CN209277931U - 一种煤矿井下本煤层瓦斯抽采钻孔一体化装置 - Google Patents

Abstract

一种煤矿井下本煤层瓦斯抽采钻孔一体化装置，包括瓦斯抽采主管路、瓦斯连接管、排水连接管和多个护封抽采装置，气源阀门的下端与瓦斯连接管连接，在排水连接管上端的管壁上分别设置有多个排水连接管口。护封抽采装置的在护孔筛管壁上分别设置有多个瓦斯流通孔，前后密封布袋分别按设置距离套装在封孔管上，在前后密封布袋之间的注浆导管上装设有压力安全阀，抽采管三通套装在封孔管后端，抽采管三通的下端口分别与多个排水连接管口连接，抽采阀门上端口分别与多个有采气连接管口连接。本实用新型结构简单、设计新颖、大大降低了劳动强度，有效的预防矿井瓦斯灾害，提高了工作效率。

Description

一种煤矿井下本煤层瓦斯抽采钻孔一体化装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下瓦斯灾害防治领域，特别涉及一种煤矿井下本煤层瓦斯抽采钻孔“护-封-联”一体化装置。

背景技术

近年来，伴随着社会经济的发展，煤炭资源的需求量不断攀升，许多矿井开采深度不断加大，不仅直接导致了当前处于浅部的低瓦斯矿井转变成深部高瓦斯矿井，还将使现有的高瓦斯矿井瓦斯含量及浓度进一步增加，矿井瓦斯灾害将表现的更为剧烈。我国《煤矿安全规程》和《抽采达标暂行规定》中规定，高瓦斯矿井必须建立地面永久瓦斯抽采系统或者井下临时瓦斯抽采系统。实施瓦斯抽采技术工程，在煤层施工瓦斯抽采钻孔是先决条件。但由于我国有相当多的煤层由于在漫长的地质演化过程中，形成了与孔壁稳定有密切联系的各种各样的地质构造，如破碎带、向斜、背斜、断层、陷落柱等，造成了煤层松软破碎，在如此复杂的松软煤层中施工瓦斯抽采钻孔极易导致钻孔坍塌堵死。同时，由于巷道超前支承压力及采动影响，在钻孔封孔段煤体裂隙较为发育，抽采钻孔漏气、负压不足等现象时有发生。这些问题直接导致了瓦斯抽采效果不佳，瓦斯涌出量增大，工作面以及回风巷道内瓦斯时常超限，严重威胁现场作业人员的生命安全。

长期以来，众多学者对提高瓦斯抽采钻孔抽采效果进行了大量研究，在护孔方面，有学者对下套管防塌孔技术进行了实验。在封孔方面，水泥砂浆封孔、聚氨酯封孔等封孔工艺得到了广泛应用。但是，其研究焦点只是针对单个因素进行实验改进，在煤矿井下实践过程中，导致了抽采钻孔护孔及封孔操作工艺复杂，流程繁琐，浪费了大量人力物力。此外，煤矿井下本煤层瓦斯抽采钻孔联孔常采用集气式多通和软管，该装置费用高昂，重量较大，连接工序复杂，给工人造成了繁重的体力劳动，且连接软管在使用后由于尺寸、磨损等因素，难以回收，造成了巨大的资源浪费。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，是提供一种结构简单、设计新颖、可重复利用的一种煤矿井下本煤层瓦斯抽采钻孔一体化装置。

采用的技术方案是：

一种煤矿井下本煤层瓦斯抽采钻孔一体化装置，包括瓦斯抽采主管路、气源阀门、瓦斯连接管、排水连接管、放水器和多个护封抽采装置，其要点是气源阀门的上端密封装设在瓦斯抽采主管路下端连接管上，气源阀门的下端通过导管与瓦斯连接管密封连接，瓦斯连接管下端的管壁上分别设置有多个有采气连接管口。排水连接管一端与放水器连接，排水连接管的另一端为封装端口，在排水连接管上端的管壁上分别设置有多个排水连接管口。

