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专利号: 2021106117818
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种煤矿井下强化瓦斯抽采的装置,其特征在于:包括套有圆管板一(4‑1)、圆管板二(4‑2)、囊袋堵头一(6‑1)、囊袋堵头二(6‑2)的抽采管(3),抽采管(3)穿过圆柱体框架管道(5),抽采管(3)一端套有圆管板一(4‑1),圆管板一(4‑1)距离钻孔外端50cm,圆管板一(4‑1)的内侧紧临囊袋堵头一(6‑1),另一端套有圆管板二(4‑2)和囊袋堵头二(6‑2),圆管板二(4‑2)位于囊袋堵头二(6‑2)的内侧,圆管板二(4‑2)和囊袋堵头二(6‑2)之间放置有压力传感器二(18‑2),圆柱体框架管道(5)通过压浆管(19)与储浆装置(20)连接,压浆管(19)下端设有压力传感器二(18‑2),压力传感器一(18‑1)和压力传感器二(18‑2)通过线路(17)与数值显示屏(16)连通,数值显示屏(16)放置在回浆装置(14)的上面,回浆管(13)和注浆管(9)的一端位于钻孔(1)内部,另一端分别与回浆装置(14)和压浆装置(10)连接,压浆装置(10)通过圆管(11)和搅拌装置(12)贯通。

2.如权利要求1所述的煤矿井下强化瓦斯抽采装置,其特征在于:所述圆柱体框架管道由高压管(5‑1)、若干小孔(5‑2)、若干薄膜(5‑3)、及圆管(5‑4)构成,高压管的两端分别连接两个圆管(5‑4),圆管(5‑4)上布置有若干小孔(6),孔口均紧邻煤壁,若干小孔(6)的表面都覆有薄膜(21)。

3.如权利要求1所述的煤矿井下强化瓦斯抽采装置,其特征在于:所述圆管板二(4‑2)由圆管体(22)、圆板(23)和大凹槽(24)构成,圆管板一(4‑1)由圆管体(22)、圆板(23)、大凹槽(24)和小凹槽(25)构成,圆管体(22)内部偏右连接圆板(23),圆板(23)中间设有凹槽(24),用于紧套抽采管(3),圆管板一(4‑1)和圆管板二(4‑2)的唯一区别的是圆管体(22)上端水平方向设有小凹槽(24),小凹槽(24)横贯圆管体(22),用以紧套压浆管(19)。

4.如权利要求1‑3所述装置的煤矿井下强化瓦斯抽采方法,首先,在煤壁(1)中打出钻孔(2),其特征在于,包括以下步骤:

a.将圆柱体框架管道(5)平放在钻孔(2)的中心区域;

b.将圆管板一(4‑1)、圆管板二(4‑2)、囊袋堵头一(7‑1)、囊袋堵头二(7‑2)对应地套在瓦斯抽采管(3)上,把抽采管(3)送入钻孔(2)内部;

c.把压力传感器一(12‑1)、压力传感器二(12‑2)送入指定位置,压力传感器一(12‑1)、压力传感器二(12‑2)通过线路(11)和数值显示屏(10)连接;

d.将注浆管(9)和回浆管(13)送入指定位置,使得注浆管(9)的管孔深入封堵区域,回浆管(13)的管孔靠近封堵区域外侧,连接回浆管(13)和回浆装置(14)、注浆管(9)和压浆装置(10),连通圆管(11)与压浆装置(10)、圆管(11)和搅拌装置(12),压浆管(19)一端与圆柱体框架管道(5),另一端穿过圆管板一(4‑1)的小凹槽(25)与储浆装置(20)连接,另一端与圆柱体框架管道(5)连通;

e.使用注浆管(9)注浆,根据数值显示屏(10)显示的两处封孔浆液(7)的压力示值,调控压浆泵(15),控制回浆管(13)注浆压力,实现精准化带压注浆;

f.待封孔浆液(7)完全凝固后,进行瓦斯抽采作业;

g.发现抽采瓦斯浓度大幅下降时,开启动力装置(21),压入二次封孔浆液(8),二次封孔浆液(8)流经圆柱体框架管道(5),损毁若干小孔(5‑2)表面的薄膜(5‑3),实现对裂隙和空隙的充填,完成二次封孔作业;

h.待二次封孔浆液凝固后,再次进行瓦斯抽采作业,完成了煤矿井下强化瓦斯抽采过程。