CN220434818U - 一种煤矿用瓦斯抽采管 - Google Patents
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Abstract
一种煤矿用瓦斯抽采管，属于煤矿瓦斯抽采技术领域的抽采管，所述抽采管处于抽采孔内的一端沿圆周方向设置若干钢带，每条所述钢带的两端均与抽采管的底端固定连接，并形成处于抽采管内抽采通道前方的空腔。本实用新型通过在抽采管处于抽采孔内的一端沿圆周方向设置能够形成空腔的钢带，在井下作业时，遇到松软煤层、破碎煤层等情况，钻孔的孔壁稳定性差，发生坍塌或者碎屑掉落，钢带受到坍塌物或者碎屑的挤压产生弹性形变，防止坍塌物和碎屑堵塞抽采管底部。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿瓦斯抽采技术领域的抽采管，具体的说是一种煤矿用瓦斯抽采管。
背景技术
煤矿开采过程中，瓦斯事故是煤矿灾害中危险最大的自然灾害之一，目前治理煤矿瓦斯问题的最有效措施是瓦斯抽采。
瓦斯抽采的基本流程为，先在巷道内采用钻机钻孔，退出钻杆和钻头后，向钻孔内置入瓦斯抽采管，而且瓦斯抽采管要露出钻孔一段距离，之后用封孔器或者充填材料封堵孔口处瓦斯抽采管与钻孔内壁的缝隙，最后将瓦斯抽采设备与瓦斯抽采管端部连接，启动设备进行瓦斯的抽采。
现有的瓦斯抽采管采用最多的是PVC管，其结构一般是直筒管，处于钻孔内的一端距离钻孔的底端仍然具有一段距离。在实际井下作业时，遇到松软煤层、破碎煤层等情况，钻孔的孔壁稳定性差，很容易发生坍塌或者碎屑掉落，从而堵塞瓦斯抽采管的底端，影响瓦斯抽采的效果。
实用新型内容
为了解决现有技术由于发生坍塌或者碎屑掉落引起的堵塞瓦斯抽采管的底端的问题，本实用新型提供了一种煤矿用瓦斯抽采管，该抽采管通过在位于抽采孔内的一端沿圆周方向设置若干钢带，每条所述钢带的两端均与抽采管的端部固定连接并形成空腔，达到防止堵塞抽采管底端的效果。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种煤矿用的瓦斯抽采管，所述抽采管处于抽采孔内的一端沿圆周方向设置有若干钢带，每条所述钢带的两端均与抽采管的底端固定连接，并形成处于抽采管内抽采通道前方的空腔。
作为上述煤矿用瓦斯抽采管的一种优化方案，所述相邻空腔内侧相互接触，且接触点环绕抽采管的轴向。
作为上述煤矿用瓦斯抽采管的另一种优化方案，所述空腔通过柔性件绑扎为一体，其接触点处于抽采管的轴线上。
作为上述煤矿用瓦斯抽采管的另一种优化方案，所述钢带分为支撑区和变形区，所述变形区位于支撑区的内侧，且支撑区的厚度大于变形区的厚度，支撑区沿抽采管的管壁方向延伸。
作为上述煤矿用瓦斯抽采管的另一种优化方案，所述抽采管的通道前方设置与抽采管同轴的钢圈，且钢圈的直径小于抽采管的内径，所述钢圈与空腔靠近轴向一侧连接。
作为上述煤矿用瓦斯抽采管的另一种优化方案，环绕所述抽采管的端部设置若干支撑件，所述钢带一端连接支撑件的端部，另一端连接抽采管的端部。
作为上述煤矿用瓦斯抽采管的另一种优化方案，所述支撑件与抽采管的内壁形成的夹角为120°-170°。
作为上述煤矿用瓦斯抽采管的另一种优化方案，所述抽采管的端部设置锥形延伸部，所述锥形延伸部的顶端开口，其直径从自由端向另一端逐渐增大，所述钢带一端连接锥形延伸部的端部，另一端连接抽采管的端部。
作为上述煤矿用瓦斯抽采管的另一种优化方案，所述钢带的长度为抽采管直径的1.5-2倍。
