一種煤礦采空區(qū)可伸縮立管遠(yuǎn)程控制瓦斯抽采裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦采空區(qū)可伸縮立管遠(yuǎn)程控制瓦斯抽采裝置，最適用瓦斯含量高、周期來(lái)壓不明顯、頂板破碎變形嚴(yán)重的礦井。
【背景技術(shù)】
[0002]瓦斯含量高、周期來(lái)壓不明顯、頂板破碎變形嚴(yán)重礦井，其采空區(qū)瓦斯治理尤為困難，上隅角瓦斯超限現(xiàn)象頻頻發(fā)生，影響煤礦安全快速生產(chǎn)。高瓦斯及突出礦井工作面回采后，大量的瓦斯殘留于采空區(qū)。由于周期來(lái)壓不明顯，采空區(qū)出現(xiàn)懸頂，隨著頂板緩慢下沉，采空區(qū)瓦斯向外大量涌出，致使上隅角瓦斯超限，影響安全生產(chǎn)。傳統(tǒng)采空區(qū)埋管埋管及立管抽采方法存在安全系數(shù)低、抽采效率低、效果差、周期短等缺點(diǎn)，往往難以滿足正常安全生產(chǎn)要求。因此，現(xiàn)場(chǎng)急需一套操作簡(jiǎn)單、安全、高效、服務(wù)周期長(zhǎng)的采空區(qū)瓦斯抽采設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一、發(fā)明目的
[0004]鑒于已有采空區(qū)抽采設(shè)備存在的不足，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種可伸縮的立管遠(yuǎn)程控制抽采設(shè)備，其抽采立管可以收縮，在頂板變形下沉過(guò)程中不至于遭到破壞而導(dǎo)致失效，遠(yuǎn)程控制裝置可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的管路閉合，操作簡(jiǎn)單，安全性高，可提高抽放效果。
[0005]二、技術(shù)方案
[0006]本申請(qǐng)的裝置包括主抽放管、可伸縮立管、遠(yuǎn)程閉管裝置。抽放主管由5mX Φ350mm高分子聚乙稀管組成，每節(jié)間用兩通管連接，每20m處有裝一變徑三通管，上部安裝有閥門(mén)，接Φ 200mm可伸縮立管，三通前l(fā)m位置側(cè)方開(kāi)有一個(gè)ΦΙΟπιπι小孔作為閉管拉線出口，距三通后lm位置管路兩側(cè)裝有卡槽；可伸縮立管材料為高分子聚乙烯，由四節(jié)長(zhǎng)度為800mm、厚度為4mm篩管組成，四節(jié)篩管從下到上管徑依次減小分別為Φ 200mm、Φ 190mm、Φ 180mm、Φ 170mm,每節(jié)篩管中間500mm長(zhǎng)度上均勾分布著40個(gè)孔徑為Φ 10mm篩孔，除Φ 200mm篩管外，其余三根篩管下部距底端25mm位置開(kāi)始至125mm之間為深度為2mm的凹槽用來(lái)嵌套厚度5_的彈性密閉橡膠圈；遠(yuǎn)程閉管裝置由圓形封閉門(mén)、封閉拉線組成，圓形封閉門(mén)安裝于主抽放管內(nèi)部，其外圍為一半徑為10_的橡膠圓環(huán)，開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)封閉門(mén)平行于主抽放管，閉合時(shí)垂直于主抽放管，封閉拉線為Φ4_的纜繩，一端連接封閉門(mén)，另一端經(jīng)主抽放管側(cè)方小孔引出，纜繩長(zhǎng)度為30m。具體實(shí)施步驟為:將帶有立管的主抽放管路鋪設(shè)于工作面回風(fēng)巷，隨工作面的推進(jìn)，伸縮立管逐漸進(jìn)入到采空區(qū)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)瓦斯抽采，為保證抽采效果最佳，始終保持兩根立管對(duì)采空區(qū)40m范圍內(nèi)瓦斯進(jìn)行抽采，當(dāng)立管進(jìn)入采空區(qū)距離超過(guò)40m時(shí)，利用遠(yuǎn)程控制裝置封閉立管，當(dāng)有新立管即將進(jìn)入采空區(qū)時(shí)，打開(kāi)立管開(kāi)關(guān)，連接抽采系統(tǒng)，準(zhǔn)備對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采。由此，即可達(dá)到采空區(qū)連續(xù)高效瓦斯抽采，控制上隅角瓦斯超限現(xiàn)象發(fā)生。
