一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置的制作方法

1.本实用新型涉及瓦斯抽采领域，具体为一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置。


背景技术：

2.煤层气，俗称煤炭瓦斯，既是我国宝贵的能源资源，也是煤炭安全生产的重大隐患。我国高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井数目众多，瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯燃烧与窒息等事故常有发生。上述事故发生的一个重要致因之一是瓦斯气体在矿井中的积聚。
3.为减少瓦斯涌出的概率、减少煤层中储存的瓦斯以及更加高效地利用开发高效清洁的能源，煤炭瓦斯抽采常在煤炭安全生产中得到应用。常用的瓦斯抽采方法有钻井采前抽采瓦斯、井下穿层钻孔抽采方法。其中，井下穿层钻孔抽采技术是当前煤矿被保护层卸压瓦斯抽采最为常用的方式之一。
4.然而，目前矿井开采现场铺设的抽采管路普遍存在抽采效率低下、能源损失大、流量低的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于为了解决目前矿井开采现场铺设的抽采管路普遍存在抽采效率低下、能源损失大、流量低的问题，而提出一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置；本实用新型既能提高抽采时瓦斯的流量，又能更好的进行抽采负压分配，从而降低耗能，提高整个抽采系统的抽采效率。
6.本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置，包括pva外壳的生石灰球、瓦斯抽采钻孔、法兰、流量计、阀门和瓦斯抽采管；
7.所述瓦斯抽采钻孔开设在煤层内，瓦斯抽采钻孔内放置有pva外壳的生石灰球；瓦斯抽采钻孔与瓦斯抽采管的底端连接，瓦斯抽采管上依次安装有法兰、流量计和阀门；
8.所述流量计用于采集瓦斯浓度并显示，同时将瓦斯浓度信号发送至中控台；中控台对瓦斯浓度进行判定，当瓦斯浓度不再上升时，调节阀门闭合。
9.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述pva外壳的生石灰球的直径依据瓦斯抽采钻孔直径大小定制。
10.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述pva外壳的生石灰球的直径为瓦斯抽采钻孔直径的0.3倍-0.4倍。
11.作为本实用新型的一种优选实施方式，该装置的使用过程为：
12.a、根据煤层倾角大小以及实际地质情况，选取适宜位置作为瓦斯抽采钻孔的最终位置，经精密计算在确保不影响钻孔抽采控制区域的基础上，使瓦斯抽采钻孔与水平面之间的夹角达到最大；
13.b、将提前制备好的pva外壳的生石灰球放置在瓦斯抽采钻孔的孔口，给pva外壳的
生石灰球一个初始动能，使其在自身重力作用下滚入钻孔底部；
14.c、重复步骤b，直至填充的pva外壳的生石灰球距离瓦斯抽采钻孔的孔口距离为9-10m时，停止pva外壳的生石灰球的填充，余下空间用于后续密封瓦斯抽采钻孔；
15.d、对瓦斯抽采钻孔进行密封，开始进行抽采，流量计显示瓦斯浓度低于25％时，将此信号传到中控台，向瓦斯抽采钻孔内注入水；
16.e、重复步骤d，直至注水不会再使瓦斯浓度提升，流量计示数不再增大；
17.f：当流量计显示瓦斯浓度不再上升时，将瓦斯浓度信号传至中控台，并自动调节阀门闭合，优先给瓦斯抽采系统其余瓦斯浓度更高的瓦斯抽采钻孔分配能源。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型pva外壳的生石灰球提前放入瓦斯抽采孔中，通过流量计显示的瓦斯浓度大小，调节水的注入，若瓦斯浓度低于25％，则向瓦斯抽采孔中注入水，pva外壳溶解在水中，生石灰与水接触放出热量，促使周围煤层瓦斯的解析；若瓦斯浓度不再上升且低于25％，则阀门自动关闭，优先将能源分配给抽采系统的其他抽采管道，以此提高整体的抽采效率。
附图说明
19.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
20.图1为本实用新型的适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置的示意图。
21.附图标记：1-煤层；2-pva外壳的生石灰球；3-瓦斯抽采钻孔；4-法兰；5-流量计；6-阀门；7-瓦斯抽采管。
具体实施方式
22.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例1：
24.请参阅图1所示，一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置，包括pva外壳的生石灰球2、瓦斯抽采钻孔3、法兰4、流量计5、阀门6、瓦斯抽采管7，法兰4、流量计5、阀门6安装在瓦斯抽采管7上，pva外壳的生石灰球2提前放入瓦斯抽采孔3中，通过流量计5显示的瓦斯浓度大小，调节水的注入，若瓦斯浓度低于25％，则向瓦斯抽采孔中注入水，pva外壳溶解在水中，生石灰与水接触放出热量，促使周围煤层瓦斯的解析；若瓦斯浓度不再上升且低于25％，则阀门6自动关闭，优先将能源分配给抽采系统的其他抽采管道，以此提高整体的抽采效率。
25.实施例2：
26.一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置的具体使用过程为：
27.a.根据煤层倾角大小以及实际地质情况，选取适宜位置作为瓦斯抽采钻孔3的最终位置，经精密计算在确保不影响钻孔抽采控制区域的基础上，使瓦斯抽采钻孔3与水平面之间的夹角达到最大；
28.b.将提前制备好的pva外壳的生石灰球2放置在瓦斯抽采钻孔的孔口，给pva外壳
的生石灰球2一个初始动能，使其在自身重力作用下滚入钻孔底部。所述pva外壳的生石灰球2直径可根据瓦斯抽采钻孔直径大小定制，约为瓦斯抽采钻孔3直径的0.3倍-0.4倍；
29.c.重复步骤b，直至填充的pva外壳的生石灰球2距离瓦斯抽采钻孔3的孔口距离为9-10m时，停止pva外壳的生石灰球2的填充，余下空间用于后续密封瓦斯抽采钻孔3；
30.d.据已知方法对瓦斯抽采钻孔3进行密封，开始进行抽采。当流量计5显示瓦斯浓度低于25％时，将此信号传到中控台，向瓦斯抽采钻孔3内注入水，pva外壳遇水即溶，水与生石灰接触放热，使钻孔周围的煤层升温从而使得瓦斯解析速率增快，提高瓦斯抽采浓度；
31.e.重复步骤d，直至注水不会再使瓦斯浓度提升，流量计5示数不再增大；
32.f.当流量计5显示瓦斯浓度不再上升时，将浓度信号传至中控台，中控台自动调节安装在瓦斯抽采管7上的阀门6闭合，优先给瓦斯抽采系统其余瓦斯浓度更高的瓦斯抽采钻孔分配能源，提高抽采效率。
33.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