作为上述煤矿用瓦斯抽采管的另一种优化方案，所述抽采管为多个管道拼接，其中与抽采设备连接的抽采管为复式结构，包括内管和外管，且内管与外管之间通过连接块固定连接。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1)本实用新型通过在所述抽采管处于抽采孔内的一端沿圆周方向设置若干钢带，每条钢带的两端均与抽采管的底端固定连接，并形成处于抽采管内抽采通道前方的空腔，相邻空腔内侧相互接触，且相邻空腔接触点环绕抽采管的轴向，在井下作业时遇到松软煤层、破碎煤层等情况，由于钻孔的孔壁稳定性差，发生坍塌或者碎屑掉落，钢带受到坍塌物或者碎屑的挤压产生弹性形变，防止坍塌物和碎屑堵塞抽采管底部；
2)本实用新型通过在抽采管的通道前方设置与抽采管同轴的钢圈，且钢圈的直径小于抽采管的内径，钢圈与空腔靠近轴向一侧连接，在井下作业时，遇到松软煤层、破碎煤层发生坍塌或者碎屑掉落的情况，由于钢圈的支撑，钢带受到碎屑的挤压变形发生的位移减小，达到更好支护抽采管端部的效果，防止坍塌物和碎屑堵塞抽采管底部而影响瓦斯抽采；
3)本实用新型通过在环绕所述抽采管的端部设置若干支撑件，钢带一端连接支撑件的端部，另一端连接抽采管的端部，在井下作业时，遇到松软煤层、破碎煤层发生坍塌或者碎屑掉落的情况，由于支撑件的支撑，钢带受到碎屑的挤压变形发生的位移更加减小，更大程度的支护抽采管端部，防止坍塌物和碎屑堵塞抽采管底部而影响瓦斯抽采；
4)本实用新型通过在抽采管的端部设置锥形延伸部，所述锥形延伸部的顶端开口，其直径从自由端向另一端逐渐增大，所述钢带一端连接锥形延伸部的端部，另一端连接抽采管的端部，在巷道内采用钻机二次钻孔时，由于只有与抽采设备连接的抽采管为复式结构，该复式结构包括内管和外管，钻头通过内管进入钻孔内的抽采管沿管道内壁行进至抽采管底端，通过锥形延伸部能够引导钻头更准确快速的伸出抽采管外部进行井下作业二次钻孔。
附图说明
图1为本实用新型抽采管端部的一种实施方式示意图；
图2为本实用新型抽采管端部另一种实施方式的局部放大示意图；
图3为本实用新型抽采管端部又一种实施方式的局部放大示意图；
图4为本实用新型抽采管端部再一种实施方式的局部放大示意图；
图5为与抽采设备相接的抽采管示意图；
附图标记：1、抽采管，101、内管，102外管，103连接块，2、钢带，201、空腔，202、支撑区，203变形区，3、钢圈，4、支撑件，5、锥形延伸部，6、抽采通道。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的详细阐述，本实用新型以下各实施例中未做阐明的部分，均应理解为本领域技术人员所知晓或应当知晓的技术，比如，抽采管如何连接，抽采管的规格和型号的选择，钢带的选择等。
实施例1
一种煤矿用瓦斯抽采管，如图1所示，所述抽采管1采用PVC管，其结构为直筒管，抽采管1处于抽采孔内的一端沿圆周方向均匀分布并固定连接有若干条钢带2，钢带2的数量一般依据其宽度和抽采管1直径综合决定，一般来说，钢带2的数量4、6或8条，相邻两条钢带2之间的间隙为钢带2宽度的50-100％；每条钢带2的长度为抽采管1直径的1.5-2倍，每条钢带2的一端连接在抽采管1端部的外壁，另一端连接在抽采管1端部的内壁，并形成处于抽采管1内抽采通道6前方的与钢带2数量相等的空腔201，每个所述空腔201是由每条钢带2两端固定在抽采管1上而围成的两端敞口的区域，空腔201在抽采孔内的高度不得高于抽采管1的高度，防止触碰到抽采孔内壁影响抽采作业，8个空腔201均向抽采管1的轴向靠拢，相邻空腔201彼此之间的内侧相互接触，且接触点环绕抽采管1的轴向，所述空腔201的接触点处通过钢丝绑扎在为一体，其绑扎点同样