CN213450349U - 一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，包括升温钻杆、进水管、加热管、回水管和带有接头的金属软管；进水管、加热管和回水管两端均安装金属软管；其中进水管与回水管分别安装在升温钻杆的两边外侧；加热管套设安装在升温钻杆内部；加热管两端通过金属软管分别与进水管和回水管连接。本实用新型安装方便快捷，能够根据实际需要调整安装长度；采用并联管路，能够保证各个单元长度的钻杆周围温度保持一致，使整个钻孔内煤体解吸保持一致；使用水作为传热介质，更加安全高效。
Description
技术领域
本实用新型涉及属于煤层瓦斯抽采技术领域，具体为一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置。
背景技术
对于煤矿的安全生产，瓦斯灾害防治是重中之重。随着矿井开采深度的增加，地应力不断增高，瓦斯含量随之增加，瓦斯危险性系数也在不断上升。瓦斯灾害的防治最主要的措施就是防止瓦斯积聚、消除瓦斯突出，而瓦斯抽采是控制煤层瓦斯瓦斯浓度、消除采掘工作面瓦斯突出的最有效途径。
瓦斯抽采是一项复杂的工程技术，对于低透气性、高瓦斯和突出煤层，提高瓦斯抽采流量取决于煤层游离瓦斯的含量，从根本上来说，取决于煤体对瓦斯的吸附特性。煤的吸附特性是研究煤与瓦斯突出规律以及煤层气开发利用的重要依据，通过对最近十几年专家学者开展的对煤体瓦斯吸附特性影响实验研究成果汇总、归纳、分析，温度也是影响煤体吸附特征的一个重要因素。在相同气体压力下，相同煤质煤体的瓦斯吸附量随着温度的升高而降低，也就是说，随着温度升高，瓦斯扩散速度增大，促进煤层瓦斯的解吸，煤层中游离瓦斯含量增加，更加利于煤层瓦斯瓦斯的抽采。
利用温度的升高来提高煤层瓦斯解吸量，目前相关的研究还处于起步阶段，亟需相应的装备、工艺等提供技术支持。
实用新型内容
本实用新型正是基于上述技术问题至少之一，提供一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，安装方便快捷，能够根据实际需要调整安装长度；采用并联管路，能够保证各个单元长度的钻杆周围温度保持一致，使整个钻孔内煤体解吸保持一致；使用水作为传热介质，更加安全高效。
有鉴于此，本实用新型提出了一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，包括升温钻杆、进水管、加热管、回水管和带有接头的金属软管；进水管、加热管和回水管两端均安装金属软管；其中进水管与回水管分别安装在升温钻杆的两边外侧；加热管套设安装在升温钻杆内部；加热管两端通过金属软管分别与进水管和回水管连接。
优选的，金属软管为可弯曲的金属软管。
本实用新型在煤层抽采钻孔施工完成后，将若干升温促瓦斯解吸的装置连接起来，并将连接完成的若干升温促瓦斯解吸的装置送入钻孔，为防止卡钻，升温钻杆最前端安装有常规钻头，末端与井下抽采回路相连接。在达到指定深度后，将装置进水管末端与外部升温回路出水口相连接，回水管末端与升温回路入水口相连接，启动回路，随着热水沿回路循环，可实现钻孔附近煤体的升温，进而促进解吸，提高瓦斯抽采量。
进一步的，接头包括三通接头、直通接头和直角接头。
其中，加热管两端连接的金属软管上连接直角接头，而进水管前端连接的金属软管上连接直通接头；进水管末端连接的金属软管上连接三通接头，其中进水管末端连接的金属软管上的三通接头与加热管一端连接的金属软管上的直角接头连接；其中回水管前端连接的金属软管上连接三通接头；回水管末端连接的金属软管上连接直通接头；其中回水管前端连接的金属软管上的三通接头与加热管另一端连接的金属软管上的直角接头连接，形成水循环。本实用新型在使用过程中，将多个升温促瓦斯解吸的装置连接，其中每个升温单元间为并联结构，保证整体温度均匀一致。
进一步的，升温钻杆为圆柱空腔结构，前端为锥形外螺纹，末端为锥形内螺纹；升温钻杆的前端和后端相适配。
本实用新型中，将两个升温促瓦斯解吸的装置中，后一个升温钻杆的前端与前一个升温钻杆的后端连接适配，形成串联连接，同时在多根升温钻杆连接后，将后一根进水管前端连接的金属软管上的直通接头与前一根进水管末端连接的金属软管上的三通接头相连接，实现进水管的串联，为保证回路的封闭性，最前端升温钻杆的进水管的前端连接的金属软管上的直通接头上最前端接口封闭，同理，实现回水管的串联，将最前端升温钻杆的回水管的前端连接的金属软管上的三通接头最前端接口封闭。
进一步的，升温钻杆两端非连接螺纹部分加工有安装孔；安装孔与接头大小相适配。
本实用新型中，进水管末端连接的金属软管上连接的三通接头安装在升温钻杆上的安装孔内；回水管前端连接的金属软管上的三通接头安装在升温钻杆上的安装孔内。
进一步的，进水管为金属管；金属管材质为铜或铝。
进一步的，回水管与进水管为中心对称分布，设置在升温钻杆外侧，回水管材质与进水管相同。
进一步的，加热管为螺旋结构；加热管材质与进水管相同。
通过以上技术方案，本实用新型提供了一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，安装方便快捷，能够根据实际需要调整安装长度；采用并联管路，能够保证各个单元长度的钻杆周围温度保持一致，使整个钻孔内煤体解吸保持一致；使用水作为传热介质，更加安全高效。
附图说明
图1示出了本实用新型升温促瓦斯解吸装置的使用安装图。
图2示出了本实用新型升温促瓦斯解吸装置的结构示意图。
图3示出了本实用新型升温促瓦斯解吸装置的剖视图。
图4示出了本实用新型三通接头的结构示意图。
图5示出了本实用新型直通接头的结构示意图。
图6示出了本实用新型直角接头的结构示意图。
