CN212803323U - 一种基于s型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于S型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置，包括煤层瓦斯采集系统、可旋转筛网清洁系统、瓦斯抽采动力系统和稳固系统；该装置通过所述稳固系统将整套瓦斯抽采装置主体稳定安装在抽采煤层中，通过所述瓦斯抽采动力系统提供抽采负压，对煤层中的瓦斯进行有效抽采。本实用新型通过对瓦斯抽采设备中透气筛管透气孔进行了优化布设，提出了基于S形透气孔布设的透气筛管，实现了在相同筛管表面积下增大透气孔的比面积，增加瓦斯抽采设备的整体透气性，设计提出了可自动旋转的筛网清洁设备，避免了在长时间的瓦斯抽采过程中，堆积煤粉、煤屑的“堵孔问题”，从而进一步提高瓦斯抽采效率，极大地提高了整套瓦斯抽采设备的工程实用性。

Description

一种基于S型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置

技术领域

本实用新型基于高瓦斯矿井瓦斯抽采技术研究领域，提出了一种基于S型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置。

背景技术

瓦斯是威胁煤矿安全生产的重要因素，高瓦斯煤层的抽采问题一直是制约煤矿发展和安全生产的重大难题，高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井必须进行瓦斯抽采。因此，瓦斯抽采率的保证是决定煤矿安全生产的首要前提。“工欲善其事，必先利其器”，瓦斯抽采设备的先进性、完备性和适用性是保证瓦斯抽采率和抽采达标的最重要前提。

当在矿井实际抽采过程中，如果最前端筛管出现“堵孔”现象时，不仅会造成瓦斯抽采率的降低，而且当“堵孔”面积不断增大时，还影响整套瓦斯抽采设备的可用性。目前，煤矿瓦斯抽采过程中最常用的抽采设备就是在套管前端安装一定长度的筛管，筛管上常常布设一定数量的直径为4-6mm圆孔，来保证其透气性。而在实际生产过程中，随着开采活动的进行，钻孔周围煤体不断破碎，当筛管四周破碎煤体最短单向尺寸大于圆孔尺寸或出现长条形破碎煤体时，就会发生上述的“堵孔”现象。为了防止此类现象的发生，进而有效的提高高瓦斯煤层瓦斯抽采率，研发了一种基于S立体型透气孔布设的瓦斯抽采装置，可以有效的避免因大尺寸或长条形破碎煤体的堵孔现象，通过优化筛管部位的S型透气孔布设可以更好的提高筛管整体的抗压强度，进而增强其稳定性，并且通过设计提出可旋转筛网清洁系统可实现自动更换透气孔部位的透气筛网，进而提高整套瓦斯抽采设备的使用生命周期。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有瓦斯抽采装置稳定性差、易发生筛管“堵孔”的不足，提出了一种基于S型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置。本实用新型通过对透气筛管的透气孔进行了优化布设，提出了基于S形透气孔布设的“S”型透气筛管，实现了在相同筛管表面积下增大透气孔的比面积，有效的避免因大尺寸或长条形破碎煤体的堵孔现象，增加了瓦斯抽采设备的整体透气性以及提高了筛管整体的抗压强度，设计提出了可自动旋转的筛网清洁设备，避免了在长时间的瓦斯抽采过程中，堆积煤粉、煤屑的“堵孔问题”，从而进一步提高瓦斯抽采效率，极大地提高了整套瓦斯抽采设备的工程实用性。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于S型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置，包括煤层瓦斯采集系统、可旋转筛网清洁系统、瓦斯抽采动力系统和稳固系统；该装置通过所述稳固系统将整套瓦斯抽采装置主体稳定安装在瓦斯抽采钻孔中，通过所述瓦斯抽采动力系统提供抽采负压，对煤层中的瓦斯进行有效抽采；其中，瓦斯抽采装置主体稳定系统包括所述煤层瓦斯采集系统和所述可旋转筛网清洁系统。

所述煤层瓦斯采集系统包括“S”型透气筛管、密封连接阀、圆形瓦斯输送钢管，其中，“S”型透气筛管上布设有S形透气孔，主要用来采集从煤体中解吸出的游离态瓦斯，圆形瓦斯输送钢管主要用来将采集到的瓦斯输送到负压抽放系统，“S”型透气筛管和圆形瓦斯输送钢管之间利用密封连接阀相连，并保证其密封。

所述可旋转筛网清洁系统包括钢制透气筛网、横向支撑杆、纵向支撑杆、伸缩杆，旋转圆盘，其中，纵向支撑杆主要用来支撑钢制透气筛网，保证其与“S”型透气筛管和S形透气孔充分贴合，所有纵向支撑杆固定在横向支撑杆上，利用横向支撑杆连接伸缩杆，并利用安装在伸缩杆末端的旋转圆盘来实现透气筛网的旋转。

所述稳固系统包括注浆水泥、封孔药、注浆管和开关阀，其中，注浆管随瓦斯抽采装置主体安设在瓦斯抽采钻孔中，封孔药用来密封圆形瓦斯输送钢管与瓦斯抽采钻孔之间的空隙，并起到固定瓦斯抽采装置主体的作用，注浆水泥利用注浆泵通过注浆管注入瓦斯抽采钻孔，注浆完成后，利用开关阀密闭注浆管，防治注浆水泥倒流。

