[实用新型]煤矿井下下向孔排水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿井下下向孔排水装置。

背景技术

煤层气对煤炭生产安全有着重要的影响。人们对煤层气的认识也由“灾害气体”转变为“能源气体”，并积极投入到煤层气的开发利用工作中。到目前为止，74个蕴藏有煤炭资源的国家已有29个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。

与此同时，如何最大化的抽采煤层气，并且持续抽采，延长钻孔的使用寿命，成为人们面临而且迫切需要解决的问题。瓦斯的高效抽采，直接关系到能源利用和矿井瓦斯的治理、矿井的安全生产。然而对于煤层含水量大的矿井，钻孔底部积水对煤层形成水锁伤害，严重抑制瓦斯抽采。同时，钻孔底部煤层容易形成塌陷，堵塞抽采管，使抽采钻孔失效，不仅对矿井瓦斯抽采管理带来困难，而且消耗大量的人力物力。

当前国内对于抽采钻孔的技术与管理存在诸多问题。从打钻到封孔，再到瓦斯的连抽技术，都存在有问题不解决的现状。对于瓦斯钻孔底部积水渣、塌孔问题，造成瓦斯流量低停，煤矿井下以废孔搁置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于解决煤矿井下抽采钻孔积水渣的简单高效排水装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种煤矿井下下向孔排水装置，包括均用于插入抽采孔的喷气管和排渣管，喷气管顶端连接出气管，喷气管底部设有喷气器,排渣管设有进渣口。

所述喷气器由喷气管的底部构成，喷气管底部的底端口为缩口，并且喷气管底部的管身上间隔设置出气孔，相邻出气孔沿抽采管底部管身以90°相位角交错布置。

所述出气管通过电磁阀连接压风管路，电磁阀与PLC控制系统信号连接。

排渣管顶端接入密闭的集气箱，集气箱连接抽采主管路，集气箱设有排渣口，进渣口包括排渣管的底端口以及排渣管底部管身设置的开口。

压风管路设有用于连接井下高压供风管路的球阀。

所述出风管为高压胶管，喷气管为铝塑管。

本实用新型所述的煤矿井下下向孔排水装置，工作时压风管路接矿方已有的高压风管路，即矿用风压（一般为0.5MPa），通过PLC定时远程控制装置动作控制电磁阀打开，压风管路中高压风通过电磁阀经出气管和喷气管进入抽采钻孔底部，在高压风的动力作用下，将积堵在抽采钻孔底部的水渣排出，排出的水渣经过排渣管进入集气箱，在集气箱内经气水分离后，煤层气由集气箱出口进入主抽采管路。本实用新型所述的煤矿井下下向孔排水装置具有可定时开关，设备连接简单、操作方便快捷，占用空间小，适于能力强、可重复使用等特点,并能够低成本高效率的解堵抽采钻孔、提高瓦斯抽采量、定时排除钻孔底部积水渣，从而提高煤层增透性系数，提高钻孔瓦斯抽采量和瓦斯的利用率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中的喷射器的结构示意图。

具体实施方式

由图1和图2所示的一种煤矿井下下向孔排水装置，包括喷气管11和排渣管14，喷气管11顶端连接出气管8，所述出气管8通过电磁阀3连接压风管路1，压风管路1设有用于连接井下高压供风管路的球阀，电磁阀3与PLC控制系统7信号连接，具体来说，电磁阀3腔体内以“之”形连通，电磁阀3的控制阀门开关部分位于电磁阀3腔体顶部，控制阀门开关通过控制电路与PLC控制系统信号连接，所述PLC为西门子1200，端口可扩展达到同时控制128个电磁阀3开关动作。所述压风管路1与电磁阀3之间、电磁阀3与出气管8之间以及出气管8与喷气管11之间均分别通过变径接头2连接，压风管路1、出气管8、喷气管11的管径依次变小，压风管路1、出气管8均为高压胶管，喷气管11为铝塑管。

喷气管11和排渣管14均用于斜向下插入抽采孔6，喷气管11底端设有喷气器12，所述喷气器12由喷气管11的底部构成，喷气管11底部的底端口17为缩口，并且喷气管11底部的管身上间隔设置十个出气孔15，出气孔15直径为3~4mm，相邻出气孔15沿抽采管底部管身以90°相位角交错布置，相邻出气孔15间距100mm。所述排渣管14设有进渣口9，进渣口9包括排渣管14的底端口以及排渣管14底部管身设置的开口。排渣管14顶端通过一胶管10接入密闭的集气箱13，集气箱13设置出口并通过该出口连接抽采主管路4，集气箱13设有排渣口5，排渣口5设置开关阀。

具体使用过程如下：

1.打开连接井下供风管路与压风管路1的球阀，井下供风管路为矿方已有的高压风管路1，即矿用风压（一般为0.5MPa）。

2.PLC控制系统7设定时间，远程定时控制打开电磁阀3，压风管路1中高压风依次通过电磁阀3、出气管8和喷气管11以及喷气器12进入抽采孔6底部，在驱动高压风工作下，将积堵在抽采孔6底部的瓦斯-水渣从排渣管14的底端口以及进渣口9进入排渣管14并最终进入钻场集气箱13，在瓦斯、水渣分离后，瓦斯进入抽采主管路4，最后再按预先设定每次压风时间，PLC动作关闭电磁阀3。