CN208619156U - 煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统，本实用新型包含真空泵、瓦斯抽采总管、瓦斯抽采分管、调控阀门、瓦斯抽采管路、传感器组、控制装置以及电源装置。本实用新型设计合理，操作方便，对矿井内瓦斯抽采钻孔进行分组，对每一组进行一氧化碳浓度、甲烷浓度、负压、温度以及流量的在线监控，对瓦斯抽采状态进行精准检测以及调控，提高了瓦斯抽采效率，降低了运营成本。

Description

煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统

技术领域

本实用新型属于煤矿瓦斯抽采技术领域，具体涉及煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统。

背景技术

瓦斯抽采是向煤层和瓦斯集聚区域打钻，将钻孔接在专用的管路上，用抽采设备将煤层和采空区中的瓦斯抽至地面，加以利用；或排放至总回风流中。抽采瓦斯不仅是降低开采过程中的瓦斯涌出量、防止瓦斯超限和积聚，预防瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故的重要措施，还可变害为利，作为煤炭伴生的资源加以开发利用。

制约瓦斯抽采效率的难点在于判断每个瓦斯孔的抽放状态，常见的是有时候会发生堵孔、漏气。只有识别出这些非正常的状态，并及时的人工干预，才能保证抽排系统始终处于最佳工作状态。目前大多数抽采系统只能从总体上进行控制，控制不够精准，误差加大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统，本实用新型设计合理，操作方便，对矿井内瓦斯抽采钻孔进行分组，对每一组进行一氧化碳浓度、甲烷浓度、负压、温度以及流量的在线监控，对瓦斯抽采状态进行精准检测以及调控，提高了瓦斯抽采效率，降低了运营成本。

本使用实用新型解决其存在的问题所采用的技术方案是：

煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统，包含真空泵、瓦斯抽采总管、瓦斯抽采分管、调控阀门、瓦斯抽采管路、传感器组、控制装置以及电源装置。所述的瓦斯抽采总管前端与真空泵贯通连接，单个瓦斯抽采分管通过调控阀门与瓦斯抽采总管贯通连接，若干个瓦斯抽采分管并联布置，瓦斯抽采分管设有传感器组。矿井内若干个瓦斯抽采钻孔内的瓦斯抽采管路并联后与一根瓦斯抽采分管贯通连接。所述的真空泵、传感器组以及电源装置分别与控制装置电性连接。

优选的，所述的调控阀门为电控阀门，并与控制装置电性连接。

优选的，所述的传感器组包含有一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、负压传感器、温度传感器以及流量传感器。

优选的，所述的真空泵采用水环真空泵。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果：

(1)对本煤层瓦斯钻孔进行分组，并测量每一组的一氧化碳浓度、甲烷浓度、负压、温度以及流量，减少传感器数量，降低运行成本。

(2)可以在线监测回采工作面本煤层一定跨度内钻孔的瓦斯抽采情况，监测更加精准。

(3)可以根据每组监测到的瓦斯抽采情况了解每组瓦斯含量，适时关闭调控阀门，合理分配抽采管道或降低真空泵功率，节约能耗。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统布置图。

图中：1-真空泵、2-瓦斯抽采总管、3-瓦斯抽采分管、4-调控阀门、5-瓦斯抽采管路、6-传感器组、7-控制装置、8-电源装置。

具体实施方式

附图为该煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统的最佳实施例，下面结合附图对本实用新型进一步详细的说明。

煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统，包含真空泵1、瓦斯抽采总管2、瓦斯抽采分管3、调控阀门4、瓦斯抽采管路5、传感器组6、控制装置7以及电源装置8。真空泵1 采用水环真空泵，调控阀门4采用电控阀门。

所述的瓦斯抽采总管2前端与真空泵1贯通连接，单个瓦斯抽采分管3通过调控阀门4与瓦斯抽采总管2贯通连接，若干个瓦斯抽采分管3并联布置，瓦斯抽采分管3设有传感器组6。所述的传感器组6包含有一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、负压传感器、温度传感器以及流量传感器。

矿井内若干个瓦斯抽采钻孔内的瓦斯抽采管路5并联后与一根瓦斯抽采分管3贯通连接。瓦斯抽采管路5按一定的分组原则进行分组，每一组瓦斯抽采管路5并联在一根瓦斯抽采分管3上。所述的分组原则为以下三个原则：