其中，图中1为升温钻杆、2为进水管、3为加热管、4为回水管、A为三通接头、B为直通接头、C为直角接头、D为金属软管。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本实用新型提供了一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，安装方便快捷，能够根据实际需要调整安装长度；采用并联管路，能够保证各个单元长度的钻杆周围温度保持一致，使整个钻孔内煤体解吸保持一致；使用水作为传热介质，更加安全高效，其结构如图1-6。
如图1-6，本实用新型提出了一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，本实用新型提出了一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，包括升温钻杆1、进水管2、加热管3、回水管4和带有接头的金属软管D；进水管2、加热管3和回水管4两端均安装金属软管D；其中进水管2与回水管4分别安装在升温钻杆1的两边外侧；加热管3套设安装在升温钻杆1内部；加热管3两端通过金属软管D分别与进水管2和回水管4连接。
为进一步优化技术方案提出了，接头包括三通接头A、直通接头B和直角接头C。
为进一步优化技术方案提出了，升温钻杆1为圆柱空腔结构，前端为锥形外螺纹，末端为锥形内螺纹；升温钻杆1的前端和后端相适配。
为进一步优化技术方案提出了，升温钻杆1两端非连接螺纹部分加工有安装孔；安装孔与接头大小相适配。
为进一步优化技术方案提出了，进水管2为金属管；金属管材质为铜或铝。
为进一步优化技术方案提出了，回水管4与进水管2为中心对称分布，设置在升温钻杆1外侧，回水管4材质与进水管2相同。
为进一步优化技术方案提出了，加热管3为螺旋结构；加热管3材质与进水管2相同。
本实用新型的原理和使用方法为：先将若干升温促瓦斯解吸装置连接，其中，进水管2末端金属软管D与三通接头A的A3接口连接，进水管2前端金属软管D与直通接头B的B1接口连接，在多根升温钻杆1连接后，后一根进水管2的直通接头B的B2接口与前一根进水管2的三通接头A的A2接口相连接，实现进水管2的串联，为保证回路的封闭性，最前端升温促瓦斯解吸装置上进水管2的前端金属软管D上的直通接头B的B2接口封闭。
其中升温促瓦斯解吸装置上进水管2末端金属软管D上的三通接头A的A1接口安装在升温钻杆1上的安装孔内；升温促瓦斯解吸装置上回水管4前端金属软管D上的三通接头A的A1接口安装在升温钻杆1上的安装孔内。
加热管3两端连接有金属软管D，金属软管D末端与直角接头C的C2接口相连接，直角接头C的C1接口分别与进水管2、回水管4的三通接头A的A1接口相连接，实现加热部分的并联。
升温钻杆1为圆柱空腔结构，将升温钻杆1与井下抽采回路相连接，可作为抽采通道使用，井下敷设的抽采回路与矿井抽采主管连接，实现负压抽采，将进水管2、回水管4分别与井下的升温回路相连接，即在管路对钻孔周围煤体加热的同时，对钻孔内瓦斯进行抽采；升温回路包括水加热器、水箱及循环水泵设备；启动升温回路，对温度、压力等进行实时监控，温度一般不高于100℃，避免造成循环水介质气化，压力一般不高于0.5MPa；待瓦斯抽采量降至某一极限值后撤出装置，循环利用，进行下一孔作业。其中该极限值的界定为：计算该钻孔控制范围内瓦斯抽采达标或通过升温后瓦斯抽采量提高量小于20%。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，其特征在于，包括升温钻杆、进水管、加热管、回水管和带有接头的金属软管；所述进水管、所述加热管和所述回水管两端均安装金属软管；其中所述进水管与所述回水管分别安装在所述升温钻杆的两边外侧；所述加热管套设安装在所述升温钻杆内部；所述加热管两端通过所述金属软管分别与所述进水管和所述回水管连接。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，其特征在于，所述接头包括三通接头、直通接头和直角接头。
3.根据权利要求1或2所述的一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，其特征在于，所述升温钻杆为圆柱空腔结构，前端为锥形外螺纹，末端为锥形内螺纹；所述升温钻杆的前端和后端相适配。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，其特征在于，所述升温钻杆两端非连接螺纹部分加工有安装孔；所述安装孔与所述接头大小相适配。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，其特征在于，所述进水管为金属管；所述金属管材质为铜或铝。
6.根据权利要求5所述的一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，其特征在于，所述回水管与所述进水管为中心对称分布，设置在所述升温钻杆外侧，所述回水管材质与所述进水管相同。
7.根据权利要求5所述的一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置，其特征在于，所述加热管为螺旋结构；所述加热管材质与进水管相同。
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| CN202022401003.XU CN213450349U (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112127861A (zh) * | 2020-10-26 | 2020-12-25 | 河南能源化工集团研究总院有限公司 | 一种煤矿井下升温促瓦斯解吸的装置及作业方法 |
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2020
- 2020-10-26 CN CN202022401003.XU patent/CN213450349U/zh active Active
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