CN205089360U - 大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤矿回采工作面采空区瓦斯抽采设备，具体为一种大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，所述抽采主管路（1）每隔15m布置一个上向三通接头（3），所述三通接头（3）上连接有大孔径立管（4）。所述大孔径立管（4）顶部设有端部堵头（7）、筛孔（6）、细丝纱网（5）。所述大孔径立管（4）埋入采空区后，老塘处打设堵漏墙（8），并随工作面推进不断前移以拦截采空区瓦斯涌向回风流。本实用新型设计合理、直接有效，解决了U型通风工作面放顶煤开采过程中的上隅角瓦斯积聚问题，减少了上隅角及回风流瓦斯预警次数，提高了工作面的瓦斯抽采率，保证了工作面的安全高效回采。

Description

大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿回采工作面采空区瓦斯抽采设备，具体为一种大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，适用于回采工作面采空区上隅角的瓦斯抽采。

背景技术

高瓦斯矿井采煤工作面采空区残存大量瓦斯，瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的40%。就单U型通风工作面而言，工作面风流除沿工作面方向流动外，还有一部分风流进入采空区，风流进入采空区后与采空区内瓦斯以对流扩散的形式进行混合、交换，并从工作面上部涌出，形成采空区上隅角瓦斯积聚，随着采空区高浓度瓦斯被带入回风流，常常导致工作面上隅角、回风流瓦斯浓度超限，严重制约着工作面的高效生产，同时对安全生产构成极大威胁。

采空区埋管是解决采空区上隅角瓦斯积聚最为直接有效的办法，相比顶板走向钻孔、尾巷抽采、地面钻孔抽采等方法省时省力，能够紧随工作面及时调整埋管间距解决上隅角瓦斯积聚问题。采空区埋管通常埋设管径为4寸、6寸的小孔径软管，不能充分解决高瓦斯工作面的上隅角难题。

为此，按照“低负压、大流量”的上隅角瓦斯抽采理念研制了一种大孔径的采空区瓦斯抽采装置，通过埋设大孔径立管、高效率抽采上隅角瓦斯，大大降低了上隅角及回风流的瓦斯浓度。

发明内容

本实用新型为解决高瓦斯U型通风工作面采空区瓦斯涌出难题，提供了一种大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，包括抽采主管，所述抽采主管上每间隔15m布置一个上向三通接头，所述三通接头上连接有大孔径立管，所述大孔径立管顶部设有端部堵头，所述大孔径立管的上部开设筛孔、且其外部包裹细丝纱网；所述抽采主管路1通过下部的木垛支撑及上部的钢丝绳来固定，所述钢丝绳间隔捆绑于抽采主管上并吊挂在回风巷顶板上；每个大孔径立管埋入采空区后打设堵漏墙

工作时，如图1所示，随着采空区顶板的垮落，煤岩体释放出的瓦斯以及从工作面风流中进入采空区的瓦斯通过大孔径立管的筛孔进入立管，在负压作用下进入抽采主管，由抽采系统进行抽采。大孔径立管的管径大，管壁表面积增大，通过筛孔与采空区瓦斯沟通；立管顶部有一堵头，堵头可防止顶板垮落过程中，煤矸石掉入管路；大孔径的筛孔增大了管路与瓦斯的接触面积，可提高采空区瓦斯抽采量；表面缠裹有细丝纱网，不仅能保证管路与采空区畅通，还能防止煤岩体进入筛孔；在回风巷老塘侧随工作面推进打设堵漏墙，防止采空区瓦斯被风流带入回风流，通过堵漏墙的拦截作用使高浓度瓦斯经过大孔径立管进入抽采系统；采空区瓦斯抽采装置埋设好后通过木垛与钢丝绳将其固定。

优选的，所述大孔径立管采用与主管路孔径一致的大孔径PE管，增大了管路与采空区瓦斯的接触面积，提高了负压的作用范围。

优选的，所述筛孔布置于每个立管的中上部，下部不布置筛孔，利用瓦斯的上浮特性将筛孔布置于采空区的中上部，提高管路负压的利用效率。

优选的，所述纱网缠裹于筛孔表面，通过铁丝绑扎在立管表面，内外双层纱网充分隔绝了煤岩体的进入。

优选的，所述堵漏墙通过装有煤的编织袋堆砌而成，内外双排接顶垒砌，随立管不断进入采空区的随拆随砌。

本实用新型设计合理、原理简单，解决了U型通风工作面放顶煤开采过程中的上隅角瓦斯积聚问题，减少了上隅角及回风流瓦斯预警次数，提高了工作面的瓦斯抽采率，保证了工作面的安全高效回采。

附图说明

图1是大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置示意图。

图2是大孔径立管筛孔示意图。

图中：1-抽采主管，2-支撑木垛，3-三通接头，4-大孔径立管，5-细丝纱网，6-筛孔，7-端部堵头，8-堵漏墙，9-钢丝绳，10-回风巷顶板，11-回风巷底板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

