CN219034689U - 一种可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于二氧化碳与联合瓦斯抽采技术领域，公开了一种可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备，封口装置端面开设有通孔，封口装置底部焊接有排水管，通孔设有三个，分别为加热口、注入口和冲击孔，加热口通过螺纹连接有夹持装置，夹持装置中间固定有加热棒，加热棒线性连接加热装置；注入口连接有注入管道，注入管道连接有单向阀，单向阀通过三通阀连接二氧化碳注入泵和水泵。密封盖外部设有密封橡胶垫，密封盖表面固定有旋转螺孔。注入管道连接有单向阀，单向阀通过三通阀连接二氧化碳注入泵和水泵，可以将注水和注气(二氧化碳)通过同一管道进行输送，结构简单，维修和拆卸方便，结构简单，密封效果好，在施工时增加安全系数。

Description

一种可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备

技术领域

本实用新型属于二氧化碳与联合瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备。

背景技术

目前，安徽淮南矿区地处华东腹地，是我国重要的煤能源基地。已探明的煤层均为松软低透气性高瓦斯煤层，瓦斯蕴藏量达5928亿m3。矿区内煤炭资源丰富，可采煤层层数多，煤层富含瓦斯、煤层透气性差；随着向深部开采，瓦斯治理的难度越来越大。

据统计，煤层群开采首采层采煤工作面采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的60％以上。采空区瓦斯涌出量绝大部分来自于顶底板卸压煤层释放的瓦斯。为了解决工作面回采时风排瓦斯量，1998年以来淮南矿区研究并实施了走向顶板高位抽放技术，大大降低了采煤工作面瓦斯威胁，但走向高抽巷或长钻孔工程量大，成本高，前期准备工作量大；走向高位抽放有效区域受顶板覆岩层结构和关键层位置影响大，合理抽放的区域变化大，层位难以控制，抽放瓦斯效果难以得到充分的保证。

下部卸压邻近煤层的瓦斯一般通过该煤层底板岩石巷施工上向穿层钻孔进行抽采，岩巷和钻孔施工的工程量大。同时，传统的U型通风方式，由于采空区漏风携带采空区高浓度瓦斯汇集至工作面上隅角并由风流排出，无论采用高位钻孔、埋管抽放，还是利用高抽巷，都不能从根本上解决上隅角瓦斯超限和瓦斯积聚问题，影响采煤工作面的安全和高效生产。

对于松软高变质程度的煤层，煤层渗透性差，且煤体中瓦斯主要以吸附态存在，不易进行抽采。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)传统的U型通风方式，不能从根本上解决上隅角瓦斯超限和瓦斯积聚问题，影响采煤工作面的安全和高效生产。

(2)对于松软高变质程度的煤层，煤层渗透性差，现有的开采装置密封性差，当向桩孔内部注入气体和注入水时易出现泄露，安全性和效率都无法保证。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备。

本实用新型是这样实现的，一种可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备设有：

封口装置；

所述封口装置端面开设有通孔，所述封口装置底部焊接有排水管，所述通孔设有三个，分别为加热口、注入口和冲击孔，所述加热口通过螺纹连接有夹持装置，所述夹持装置中间固定有加热棒，所述加热棒线性连接加热装置；

所述注入口连接有注入管道，所述注入管道连接有单向阀，所述单向阀通过三通阀连接二氧化碳注入泵和水泵。

进一步，所述封口装置设有延伸筒和密封盖，所述延伸筒与密封盖通过螺纹连接固定，所述延伸筒延伸到桩孔内，所述密封盖固定在桩孔外部，对桩孔进行密封，所述延伸筒中间通过隔断将各个模块进行分隔，所述密封盖外部设有密封橡胶垫，所述密封盖表面固定有旋转螺孔。

进一步，所述夹持装置设有隔热层，所述隔热层由厚度为2cm的玻璃纤维和石棉构成，所述隔热层外部包裹有第一密封螺栓，所述第一密封螺栓中间镶嵌有加热棒，所述第一密封螺栓外部设有外螺纹，通过螺纹连接固定在封口装置的加热口内部。

进一步，所述注入管道为45#钢锻造成型，所述注入管道通过第二密封螺栓固定在封口装置前端的注入口上，所述第二密封螺栓与第一密封螺栓结构相同，所述第二密封螺栓中间镶嵌有注入管道，所述注入管道连接有单向阀，所述单向阀前端固定有三通阀，所述三通阀另外两端通过管道连接有二氧化碳注入泵和水泵，所述二氧化碳注入泵与三通阀之间固定有二氧化碳控制开关，所述水泵与三通阀之间固定有水泵控制开关。

进一步，所述冲击孔焊接有延伸细管，所述延伸细管前段固定有冲击波发生装置，所述超声波发生装置尾部线性连接超声波控制装置。

结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本实用新型所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本实用新型的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本实用新型技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：

本实用新型通过封口装置端面开设有加热口、注入口、冲击孔和排水管，可以将二氧化碳，注水和排水还有冲击加热四个工艺流程进行无缝衔接，不用多次打开桩孔，同时设有密封装置，保证桩孔内部的密封性，极大的增加工作效率和安全性。

本实用新型通过在加热口通过螺纹连接有夹持装置，可以保证加热温度的同时不破坏装置的密封性，保证在进行瓦斯气体抽采时的安全性。

本实用新型通过在注入口连接有注入管道，注入管道连接有单向阀，单向阀通过三通阀连接二氧化碳注入泵和水泵，可以将注水和注气(二氧化碳)通过同一管道进行输送，结构简单，维修和拆卸方便。