所述的护封抽采装置，包括多个护孔筛管、多个封孔管、抽采管三通、抽采阀门、前密封布袋、后密封布袋、注浆导管和注浆泵，在护孔筛管壁上分别设置有多个瓦斯流通孔，多个护孔筛管分别螺纹连接，多个封孔管分别螺纹连接，多个封孔管的前端与多个护孔筛管后端螺纹连接，前密封布袋和后密封布袋分别按设置距离套装在封孔管上，在前密封布袋和后密封布袋的各自前、后端分别设置有布袋护头，布袋护头分别固定套装在封孔管上，注浆导管前端密封穿过后密封布袋后与前密封布袋密封连接，在后密封布袋内的注浆导管上设置有出浆口，前密封布袋和后密封布袋之间的注浆导管上装设有压力安全阀，注浆导管后端与注浆泵连接，抽采管三通密封套装在封孔管后端，抽采管三通的上端口与抽采阀门下端口密封连接。

所述的多个护封抽采装置的抽采管三通的下端口分别与多个排水连接管口密封连接，多个护封抽采装置的抽采阀门上端口分别与多个有采气连接管口密封连接。

本实用新型抽采钻孔护孔：首先施工顺煤层瓦斯抽采钻孔，待钻孔达到一定深度后，多个护孔筛管插设在施工成型的钻孔内，由于多个护孔筛管两端的直径不同，因此可以相互套接。护孔筛管在多个瓦斯流通孔孔内可对孔周煤体形成支撑压力从而有效预防钻孔变形及坍塌，护孔筛管上的多个瓦斯流通孔可作为瓦斯持续流动的通道，保证了瓦斯抽采的可靠性及持续性。

本实用新型抽抽采钻孔封孔：封孔管插设在施工成型的钻孔内，前密封布袋和后密封布袋之间部分为封孔段，封孔时开启注浆泵，水泥砂浆首先通过注浆导管充填前密封布袋和后密封布袋，使前密封布袋和后密封布袋与钻孔壁紧密接触，待前密封布袋和后密封布袋内的浆液压力达到一定值时，注浆导管上的压力安全阀开启，水泥砂浆随之充满整个前密封布袋和后密封布袋之间的封孔段。

本实用新型在抽采煤层瓦斯气体样本时，打开抽采阀门和气源阀门，通过瓦斯抽采主管路抽采煤层瓦斯气体样本，同时，煤层瓦斯气体样本中的水份通过排水连接管和放水器排出。

本实用新型结构简单、设计新颖、可重复利用，能够实现瓦斯抽采钻孔的护孔、封孔及联孔一体化，大大降低了劳动强度，有效的预防矿井瓦斯灾害，提高了工作效率，且封孔后安全可靠、实用性强、极具推广价值。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例结构示意图。

图2是护封抽采装置结构示意图。

具体实施方式

一种煤矿井下本煤层瓦斯抽采钻孔一体化装置，包括瓦斯抽采主管路1、气源阀门2、瓦斯连接管3、排水连接管4、放水器5和多个护封抽采装置，其要点是气源阀门2的上端密封装设在瓦斯抽采主管路1下端连接管上，气源阀门2的下端通过导管6与瓦斯连接管3密封连接，瓦斯连接管3下端的管壁上分别设置有多个有采气连接管口7。排水连接管4一端与放水器5连接，排水连接管4的另一端为封装端口，在排水连接管4上端的管壁上分别设置有多个排水连接管口8。

所述的护封抽采装置，包括多个护孔筛管9、多个封孔管10、抽采管三通11、抽采阀门12、前密封布袋13、后密封布袋14、注浆导管15和注浆泵16，在护孔筛管壁9上分别设置有多个瓦斯流通孔17，多个护孔筛管9分别螺纹连接，多个封孔管10分别螺纹连接，多个封孔管10的前端与多个护孔筛管9后端螺纹连接，前密封布袋13和后密封布袋14分别按设置距离套装在封孔管10上，在前密封布袋13和后密封布袋14的各自前、后端分别设置有布袋护头18，布袋护头18分别固定套装在封孔管10上，注浆导管15前端密封穿过后密封布袋后14与前密封布袋13密封连接，在后密封布袋14内的注浆导管15上设置有出浆口19，前密封布袋13和后密封布袋14之间的注浆导管15上装设有压力安全阀20，注浆导管15后端与注浆泵16连接，抽采管三通11密封套装在封孔管10后端，抽采管三通11的上端口与抽采阀门12下端口密封连接。

