯自动抽采泵、瓦斯浓度自动检测仪、进料压力自动控制泵的数据传输线，数据传输线连接有数据线路集成器，数据线路集成器经数据传输线连接有自动监测控制器。

所述的储料器包括壳体、壳体的上部设有装入粒径小于0.1mm煤粉或泥沙的固体颗粒进料口、壳体的侧部设有胶状液体入口、壳体内设有拌料器。

有益效果：

1.采用聚氨酯和堵孔布相结合的方法，并且在孔的两端分别多段布置，克服了煤矿实际封孔时由于孔的两端头漏气造成的封孔质量不高。

2.采用带压注入含有颗粒胶状粘液的装置，能够动态的将含颗粒液体注入煤体裂隙中进行堵孔，提高封孔质量。

3.通过采用瓦斯自动抽采泵、瓦斯浓度自动检测仪和进料压力自动控制泵，并进行智能化监测控制，减少了瓦斯抽采过程中的人力物力消耗。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-滤罩，2-原始煤层，3-卸压煤层，4-动态注液区，5-堵孔布，6-聚氨酯封孔袋，7-瓦斯抽采管， 8-瓦斯浓度自动检测仪，9-瓦斯自动抽采泵，10-瓦斯储存器，11-数据线路集成器，12-自动监测控制器，13-固体颗粒进料口，14-胶状液体入口，15-储料器，16-磨料粘液，17-拌料器，18-进料压力自动控制泵，19-数据传输线，20-进料管

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述：

如图1所示，本实用新型的煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统，主要由瓦斯抽采装置、自主式动态封孔装置、可对瓦斯自动抽采泵9、瓦斯浓度自动检测仪8和进料压力自动控制泵18进行监测控制的自动监测控制装置构成；其中：瓦斯抽采装置包括与位于煤层外瓦斯抽采管7相连的瓦斯储存器10，瓦斯储存器10经瓦斯抽采管7与瓦斯自动抽采泵9相连，位于煤层内瓦斯抽采管7前端口连接有滤罩1，煤层钻孔内的瓦斯抽采管7内外侧间隔绑扎有五组聚氨酯封孔袋6和堵孔布5；自主式动态封孔装置包括储料器15，储料器15的底部设有进料管20，进料管20的管路上设有进料压力自动控制泵18，进料管20穿过瓦斯抽采管7外侧的聚氨酯封孔袋6和堵孔布5；所述的储料器15包括壳体、壳体的上部设有装入粒径小于0.1mm煤粉或泥沙的固体颗粒进料口13、壳体的侧部设有胶状液体入口14、壳体内设有拌料器17。储料器15经进料管20与进料压力自动控制泵18相连，所述固体颗粒进料口13进入的颗粒是经过筛选后粒径小于0.1mm的煤粉或泥沙；所述胶状液体入口14进入的液体是25%特制材料和85%的水，按质量百分比混合配制而成。连接进料压力自动控制泵18的进料管20穿过聚氨酯封孔袋6和堵孔布5绑扎的瓦斯抽采管7之间，进料管20端口位于动态注液区4中；自动监测控制装置包括连接着瓦斯自动抽采泵9、瓦斯浓度自动检测仪8和进料压力自动控制泵18的数据传输线19，数据传输线19连接着数据线路集成器11，数据线路集成器11经数据传输线19连接着自动监测控制器12。

　　工作原理：将经过筛选后的磨料从固体颗粒进料口13装入储料器15内，与从胶状液体入口进入的液体用搅拌器17混合均匀成为磨料粘液16，磨料粘液16通过进料压力自动控制泵18加压，形成带压液体流入动态注液区4，带压流体由于具有一定的压力，当卸压煤层3中的裂隙发育时，带压流体可以及时流入来堵住孔隙防止漏气，达到密封效果；瓦斯抽采过程是，经过卸压煤层3解吸出的瓦斯在瓦斯自动抽采泵9形成的负压下通过滤罩1过滤后流入瓦斯抽采管7，最终流入瓦斯储存器10存储；智能监测控制过程是，瓦斯浓度自动检测仪8采集到的实时浓度信号、瓦斯自动抽采泵9所工作的负压信号和进料压力自动控制泵18所工作的压力信号通过数据传输线19传到自动监测控制器12，经过自动监测控制器12对信号进行分析处理，可以通过控制自动监测控制器12对瓦斯浓度值进行采集、对泵的工作压力值进行采集和调节泵的工作压力值。

Claims (2)

1.一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统，包括其特征在于：它包括瓦斯抽采装置，自主式动态封孔装置，对瓦斯自动抽采泵（9）、瓦斯浓度自动检测仪（8）和进料压力自动控制泵（18）进行监测控制的自动监测控制装置；所述的瓦斯抽采装置包括瓦斯抽采管（7）、与瓦斯抽采管（7）相连的瓦斯储存器（10），瓦斯储存器（10）与瓦斯抽采管（7）相连的管路上设有瓦斯自动抽采泵（9），瓦斯抽采管（7）装入煤层钻孔内的前端设有滤罩（1），煤层钻孔内的瓦斯抽采管（7）内外侧间隔设有五组聚氨酯封孔袋（6）和堵孔布（5）；所述自主式动态封孔装置包括储料器（15），储料器（15）的底部设有进料管（20），进料管（20）的管路上设有进料压力自动控制泵（18），进料管（20）穿过瓦斯抽采管（7）外侧的聚氨酯封孔袋（6）和堵孔布（5）；所述的自动监测控制装置包括瓦斯浓度自动检测仪（8）、分别连接瓦斯自动抽采泵（9）、瓦斯浓度自动检测仪（8）、进料压力自动控制泵（18）的数据传输线（19），数据传输线（19）连接有数据线路集成器（11），数据线路集成器（11）经数据传输线（19）连接有自动监测控制器（12）。

2.根据权利要求1所述的煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统，其特征在于：所述的储料器（15）包括壳体、壳体的上部设有装入粒径小于0.1mm煤粉或泥沙的固体颗粒进料口（13）、壳体的侧部设有胶状液体入口（14）、壳体内设有拌料器（17）。

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