一種防積水、積渣瓦斯抽采管路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦瓦斯抽采的設(shè)備，尤其是一種適用于瓦斯抽采中的防積水、積渣瓦斯抽采管路及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中國工程院《國家能源發(fā)展戰(zhàn)略2030?2050》報告提出2050年煤炭年產(chǎn)量控制在30億噸，煤炭將長期是我國的主導(dǎo)能源。近年來，隨著我國煤炭開采深度逐漸加大，煤和瓦斯突出等災(zāi)害與日倶增，嚴(yán)重威脅著煤礦安全生產(chǎn)。采用預(yù)抽煤層瓦斯是目前采用的瓦斯治理方法，由于地面鉆井瓦斯抽采受地質(zhì)條件、煤層賦存條件等因素的限制，大多數(shù)礦區(qū)無法適用，因此井下瓦斯抽采是我國高突礦井瓦斯治理的主要手段。但在抽采過程中由于抽采負(fù)壓的作用，不但會抽出鉆孔內(nèi)的瓦斯氣體，同時也會將煤體中的水和煤渣抽出。隨著大量的水和煤渣積聚在抽采管路中，增加了瓦斯抽采系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，使得抽采栗的抽采功率增大，降低了抽采效率。
[0003]現(xiàn)有的技術(shù)是在每個瓦斯抽采支路上開設(shè)排水器，排水器上設(shè)置有放水閥，定期打開這些放水閥，使得瓦斯抽采管路中的積水、積渣依靠自身的重力排出。由于大量的放水器的存在，使得需要大量的人力去定期的放水，且在排水、排渣的工程中容易造成排管路的堵塞，可靠性太低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、使用效果好的防積水、積渣瓦斯抽采管路。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明的防積水、積渣瓦斯抽采管路，包括抽采總管、抽采支管，在抽采總管和抽采支管之間連接有儲水管，所述的儲水管經(jīng)三通聯(lián)絡(luò)管與抽采總管相連，儲水管由三通管和連接在三通管兩側(cè)的引流管構(gòu)成，兩側(cè)引流管的管壁上分別設(shè)有與多個與抽采支管相連的入口，儲水管的兩端分別設(shè)有端蓋，一側(cè)端蓋上設(shè)有進氣口和與放水管相連的出水口，進氣口上設(shè)有進氣閥門、出水口上設(shè)有排水渣閥門；所述聯(lián)絡(luò)管與儲水管連接處設(shè)有采氣閥門。
[0006]所述的聯(lián)絡(luò)管內(nèi)設(shè)有水位控制器。
[0007]所述在抽采總管(1)和抽采支管之間連接的儲水管至少有一組。
[0008]所述的抽采支管和放水管均為鋼絲增強軟管。
[0009]上述管路的防積水、積渣瓦斯抽采方法，包括如下步驟:
[0010]a.將儲水管安裝在抽采總管的下部，通過聯(lián)絡(luò)管與抽采總管連通；將一端連接在各鉆孔PVC管上的多根抽采支管的另一端分別連接到儲水管上的多個入口上；
[0011 ] b.瓦斯抽采時，關(guān)閉進氣閥門和排水渣閥門，打開采氣閥門，鉆孔中的瓦斯經(jīng)抽采支管先進入儲水管，再經(jīng)過聯(lián)絡(luò)管進入抽采總管，從鉆孔中流出的水和渣沉積在儲水管中；
[0012]c.當(dāng)儲水管中的積水高度漫過水位控制器時，水位控制器報警，此時關(guān)閉采氣閥門，打開進氣閥門和排水渣閥門，儲水管中的積水和沉積物經(jīng)出水口流出，并經(jīng)放水管弓丨入指定地點；
[0013]d.儲水管中的積水和沉積物排出后，關(guān)閉進氣閥門和排水渣閥門，打開采氣閥門，繼續(xù)瓦斯抽采。
[0014]有益效果:由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明從整個抽采管路系統(tǒng)著手，提供的防積水、積渣瓦斯抽采管路不需要設(shè)置大量的放水器，只需每隔一段距離設(shè)置一個儲水管，積水、積渣順著放水管排出，使得整個排水、排渣過程變的簡單順暢。多個鉆孔共用一個儲水管。需要放水時，鉆孔中的水、煤渣順著放水管排出。隨著大量的水和煤渣被排出，減小了瓦斯抽采系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，使得抽采管路的穩(wěn)定性和效率大大提高，瓦斯抽采得以持續(xù)穩(wěn)定的進行。