所述的多个护封抽采装置的抽采管三通11的下端口分别与多个排水连接管口8密封连接，多个护封抽采装置的抽采阀门12的上端口分别与多个有采气连接管口7密封连接。

本实用新型抽采钻孔护孔：首先施工顺煤层瓦斯抽采钻孔，待钻孔达到一定深度后，由于多个护孔筛管9两端的直径不同，因此可以相互套接，多个护孔筛管9插设在施工成型的钻孔内，护孔筛管9在多个瓦斯流通孔17的孔内可对孔周煤体形成支撑压力从而有效预防钻孔变形及坍塌，护孔筛管9上的多个瓦斯流通孔17可作为瓦斯持续流动的通道，保证了瓦斯抽采的可靠性及持续性。

本实用新型抽采钻孔封孔：封孔管10插设在施工成型的钻孔内，前密封布袋13和后密封布袋14之间部分为封孔段，封孔时开启注浆泵16，水泥砂浆首先通过注浆导管15充填前密封布袋13和后密封布袋14，使前密封布袋13和后密封布袋14与钻孔壁紧密接触，待前密封布袋13和后密封布袋14内的浆液压力达到一定值时，注浆导管15上的压力安全阀20开启，水泥砂浆随之充满整个前密封布袋13和后密封布袋14之间的封孔段。

本实用新型在抽采煤层瓦斯气体样本时，打开抽采阀门12和气源阀门2，通过瓦斯抽采主管路1抽采煤层瓦斯气体样本，同时，煤层瓦斯气体样本中的水份通过排水连接管4和放水器5排出。

Claims (1)

1.一种煤矿井下本煤层瓦斯抽采钻孔一体化装置，包括瓦斯抽采主管路（1）、气源阀门（2）、瓦斯连接管（3）、排水连接管（4）、放水器（5）和多个护封抽采装置，其特征是气源阀门（2）的上端密封装设在瓦斯抽采主管路（1）下端连接管上，气源阀门（2）的下端通过导管（6）与瓦斯连接管（3）密封连接，瓦斯连接管（3）下端的管壁上分别设置有多个有采气连接管口（7）,排水连接管（4）一端与放水器（5）连接，排水连接管（4）的另一端为封装端口，在排水连接管（4）上端的管壁上分别设置有多个排水连接管口（8）；

所述的护封抽采装置，包括多个护孔筛管（9）、多个封孔管（10）、抽采管三通（11）、抽采阀门（12）、前密封布袋（13）、后密封布袋（14）、注浆导管（15）和注浆泵（16）,在护孔筛管（9）壁上分别设置有多个瓦斯流通孔（17）,多个护孔筛管（9）分别螺纹连接，多个封孔管（10）分别螺纹连接，多个封孔管（10）的前端与多个护孔筛管（9）后端螺纹连接，前密封布袋（13）和后密封布袋（14）分别按设置距离套装在封孔管（10）上，在前密封布袋（13）和后密封布袋（14）的各自前、后端分别设置有布袋护头（18）,布袋护头（18）分别固定套装在封孔管（10）上，注浆导管（15）前端密封穿过后密封布袋（14）后与前密封布袋（13）密封连接，在后密封布袋（14）内的注浆导管（15）上设置有出浆口（19），前密封布袋（13）和后密封布袋（14）之间的注浆导管（15）上装设有压力安全阀（20） ,注浆导管（15）后端与注浆泵（16）连接，抽采管三通（11）密封套装在封孔管（10）后端，抽采管三通（11）的上端口与抽采阀门（12）下端口密封连接；

所述的多个护封抽采装置的抽采管三通（11）的下端口分别与多个排水连接管口（8）密封连接，多个护封抽采装置的抽采阀门（12）的上端口分别与多个有采气连接管口（7）密封连接。