处于抽采管1的轴线上，这样即使抽采孔内有坍塌物或者碎屑，钢带2依然支护性能良好，不会发生较大位移，所述钢带2分为支撑区202和变形区203两部分，支撑区202的厚度大于变形区203的厚度，钢带2的支撑区202的厚度是变形区203厚度的1.5-3倍，所述变形区203位于支撑区202的内侧，连接于抽采管1内壁，支撑区202连接在抽采管1外壁沿抽采管1的管壁方向延伸，所述钢带2可以是直接固定连接在现有技术的抽采管1上，还可以在现有技术的抽采管1上螺纹连接一个新的设置有钢带2的固定段，固定段与原抽采管1的端部之间形成相匹配的凹槽。
在井下作业时，瓦斯抽采设备与瓦斯抽采管1伸出抽采孔外的端部连接，启动设备进行瓦斯的抽采，如图1所示，抽采管1位于抽采孔内的端部固定连接8条钢带2，钢带2的支撑区202沿抽采管1的管壁方向延伸，起到较好的支撑作用，钢带2的变形区203在支撑区202内侧，具有较好的变形效果，钢带2的两端均与抽采管1端部固定连接，在抽采管1的通道前方形成了8个空腔201，钢带2的长度为抽采管1直径的2倍，足以使相邻的空腔201相互接触，为了能够使空腔201始终接触，因此空腔201用钢丝绑扎为一体，使抽采管1的端部在受到挤压时不会产生较大位移，抽采孔内的抽采管1遇到松软煤层、破碎煤层等情况，由于钻孔的孔壁稳定性差，发生坍塌或者碎屑掉落，钢带2受到坍塌物或者碎屑的挤压产生弹性形变，防止坍塌物和碎屑堵塞抽采管1底部。
以上为本实用新型的基本实施例，可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定，从而得到以下实施例：
实施例2
本实施例是为了对抽采管1端部的保护进行优化，在实施例1的基础上对抽采管1的端部进行优化，其主体结构与实施例1相同，优化的方案为：如图2所示，所述抽采管1的抽采通道6前方设置与抽采管1同轴且直径小于抽采管1内径的钢圈3，钢圈3的形状为圆形，不易变形,钢圈3的直径小于抽采管1内径的,钢圈3的外侧与所有空腔201靠近轴向一侧固定连接，在井下作业时，遇到松软煤层、破碎煤层发生坍塌或者碎屑掉落的情况，由于钢圈3的支撑，钢带2受到碎屑的挤压变形发生的位移减小，达到更好支护抽采管1端部的效果，防止坍塌物和碎屑堵塞抽采管1底部而影响瓦斯抽采。
实施例3
本实施例是为了对抽采管1端部的保护进行进一步优化，在实施例1的基础上对抽采管1的端部进行进一步优化，其主体结构与实施例1相同，优化的方案为：如图3所示，环绕所述抽采管1的端部均匀设置若干支撑件4，支撑件4的数量是钢带2数量的2∽4倍，例如，支撑件4的数量可以是钢带2数量的3倍，每个支撑件4是钢筋或其它硬质材料，每个支撑件4与抽采管1内壁形成的夹角为120°-170°，例如每个支撑件4与抽采管1内壁形成的夹角可以是150°，支撑件4的自由端所在圆的直径小于抽采管1的直径，且与抽采管1同轴，每个所述钢带2变形区203的一端依次连接相邻3个支撑件4的端部，钢带2另一端连接抽采管1的端部外侧，在井下作业时，遇到松软煤层、破碎煤层发生坍塌或者碎屑掉落的情况，由于支撑件4的支撑，钢带2受到碎屑的挤压变形发生的位移更加减小，更大程度的支护抽采管1端部，防止坍塌物和碎屑堵塞抽采管1底部而影响瓦斯抽采。
实施例4