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，管路結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定好、成本低廉、便于安裝，具有廣泛的實用性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的防積水積渣瓦斯抽采管路單個結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明的防積水積渣瓦斯抽采管路多個結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖1中:1 一抽采總管，2 —抽采支管，3 - PVC管，4 一儲水管，5 —放水管，6 —進氣口，7 —出水口，8 —法蘭盤，9 一米氣閥門，10 —進氣閥門，11 一排水渣閥門，12 —水位控制器，13—聯(lián)絡(luò)管。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的描述:
[0019]本發(fā)明的防積水、積渣瓦斯抽采管路，主要由抽采總管1、抽采支管2、儲水管4構(gòu)成；在抽采總管1和抽采支管2之間連接有儲水管4，抽采總管1和抽采支管2之間連接的儲水管4至少有一組，根據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)置一組或多組。所述的儲水管4經(jīng)三通聯(lián)絡(luò)管13與抽采總管1相連，聯(lián)絡(luò)管13內(nèi)設(shè)有水位控制器12。儲水管4由三通管和連接在三通管兩側(cè)的引流管構(gòu)成，兩側(cè)引流管的管壁上分別設(shè)有與多個與抽采支管2相連的入口，儲水管4的兩端分別設(shè)有端蓋，一側(cè)端蓋上設(shè)有進氣口 6和與放水管5相連的出水口 7，進氣口 6上設(shè)有進氣閥門10、出水口 7上設(shè)有排水渣閥門11 ;所述聯(lián)絡(luò)管13與儲水管4連接處設(shè)有采氣閥門9。所述的抽采支管2和放水管5均為鋼絲增強軟管。
[0020]本發(fā)明的防積水、積渣瓦斯抽采方法，具體步驟如下:
[0021]a.將儲水管4安裝在抽采總管1的下部，通過聯(lián)絡(luò)管13與抽采總管1連通；將一端連接在各鉆孔PVC管3上的多根抽采支管2的另一端分別連接到儲水管4上的多個入口上;
[0022]b.瓦斯抽采時，關(guān)閉進氣閥門10和排水渣閥門11，打開采氣閥門9，鉆孔中的瓦斯經(jīng)抽采支管2先進入儲水管4，再經(jīng)過聯(lián)絡(luò)管13進入抽采總管1，從鉆孔中流出的水和渣沉積在儲水管4中；
[0023]c.當(dāng)儲水管4中的積水高度漫過水位控制器12時，水位控制器12報警，此時關(guān)閉采氣閥門9，打開進氣閥門10和排水渣閥門11，儲水管4中的積水和沉積物經(jīng)出水口 7流出，并經(jīng)放水管5引入指定地點；
[0024]d.儲水管4中的積水和沉積物排出后，關(guān)閉進氣閥門10和排水渣閥門11，打開采氣閥門9，繼續(xù)瓦斯抽采。
[0025]按圖1圖2所示安裝好整個瓦斯抽采管路，安裝后的初始的抽采階段，采氣閥門9處于打開狀態(tài)，進氣閥門10、排水渣閥門11均處于閉合狀態(tài)，煤層中的瓦斯在抽采負(fù)壓的作用下從放置在于鉆孔的PVC管中通過抽采支管2進入儲水管4中，再經(jīng)過聯(lián)絡(luò)管13，最終進入抽采總管1中。鉆孔中的水、煤渣也會在抽采負(fù)壓的作用下通過抽采支管2進入儲水管4中，并在自身的重力的作用下會一直停留在儲水管4。如若儲水管4中的積水過多，積水會漫過水位控制器12，在持續(xù)上升積水的作用下，水位控制器12由原先的打開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，阻礙積水的繼續(xù)上升，保證了抽采總管1不進積水，當(dāng)積水液面低于水位控制器12時，該開關(guān)又恢復(fù)正常的傾斜狀態(tài)。在經(jīng)過一段時間的抽采，儲水管4積蓄了大量的水、煤渣，此刻關(guān)閉采氣閥門9，打開進氣閥門10、排水渣閥門11，儲水管4中水、煤渣會順著放水管5排出，當(dāng)儲水管4中水、煤渣被清空后，關(guān)閉10、排水渣閥門11，打開采氣閥門9，繼續(xù)對鉆孔進行瓦斯抽采。再以同樣的方式完成下一組鉆孔排水、排渣工作，如此反復(fù)循環(huán)。