[0007]三.技術(shù)效果
[0008]本發(fā)明煤礦采空區(qū)可伸縮立管遠(yuǎn)程控制瓦斯抽采裝置，最適用瓦斯含量高、周期來(lái)壓不明顯、頂板破碎變形嚴(yán)重礦井采空區(qū)瓦斯抽采。該套可伸縮立管遠(yuǎn)程控制抽采裝置造作簡(jiǎn)單、安全性高、服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)、抽采效果好，能夠長(zhǎng)期有效對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采，消除上隅角瓦斯超限現(xiàn)象，促進(jìn)礦井安全快速生產(chǎn)，具有廣泛的實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0009]附圖1是本發(fā)明示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將結(jié)合附圖中的一個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
[0011]本發(fā)明主要由抽放主管(1)、可伸縮立管(2、4、5)、遠(yuǎn)程閉管裝置(3)三部分組成。抽放主管(1)由5m長(zhǎng)的Φ 350mm高分子聚乙稀管組成，每節(jié)間用兩通連接，，每20m處有裝一變徑三通，上部帶有閥門(mén)接可伸縮立管，在井下回采工作面回風(fēng)巷鋪設(shè)管路，主抽放管末端立管(2)處在工作面位置，使其處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，打開(kāi)立管(2)閥門(mén)(10)，開(kāi)始抽采，隨工作面推進(jìn)，末端立管(2)深入采空區(qū)內(nèi)部，當(dāng)其深入距離為20m時(shí)，下一立管(4)已到達(dá)工作面位置，此時(shí)打開(kāi)立管(4)閥門(mén)，開(kāi)始雙立管抽采，工作面進(jìn)一步推進(jìn)，當(dāng)末端立管(2)距離工作面40m時(shí)，立管(4)距離工作面20m時(shí)，立管(5)達(dá)到工作面位置，此時(shí)拉動(dòng)立管(4)附近閉管拉線(6)使立管(2)與主抽放系統(tǒng)斷開(kāi)，同時(shí)伸展開(kāi)立管(5)并打開(kāi)閥門(mén)使其連接抽放系統(tǒng)，繼續(xù)保持雙立管抽采。以此重復(fù)以上操作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤礦采空區(qū)可伸縮立管遠(yuǎn)程控制瓦斯抽采裝置，其特征在與:主要有主抽放管(I)、可伸縮立管(2、4、5)、遠(yuǎn)程閉管裝置(3)三部分組成。抽放主管(I)連接抽放系統(tǒng)，由5m聚乙烯抽采短管組成，為瓦斯抽采運(yùn)移主要通道，其上部連接可伸縮抽放立管(2、4、5);可伸縮抽放立管(2、4、5)由五節(jié)短篩管組成，各篩管之間依靠密閉橡膠圈(13)與管壁之間摩擦力支撐，立管附近主抽放管路位置上，為閉管裝置(3);遠(yuǎn)程閉管裝置由圓形封閉門(mén)(8)、封閉拉線(6)組成，用于實(shí)現(xiàn)采空區(qū)外遠(yuǎn)距離封閉抽放立管。2.權(quán)利要求1所述的主抽放管路(I)，其特征為:由5mXΦ350πιπι高分子聚乙烯管組成，每節(jié)間用兩通管連接，每20m處有裝一變徑三通管，上部安裝有閥門(mén)接Φ200πιπι可伸縮立管(2、4、5)，三通前Im位置側(cè)方開(kāi)有一個(gè)Φ 1mm小孔(7)作為閉管拉線出口，距三通后Im位置管路兩側(cè)裝有閉管卡槽(12)。3.權(quán)利要求1所述的可伸縮立管(2、4、5)，其特征為:由四節(jié)長(zhǎng)度為500mm篩管組成，篩管材料與主抽放管路一致，為由高分子聚乙烯，厚度為4mm ;四節(jié)篩管從下到上管徑依次減小分別為Φ200mm、Φ 190mm、Φ 180mm、Φ 170mm，每節(jié)篩管中間500mm長(zhǎng)度上均勾分布著40個(gè)孔徑為OlOmm(Il)篩孔，除Φ 200mm篩管外，其余三根篩管下部距底端25mm位置開(kāi)始至125mm之間為深度為2mm的凹槽用來(lái)嵌套厚度5mm的彈性密閉橡膠圈(13)。