所述瓦斯抽采动力系统包括密封螺纹、连接管和负压抽放管，其中，密封螺纹主要用来连接和密封圆形瓦斯输送钢管和连接管，负压抽放管通过与其相连的连接管为瓦斯抽采设备提供抽采负压动力，进行瓦斯抽采。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型用于实际现场煤层瓦斯抽采工程中，改善现有煤层瓦斯的设备的不足，提高煤层瓦斯的抽采效率和设备使用生命周期。

2、本实用新型设计提出了基于S形透气孔的“S”型透气筛管，有效的提高了整套设备的透气性和抗压能力，极大地提高了煤层瓦斯抽采效率。

3、本实用新型设计提出了可自动旋转的筛网清洁设备，可有效地避免长期抽采工作造成的煤粉、煤屑在筛网处堆积引发的抽采效率低等问题，提高了整套设备的使用生命周期

4、本实用新型设计装置各部件易于制作，结构简单，具有较高的工程使用价值。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型可旋转筛网清洁系统的结构示意图；

图3是本实用新型S型布孔“S”型透气筛管的结构示意图；

图中：1-煤体；2-注浆水泥；3-圆形瓦斯输送钢管；4-伸缩杆；5-封孔药；6-密封螺纹；7-连接管；8-负压抽放管；9-开关阀；10-旋转圆盘；11-注浆管；12-连接螺母；13-S形透气孔；14-横向支撑杆；15-纵向支撑杆；16-钢制透气筛网；17-“S”型透气筛管；18-瓦斯抽采钻孔；19-岩层。

具体实施方式

下面结合附图，进一步详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1～3所示，一种基于S型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置，包括煤层瓦斯采集系统、可旋转筛网清洁系统、瓦斯抽采动力系统和稳固系统；其中，煤层瓦斯采集系统和可旋转筛网清洁系统构成了整套瓦斯抽采装置的主体部分、所述煤层瓦斯采集系统包括“S”型透气筛管17，密封连接阀12，圆形瓦斯输送钢管3；所述可旋转筛网清洁系统包括钢制透气筛网16，横向支撑杆14，纵向支撑杆15，伸缩杆4和旋转圆盘10；首先，将钢制透气筛网16固定在横向支撑杆14和纵向支撑杆15上，保证透气筛网与“S”型透气筛管17和S形透气孔13充分贴合，利用提前在纵向支撑杆15和伸缩杆4上车工好的连接螺纹将纵向支撑杆15和伸缩杆4连接，延长伸缩杆4的长度与圆形瓦斯输送钢管3相等，并在其末端安装好旋转圆盘10，其次利用密封连接管12将“S”型透气筛管17和圆形瓦斯输送钢管3连接，最后，将上述装配好的瓦斯抽采装置的主体部分连同注浆管11一起放入提前施工好的瓦斯抽采钻孔18中，在瓦斯抽采钻孔18孔口处利用封孔药5实现圆形瓦斯输送钢管3与岩层19之间的密封，并实现对瓦斯抽采装置的主体部分的初步固定。

所述稳固系统包括注浆水泥2、封孔药5、注浆管11和开关阀9；将上述步骤中封孔药5经一定时间反应达到规定强度后，将注浆管11与外接注浆泵连接，开始往瓦斯抽采钻孔18中注入注浆水泥2，待圆形瓦斯输送钢管3返流出水泥浆液时，停止注浆，断开注浆管11和外接注浆泵，并用开关阀9密封注浆管11。

所述瓦斯抽采动力系统包括密封螺纹6、连接管7和负压抽放管8；待上述步骤中注浆水泥历经24h凝固，达到一定强度并使“S”型透气筛管17与煤体1形成密闭气室时，利用密封螺纹6连接圆形瓦斯输送钢管3和连接管7，最后利用负压抽放管8提供的负压进行瓦斯抽采工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，如改变“S”型透气筛管透气孔形状、改变透气管材料等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于S型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置，包括煤层瓦斯采集系统、可自动清洁筛网系统、瓦斯抽采动力系统和稳固系统；其特征在于：该装置通过稳固系统安设于煤层中，通过配套的瓦斯抽采动力系统提供抽采动力。

2.根据权利要求1所述的一种基于S型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置，其特征在于：所述煤层瓦斯采集系统由“S”型透气筛管，圆形瓦斯输送钢管和密封连接阀组成，“S”型透气筛管与圆形瓦斯输送钢管之间利用密封连接阀连接、密封。

3.根据权利要求1所述的一种基于S型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置，其特征在于：所述煤层瓦斯采集系统中的“S”型透气筛管上布设有S形透气孔。

4.根据权利要求1所述的一种基于S型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置，其特征在于：所述可自动清洁筛网系统由钢制透气筛网、横向支撑杆、纵向支撑杆、伸缩杆和旋转圆盘组成。

5.根据权利要求1所述的一种基于S型立体透气孔筛管的瓦斯抽采装置，其特征在于：所述稳固系统由注浆水泥、封孔药、注浆管和开关阀组成，注浆管随瓦斯抽采装置主体安设在瓦斯抽采钻孔中，封孔药用来密封圆形瓦斯输送钢管与瓦斯抽采钻孔之间的空隙，并起到固定瓦斯抽采装置主体的作用，注浆水泥利用注浆泵通过注浆管注入瓦斯抽采钻孔，注浆完成后，利用开关阀密闭注浆管。

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