【主權(quán)項】
1.一種防積水、積渣瓦斯抽采管路，包括抽采總管(1)、抽采支管(2)，其特征在于:在抽采總管(1)和抽采支管(2)之間連接有儲水管(4)，所述的儲水管(4)經(jīng)三通聯(lián)絡(luò)管(13)與抽采總管(1)相連，儲水管(4)由三通管和連接在三通管兩側(cè)的引流管構(gòu)成，兩側(cè)引流管的管壁上分別設(shè)有與多個與抽采支管(2)相連的入口，儲水管(4)的兩端分別設(shè)有端蓋，一側(cè)端蓋上設(shè)有進氣口(6)和與放水管(5)相連的出水口(7)，進氣口(6)上設(shè)有進氣閥門(10)、出水口(7)上設(shè)有排水渣閥門(11);所述聯(lián)絡(luò)管(13)與儲水管(4)連接處設(shè)有采氣閥門(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防積水、積渣瓦斯抽采管路，其特征在于:所述的聯(lián)絡(luò)管(13)內(nèi)設(shè)有水位控制器(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防積水、積渣瓦斯抽采管路，其特征在于:所述在抽采總管(1)和抽采支管(2)之間連接的儲水管(4)至少有一組。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防積水、積渣瓦斯抽采管路，其特征在于:所述的抽采支管(2 )和放水管(5 )均為鋼絲增強軟管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述管路的防積水、積渣瓦斯抽采方法，其特征在于包括如下步驟: a.將儲水管(4)安裝在抽采總管(1)的下部，通過聯(lián)絡(luò)管(13)與抽采總管(1)連通；將一端連接在各鉆孔PVC管(3)上的多根抽采支管(2)的另一端分別連接到儲水管(4)上的多個入口上； b.瓦斯抽采時，關(guān)閉進氣閥門(10)和排水渣閥門(11)，打開采氣閥門(9 )，鉆孔中的瓦斯經(jīng)抽采支管(2)先進入儲水管(4)，再經(jīng)過聯(lián)絡(luò)管(13)進入抽采總管(1)，從鉆孔中流出的水和渣沉積在儲水管(4)中； c.當(dāng)儲水管(4)中的積水高度漫過水位控制器(12)時，水位控制器(12)報警，此時關(guān)閉采氣閥門(9 )，打開進氣閥門(10 )和排水渣閥門(11)，儲水管(4 )中的積水和沉積物經(jīng)出水口( 7 )流出，并經(jīng)放水管(5 )引入指定地點； d.儲水管(4)中的積水和沉積物排出后，關(guān)閉進氣閥門(10)和排水渣閥門(11)，打開采氣閥門(9)，繼續(xù)瓦斯抽采。
【專利摘要】一種防積水、積渣瓦斯抽采管路及方法，抽采管路主要由抽采總管、抽采支管、儲水管、聯(lián)絡(luò)管、進氣口、出水口、放水管、水位控制器等組成。抽采總管始終處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)瓦斯進行抽采時，儲水管連接抽采總管的閥門處于打開狀態(tài)，進氣口和出水口的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，瓦斯在抽采負(fù)壓的作用下先經(jīng)過儲水管，再經(jīng)過聯(lián)絡(luò)管，最終進入到抽采總管中，而鉆孔中的水和煤渣在自身的重力作用下停留在儲水管中。當(dāng)需要進行排水時，將儲水管連接抽采總管的閥門關(guān)閉，打開進氣口和出水口的閥門，水和煤渣由放水管排出。其系統(tǒng)簡單、放水效率高、儲水量大，可實現(xiàn)安全、高效、穩(wěn)定的瓦斯抽采。
【IPC分類】E21F17/18, E21F16/00, E21F7/00
【公開號】CN105317456
【申請?zhí)枴緾N201510786666
【發(fā)明人】林柏泉, 張建國, 楊威, 康國鋒, 宋吳兵, 呂有廠, 魏思祥
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月16日