技术特征：
1.一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置，其特征在于，包括pva外壳的生石灰球(2)、瓦斯抽采钻孔(3)、法兰(4)、流量计(5)、阀门(6)和瓦斯抽采管(7)；所述瓦斯抽采钻孔(3)开设在煤层(1)内，瓦斯抽采钻孔(3)内放置有pva外壳的生石灰球(2)；瓦斯抽采钻孔(3)与瓦斯抽采管(7)的底端连接，瓦斯抽采管(7)上依次安装有法兰(4)、流量计(5)和阀门(6)。2.根据权利要求1所述的一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置，其特征在于，所述pva外壳的生石灰球(2)的直径依据瓦斯抽采钻孔(3)直径大小定制。3.根据权利要求1所述的一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置，其特征在于，所述pva外壳的生石灰球(2)的直径为瓦斯抽采钻孔(3)直径的0.3倍-0.4倍。

技术总结
本实用新型公开了一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置，属于瓦斯抽采领域，具体包括PVA外壳的生石灰球、法兰、流量计、阀门、瓦斯抽采管，法兰、流量计、阀门安装在瓦斯抽采管上。本实用新型通过将PVA外壳的生石灰球提前放入瓦斯抽采孔中，以流量计显示的瓦斯浓度大小，调节水的注入，若瓦斯浓度低于25％，则向瓦斯抽采孔中注入水，PVA外壳溶解在水中，生石灰与水接触放出热量，促使周围煤层瓦斯的解析；若瓦斯浓度不再上升且低于25％，则阀门自动关闭，优先将能源分配给抽采系统的其他抽采管道，以此提高整体的抽采效率。以此提高整体的抽采效率。以此提高整体的抽采效率。


技术研发人员：于学雷 陈建华 宗榜明 施式亮 李贺 罗文柯
受保护的技术使用者：淮北矿业股份有限公司孙疃煤矿
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/9/1