[发明专利]低渗煤层瓦斯抽采设备及方法

权利要求书

1.一种低渗煤层瓦斯抽采设备，包括空心的钻杆，钻杆末端通过管路连接高压水泵，高压水泵连通水箱，钻杆杆身间隔设置喷嘴，其特征在于：钻杆内设置振动器。

2.如权利要求1所述的低渗煤层瓦斯抽采设备，其特征在于：所述振动器包括由电机通过转轴带动的偏心块，电机位于钻杆外。

3.如权利要求2所述的低渗煤层瓦斯抽采设备，其特征在于：所述偏心块横截面为扇形、轴向剖面为梯形且梯形小端朝向钻杆前端，偏心块的圆心处焊接于转轴上，偏心块外圈的钻杆部分径向截面也对应偏心块为梯形状，在钻杆梯形部分外圈沿周圈间隔设置卡孔楔块，相邻卡孔楔块之间通过弹簧连接，每个卡孔楔块与钻杆梯形部分均为螺纹连接，所述卡孔楔块横截面均为圆弧形，卡孔楔块与钻杆螺纹连接的内壁为与钻杆梯形部分相适配的梯形。

4.如权利要求3所述的低渗煤层瓦斯抽采设备，其特征在于：所述振动器沿钻杆长度方向间隔设置，偏心块均通过与电机连接的转轴带动；偏心块两端的钻杆内固设有两均带通水孔的定位件。

5.如权利要求4所述的低渗煤层瓦斯抽采设备，其特征在于：所述偏心块横截面呈扇形状，钻杆内偏心块的外圈套设有钢管；所述定位件包括位于钢管两端外固设于钻杆内壁的竖直钢板，两竖直钢板固设有轴承，转轴装配于轴承上，两钢板上均设有位于钢管外的透水孔。

6.如权利要求5所述的低渗煤层瓦斯抽采设备，其特征在于：所述管路包括高压软管，从高压水泵至钻杆末端的高压软管上依次设置控制阀、流量计。

7.如权利要求6所述的低渗煤层瓦斯抽采设备，其特征在于：所述钻杆前端和钻杆末端均设有密封装置，所述密闭装置包括垂直交叉固设于钻杆末端的两钢筋，两钢筋朝向钻杆内的里侧设有中间夹设橡胶板的两钢板，两钢板螺栓连接，橡胶板直径大于钻杆前端和钻杆末端的开口处直径；所述转轴、高压软管均穿插过钻杆末端的密封装置，且钻杆末端设置压力传感器。

8.如权利要求7所述的低渗煤层瓦斯抽采设备，其特征在于：所述卡孔楔块的周圈设有径向倾斜延伸的钢筋。

9.使用权1-8任一项所述的低渗煤层瓦斯抽采设备进行瓦斯抽采的方法，其特征在于：先设置低渗煤层瓦斯抽采设备，将所述钻杆送入钻孔，水箱内注水，根据煤体结构选择是否开启振动器，若为软煤层可先开启振动器振动煤层，然后通过高压水泵将高压水送到钻杆并通过喷嘴喷射煤层；若为硬煤层，则开启高压水泵，高压水泵将水送入钻杆并从钻杆的喷嘴作用到煤层，或者可进行水射流同时开启振动器振动煤层。

10.如权利要求9所述的低渗煤层瓦斯抽采方法，其特征在于：所述振动器包括由电机通过转轴带动的偏心块，电机位于钻杆外；所述偏心块横截面为扇形、轴向剖面为梯形且梯形小端朝向钻杆的前端，偏心块外圈的钻杆部分径向截面也对应为梯形状，在钻杆梯形部分外圈沿周圈间隔设置卡孔楔块，相邻卡孔楔块之间通过弹簧连接，每个卡孔楔块与钻杆梯形部分均为螺纹连接，所述卡孔楔块横截面均为圆弧形，卡孔楔块的与钻杆螺纹连接的内壁为与钻杆梯形部分相适配的梯形；当需开启振动器时，先在卡孔楔块周圈设置径向倾斜延伸的钢筋，钢筋插入煤体，这时通过旋转钻杆，钻杆向煤层内移动的同时，卡孔楔块在钻杆梯形部分上向钻杆末端的方向移动，各卡孔楔块向外扩散直到与煤壁接触为止，然后开启电机带动整个振动器振动。