一种大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，包括抽采主管1、支撑木垛2、三通接头3、大孔径立管4、细丝纱网5、筛孔6和端部堵头7等。如图1所示，抽采主管1敷设于巷道外帮中下部，抽采主管1每隔15米设置一个上向三通接头3，上向三通上部连接大孔径立管4，下部由道木搭设支撑木垛2进行固定。

如图2所示，所述大孔径立管4的上端头加有端部堵头7、中上部布置有筛孔6、外部缠裹有细丝纱网5，所述端部堵头7通过法兰连接于大孔径立管4的顶部，通过一个向上三通连接于抽采主管上，三通下使用木垛支撑固定。每个大孔径立管4埋入采空区后，要在回风巷老塘打设堵漏墙8。老塘指矿井下的采空区和已经废弃的井巷，多积水，煤矿老塘有瓦斯，是较危险的地方。所述堵漏墙8采用装有煤的编织袋沿巷道全断面垒砌布置，内外两道，随工作面推进不断前移。所述抽采主管路1通过下部的木垛支撑2及上部的钢丝绳9来固定，外接抽采主系统；所述钢丝绳9间隔捆绑于主管路上并吊挂在巷道顶板上方。

所述抽采主管路1由Φ400mm的PE管制作，每节5m长，每3节连接一个上向三通接头。

大孔径立管制作时，采用与抽采主管路1相同直径的Φ400mmPE管制作，长2.0~2.5m占巷道全高的三分之二，如图1所示。立管通过三通接头3连接于抽采主管路1上。立管中上部沿管壁周长方向均匀布置Φ32mm的筛孔，筛孔间排距为100mm×100mm，最上排筛孔距法兰堵头200mm，筛孔表面缠裹两层细丝纱网，细丝纱网由细铁丝进行缠绑固定。

所述支撑木垛2由长800mm，截面尺寸150mm×150mm的木垛搭设而成，对采空区抽采立管进行支撑，防止顶板垮落煤矸石对其破坏。

所述钢丝绳9，采用4分钢丝绳，通过钢丝绳将抽采主管路吊挂于巷道顶板上方。

工作时，随着采空区顶板的垮落，采空区内的瓦斯在管路负压的作用下，沿裂隙穿过细丝纱网进入筛孔，进入大孔径立管的瓦斯等混合气体在主管路负压作用下，随主管路排入抽采系统。工作面回采过程中，随着工作面的推移，在老塘处沿巷道高度全断面垒砌煤袋进行堵漏，通过堵漏墙的有效拦截，采空区埋管可以抽到更高浓度采空区瓦斯。

有益效果：大孔径立管增大了管路与采空区瓦斯的接触面积，通过中上部设置大孔径筛孔可将采空区高浓度瓦斯抽入瓦斯抽放系统；端部堵头与细丝纱网可有效防止煤块进入抽采管路，同时防止矸石与硬质的PE管摩擦产生火花；每隔15米设置一个大孔径立管可在满足工作面抽采接替的条件下有效降低立管的数量，减少管材浪费；木垛与钢丝绳可充分保证抽采装置的稳定；采空区堵漏墙对采空区瓦斯的有效拦截，可确保大孔径立管吸入大量高浓度瓦斯。

该大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，配合采空区煤袋堵漏墙使用，可有效降低采空区上隅角瓦斯浓度，减少上隅角瓦斯预警次数，提高瓦斯抽采量，保证U型通风工作面的安全高效回采。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照本实用新型实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本实用新型的权利要求保护范围中。

Claims (8)

1.一种大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，其特征在于：包括抽采主管（1），所述抽采主管（1）上每间隔15m布置一个上向三通接头（3），所述三通接头（3）上连接有大孔径立管（4），所述大孔径立管（4）顶部设有端部堵头（7），所述大孔径立管（4）的上部开设筛孔（6）、且其外部包裹细丝纱网（5）；所述抽采主管（1）通过下部的木垛支撑（2）及上部的钢丝绳（9）来固定，所述钢丝绳（9）间隔捆绑于抽采主管（1）上并吊挂在回风巷顶板（10）上；每个大孔径立管（4）埋入采空区后打设堵漏墙（8）。

2.根据权利要求1所述的大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，其特征在于：所述抽采主管（1）和大孔径立管（4）均采用直径为400mm的PE管。

3.根据权利要求1或2所述的大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，其特征在于：所述大孔径立管（4）的上部表面缠绕双层细丝纱网（5）。

4.根据权利要求3所述的大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，其特征在于：所述筛孔（6）的孔径为32mm，所述筛孔（6）沿管壁均匀规则布置。

5.根据权利要求2所述的大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，其特征在于：所述大孔径立管（4）长2.0~2.5m。

6.根据权利要求1所述的大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，其特征在于：所述堵漏墙（8）由装有煤的编织袋垒砌而成，里外双层沿巷道全断面堆砌，随工作面的推移进行堆砌。

7.根据权利要求4所述的大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，其特征在于：所述筛孔（6）的间排距为100mm×100mm，最上排筛孔距端部堵头（7）200mm。

8.根据权利要求1所述的大孔径采空区埋管瓦斯抽采装置，其特征在于：所述支撑木垛（2）由截面尺寸150mm×150mm的木垛搭设而成。