本实施例是为了对穿过抽采管1在巷道内二次钻孔进行优化，在实施例1的基础上对抽采管1的端部进行优化，其主体结构与实施例1相同，优化的方案为：如图4所示，所述抽采管1的端部设置锥形延伸部5，所述锥形延伸部5的顶端开口，顶端直径为抽采管1内径的一半，其直径从自由端向另一端逐渐增大，且增大至抽采管1内径一致后与抽采管1的端部固定连接，所述钢带2变形区203一端连接锥形延伸部5的端部，另一端支撑区202连接抽采管1的端部外壁，在井下作业时，遇到松软煤层、破碎煤层发生坍塌或者碎屑掉落的情况，由于锥形延伸部5的支撑，钢带2受到碎屑的挤压变形发生的位移更加减小，防止坍塌物和碎屑堵塞抽采管1底部而影响瓦斯抽采，在巷道内采用钻机二次钻孔时，钻头进入钻孔内的抽采管1，沿管道内壁行进至抽采管1底端，通过锥形延伸部5能够引导钻头准确快速的伸到抽采管1外部进行井下作业二次钻孔。
实施例5
本实施例是为了对穿过抽采管1在巷道内二次钻孔进行进一步优化，在实施例4的基础上对连接抽采设备的抽采管1进行优化，其主体结构与实施例4相同，优化的方案为：如图5所示，与抽采设备连接的抽采管1为复式结构，该复式结构包括内管101和外管102，外管102套设在内管101外面，外管102与内管101之间通过8个连接块103固定连接，即内管101两个端部外侧壁上分别均匀分布4个连接块，外管102的直径与现有技术抽采管1一致，内管102的直径与锥形延伸部5的顶端直径一致，在巷道内采用钻机二次钻孔时，钻头通过内管101进入钻孔内的抽采管1，沿管道内壁行进至抽采管1底端，通过锥形延伸部5能够引导钻头更加准确快速的伸到抽采管1外部进行井下作业二次钻孔。
Claims (10)
1.一种煤矿用瓦斯抽采管，其特征在于：所述抽采管(1)处于抽采孔内的一端沿圆周方向设置有若干钢带(2)，每条所述钢带(2)的两端均与抽采管(1)的底端固定连接，并形成处于抽采管(1)内抽采通道(6)前方的空腔(201)。
2.如权利要求1所述一种煤矿用瓦斯抽采管，其特征在于：相邻所述空腔(201)内侧相互接触，且接触点环绕抽采管(1)的轴向。
3.如权利要求1所述一种煤矿用瓦斯抽采管，其特征在于：所述空腔(201)通过柔性件绑扎为一体，其绑扎点处于抽采管(1)的轴线上。
4.如权利要求1所述一种煤矿用瓦斯抽采管，其特征在于：所述钢带(2)分为支撑区(202)和变形区(203)两部分，所述变形区(203)位于支撑区(202)的内侧，且支撑区(202)的厚度大于变形区(203)的厚度，支撑区(202)沿抽采管(1)的管壁方向延伸。
5.如权利要求1所述一种煤矿用瓦斯抽采管，其特征在于：所述抽采管(1)的抽采通道(6)前方设置与抽采管(1)同轴且直径小于抽采管(1)内径的钢圈(3)，钢圈(3)的外侧与所有空腔(201)靠近轴向一侧连接。
6.如权利要求1所述一种煤矿用瓦斯抽采管，其特征在于：环绕所述抽采管(1)的端部设置若干支撑件(4)，所述钢带(2)一端连接支撑件(4)的端部，另一端连接抽采管(1)的端部。
7.如权利要求6所述一种煤矿用瓦斯抽采管，其特征在于：所述支撑件(4)与抽采管(1)的内壁形成的夹角为120°-170°。
8.如权利要求1所述一种煤矿用瓦斯抽采管，其特征在于：所述抽采管(1)的端部设置锥形延伸部(5)，所述锥形延伸部(5)的顶端开口，其直径从自由端向另一端逐渐增大，所述钢带(2)一端连接锥形延伸部(5)的端部，另一端连接抽采管(1)的端部。
9.如权利要求1所述一种煤矿用瓦斯抽采管，其特征在于：所述钢带(2)的长度为抽采管(1)直径的1.5-2倍。
10.如权利要求1所述一种煤矿用瓦斯抽采管，其特征在于：所述抽采管(1)为多个管道拼接，其中与抽采设备连接的抽采管(1)为复式结构，包括内管(101)和外管(102)，且内管(101)与外管(102)之间通过连接块(103)固定连接。
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