第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本实用新型所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：

本实用新型实施例一种可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备，结构简单，密封效果好，在施工时增加安全系数。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的密封装置结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第一密封螺栓结构示意图；

图中：1、延伸管；2、隔断；3、延伸细管；4、冲击波发生装置；5、第二密封螺栓；6、水泵；7、二氧化碳注入泵；8、三通阀；9、排水管；10、加热装置；11、第一密封螺栓；12、封口装置；13、夹持装置；14、加热棒。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一、解释说明实施例。为了使本领域技术人员充分了解本实用新型如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。

如图1-图3所示，本实用新型实施例一种可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备设有：延伸管1、隔断2、延伸细管3、冲击波发生装置4、第二密封螺栓5、水泵6、二氧化碳注入泵7、三通阀8、排水管9、加热装置10、第一密封螺栓11、封口装置12、夹持装置13、加热棒14。封口装置12端面开设有通孔，封口装置12底部焊接有排水管9，通孔设有三个，分别为加热口、注入口和冲击孔，加热口通过螺纹连接有夹持装置13，夹持装置13中间固定有加热棒14，加热棒14线性连接加热装置10；

注入口连接有注入管道，注入管道连接有单向阀，单向阀通过三通阀8连接二氧化碳注入泵7和水泵6。

封口装置12设有延伸筒和密封盖，延伸筒与密封盖通过螺纹连接固定，延伸筒延伸到桩孔内，密封盖固定在桩孔外部，对桩孔进行密封，延伸筒中间通过隔断2将各个模块进行分隔，密封盖外部设有密封橡胶垫，密封盖表面固定有旋转螺孔。

夹持装置13设有隔热层，隔热层由厚度为2cm的玻璃纤维和石棉构成，隔热层外部包裹有第一密封螺栓11，第一密封螺栓11中间镶嵌有加热棒14，第一密封螺栓11外部设有外螺纹，通过螺纹连接固定在封口装置12的加热口内部。

注入管道为45#钢锻造成型，注入管道通过第二密封螺栓5固定在封口装置12前端的注入口上，第二密封螺栓5与第一密封螺栓11结构相同，第二密封螺栓5中间镶嵌有注入管道，注入管道连接有单向阀，单向阀前端固定有三通阀8，三通阀8另外两端通过管道连接有二氧化碳注入泵7和水泵6，二氧化碳注入泵7与三通阀8之间固定有二氧化碳控制开关，水泵6与三通阀8之间固定有水泵6控制开关。

冲击孔焊接有延伸细管3，延伸细管3前段固定有冲击波发生装置4，超声波发生装置尾部线性连接超声波控制装置。

本实用新型实施例一种可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备在使用时，首先将延伸管1伸入桩孔内部，之后将夹持装置13和注入管道分别通过第一密封螺栓11和第二密封螺栓5固定在封口装置12上，之后将冲击波发生装置4固定在延伸细管3前段，将超声波发生装置尾部的控制线通过细管延伸到密封装置外部的超声波控制装置上，之后将密封装置固定在桩孔外部，通过旋转螺孔进行旋转，使得桩孔为密封状态，通过控制水泵6、超声发生装置和二氧化碳注入泵7对桩孔内的瓦斯进行抽采。

二、应用实施例。为了证明本实用新型的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。

本实用新型实施例一种可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备，应用在矿场岩石缝隙内的瓦刺抽采中。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备，其特征在于，所述可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备设有：

封口装置；

所述封口装置端面开设有通孔，所述封口装置底部焊接有排水管，所述通孔设有三个，分别为加热口、注入口和冲击孔，所述加热口通过螺纹连接有夹持装置，所述夹持装置中间固定有加热棒，所述加热棒线性连接加热装置；

所述注入口连接有注入管道，所述注入管道连接有单向阀，所述单向阀通过三通阀连接二氧化碳注入泵和水泵。

2.如权利要求1所述的可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备，其特征在于，所述封口装置设有延伸筒和密封盖，所述延伸筒与密封盖通过螺纹连接固定，所述延伸筒延伸到桩孔内，所述密封盖固定在桩孔外部，对桩孔进行密封，所述延伸筒中间通过隔断将各个模块进行分隔，所述密封盖外部设有密封橡胶垫，所述密封盖表面固定有旋转螺孔。

3.如权利要求1所述的可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备，其特征在于，所述夹持装置设有隔热层，所述隔热层由厚度为2cm的玻璃纤维和石棉构成，所述隔热层外部包裹有第一密封螺栓，所述第一密封螺栓中间镶嵌有加热棒，所述第一密封螺栓外部设有外螺纹，通过螺纹连接固定在封口装置的加热口内部。

4.如权利要求1所述的可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备，其特征在于，所述注入管道为45#钢锻造成型，所述注入管道通过第二密封螺栓固定在封口装置前端的注入口上。

5.如权利要求4所述的可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备，其特征在于，所述第二密封螺栓与第一密封螺栓结构相同，所述第二密封螺栓中间镶嵌有注入管道，所述注入管道连接有单向阀，所述单向阀前端固定有三通阀，所述三通阀另外两端通过管道连接有二氧化碳注入泵和水泵，所述二氧化碳注入泵与三通阀之间固定有二氧化碳控制开关，所述水泵与三通阀之间固定有水泵控制开关。

6.如权利要求1所述的可控冲击波增透与二氧化碳驱替联合瓦斯抽采设备，其特征在于，所述冲击孔焊接有延伸细管，所述延伸细管前段固定有冲击波发生装置，所述冲击波发生装置尾部线性连接冲击波控制装置。

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