隨立管深入采空區(qū)內(nèi)部，頂板下沉逐漸加劇，當(dāng)頂板壓力大于橡膠圈摩擦力時(shí)，立管受壓收縮但并不會(huì)遭到破壞而失效。4.權(quán)利要求1所述的閉管裝置(2、4、5)，其特征為:由圓形封閉門(mén)(8)、封閉拉線(6)組成，圓形封閉門(mén)(8)安裝于主抽放管(I)內(nèi)部，其外圍為一半徑為1mm的橡膠圓環(huán)(9)，開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)封閉門(mén)(8)平行于主抽放管(I)，閉合時(shí)垂直于主抽放管(I)，封閉拉線(6)為Φ4mm的纜繩，一端連接封閉門(mén)，另一端經(jīng)主抽放管側(cè)方小孔引出，纜繩長(zhǎng)度為30m。立管深入采空區(qū)內(nèi)部時(shí)，為能保持以后立管抽放負(fù)壓，可利用遠(yuǎn)程閉管裝置，在不進(jìn)入采空區(qū)情況下，閉死深部立管。5.一種使用權(quán)利要求1所述的一種煤礦采空區(qū)可伸縮立管遠(yuǎn)程控制瓦斯抽采裝置的抽采方法，其特征在于:在井下回采工作面回風(fēng)巷鋪設(shè)管路，主抽放管末端立管(2)處在工作面位置，使其處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，打開(kāi)立管(2)閥門(mén)，開(kāi)始抽采，隨工作面推進(jìn)，末端立管(2)深入采空區(qū)內(nèi)部，當(dāng)其深入距離為20m時(shí)，下一立管(4)已到達(dá)工作面位置，此時(shí)打開(kāi)立管(4)閥門(mén)，開(kāi)始雙立管抽采，工作面進(jìn)一步推進(jìn)，當(dāng)末端立管(2)距離工作面40m時(shí)，立管(4)距離工作面20m時(shí)，立管(5)達(dá)到工作面位置，此時(shí)拉動(dòng)立管(4)附近閉管拉線(6)使立管(2)與主抽放系統(tǒng)斷開(kāi)，同時(shí)伸展開(kāi)立管(5)并打開(kāi)閥門(mén)使其連接抽放系統(tǒng)，繼續(xù)保持雙立管抽采。待工作面繼續(xù)推進(jìn)時(shí)，重復(fù)以上操作，完成持續(xù)高效采空區(qū)瓦斯抽采。
【專利摘要】本發(fā)明為一種煤礦采空區(qū)可伸縮立管抽放遠(yuǎn)程控制裝置，適用于瓦斯含量高、周期來(lái)壓不明顯及頂板破碎變形嚴(yán)重礦井。它由抽放主管、伸縮立管、閉管裝置組成。抽放主管為高分子聚乙烯管，上部安有閥門(mén)接可伸縮立管；可伸縮立管由四節(jié)長(zhǎng)度一致不同管徑的高分子聚乙烯篩管組成，每節(jié)篩管都分布有40個(gè)篩孔及深度2mm的凹槽；遠(yuǎn)程閉關(guān)裝置由圓形封閉門(mén)、封閉拉線組成，圓形封閉門(mén)安裝于主抽放管內(nèi)部用于封閉管路，封閉拉線為Φ4mm的纜繩用來(lái)遠(yuǎn)程控制閉管。該套可伸縮立管抽放遠(yuǎn)程控制裝置可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離立管及閉管，立管的收縮性致使在頂板下沉嚴(yán)重時(shí)仍可實(shí)現(xiàn)正常抽采，可現(xiàn)實(shí)安全、高效、長(zhǎng)期的采空區(qū)瓦斯抽采，具有廣泛的實(shí)用性。
【IPC分類】E21F7/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105240045
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510689553
【發(fā)明人】解北京, 付帥, 栗婧, 呂平洋, 王啟飛, 王菲茵, 魏怡航, 牟林桐
【申請(qǐng)人】中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日