原则一：按地质单元变化进行分组；

原则二：按矿井内抽采地点进行分组；

原则三：按照投资成本最优进行分组。

原则一：按地质单元变化进行分组，所述的地质单元变化包含：煤层厚度变化带、断层带、火层岩浸入带、陷落柱、褶曲带、煤层背斜以及向斜变化带，每一种变化带单独并联在一根瓦斯抽采分管上，然后通过调控阀门与瓦斯抽采总管连接。

原则二：按矿井内抽采地点进行分组，矿井内抽采地点包含：采区内石门揭煤以及巷道延伸抽采、高浓底抽巷抽采钻孔、高位水平钻孔以及高位裂隙带钻孔、本煤层掘进预抽以及区域递进式抽采钻孔、裂隙带掘进预抽以及区域递进式抽采钻孔、回采工作面本煤层抽采钻孔、回采工作面以及裂隙带抽采钻孔，每一种矿井内抽采地点单独并联在一根瓦斯抽采分管上，然后通过调控阀门与瓦斯抽采总管连接。

原则三：按照投资成本最优进行分组，主要针对于回采工作面本煤层抽采钻孔，当回采工作面本煤层抽采钻孔地点推进方向长度大于50m时，可将推进方向跨度20～50m 之间的钻孔并联在一根瓦斯抽采分管上，然后通过调控阀门与瓦斯抽采总管连接。例如：当回采工作面本煤层抽采钻孔地点长度为90m时，可将30m跨度的钻孔分为一组，一共分为三组，这样可以确保满足检测精度跟准确性的同时减少传感器数量，进而降低运营成本。

由于地质单元变化以及矿井内抽采地点中除回采工作面本煤层抽采钻孔外其他跨度大部分情况在50m以内，因此只需要连接到一个瓦斯抽采分管3中即可。如果遇到地质单元变化以及矿井内抽采地点中某一项跨度大于50m时，也可以按照分组原则中的原则三进行二次分组，但要确保每一根瓦斯抽采分管3中只能连接同一种地质单元变化或矿井内抽采地点的瓦斯抽采管路5。

所述的真空泵1、调控阀门4、传感器组6以及电源装置8分别与控制装置7电性连接。

使用时，当某根瓦斯抽采分管3内部负压减少、甲烷浓度减少、流量增大时，可以判断为管道漏气；当某根瓦斯抽采分管3内部负压增大、甲烷浓度减少、流量减少时，可以判断为管道发生堵孔。

当传感器监测到开启的某跟瓦斯抽采分管3内部负压不变、甲烷浓度不变、流量达到1mL/min时，关闭该瓦斯抽采分管3与瓦斯抽采总管之间的调控阀门4，同时开启一根之前与瓦斯抽采总管2阻隔的瓦斯抽采分管3的调控阀门4，将两者贯通连接，进行瓦斯抽采作业。通过该智能调控，可以降低瓦斯抽采成本，同时对真空泵1的功率进行有效的分配，进一步降低能耗。

随着矿井开采能力的增加，以及开采深度的不断加大，原设定的真空泵1的抽采能力无法满足所有钻孔同时抽采，同时受限于成本以及空间，无法不断的增加真空泵1的数量，因此当瓦斯抽采总管2末端连接的真空泵1功率无法满足所有瓦斯抽采分管3同时开启抽采时，可先将一部分瓦斯抽采分管3与瓦斯抽采总管2贯通连通，另一部分瓦斯抽采分管3与瓦斯抽采总管2通过关闭两者之间的调控阀门4进行阻隔。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统，其特征在于：

包含真空泵(1)、瓦斯抽采总管(2)、瓦斯抽采分管(3)、调控阀门(4)、瓦斯抽采管路(5)、传感器组(6)、控制装置(7)以及电源装置(8)，

所述的瓦斯抽采总管(2)前端与真空泵(1)贯通连接，单个瓦斯抽采分管(3)通过调控阀门(4)与瓦斯抽采总管(2)贯通连接，若干个瓦斯抽采分管(3)并联布置，瓦斯抽采分管(3)设有传感器组(6)，

矿井内若干个瓦斯抽采钻孔内的瓦斯抽采管路(5)并联后与一根瓦斯抽采分管(3)贯通连接，

所述的真空泵(1)、传感器组(6)以及电源装置(8)分别与控制装置(7)电性连接。

2.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统，其特征在于：

所述的调控阀门(4)为电控阀门，并与控制装置(7)电性连接。

3.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统，其特征在于：

所述的传感器组(6)包含有一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、负压传感器、温度传感器以及流量传感器。

4.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯钻孔分组抽采管路系统，其特征在于：

所述的真空泵(1)采用水环真空泵。