[发明专利]大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯的装置及方法

权利要求书

1.一种大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯的装置，其特征在于，包括套管、蝶阀、三通和抽采管道；

所述蝶阀安装在所述套管上，所述套管通过三通与抽采管道连接；

所述套管置入到水平钻孔内部；所述水平钻孔施工在回采工作面的胶带运输顺槽与相邻工作面的进风槽之间的煤柱上，且穿透煤柱；

所述抽采管道上安装有流量、温度、瓦斯以及一氧化碳气体浓度测定装置，用于监测水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯情况。

2.根据权利要求1所述的大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯的装置，其特征在于，所述回采工作面的胶带运输顺槽与相邻工作面的进风槽之间的煤柱的长度为150～200m，煤柱的宽度为20m，煤柱间为贯通的联络巷道。

3.根据权利要求1所述的大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯的装置，其特征在于，所述水平钻孔直径为113mm，钻孔的间距为5～10m，每个煤柱上施工14～19个大直径水平钻孔。

4.根据权利要求1所述的大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯的装置，其特征在于，所述套管上缠绕有棉纱，所述棉纱上倒有一定量的聚氨酯混合溶液，待聚氨酯混合溶液反应、固化后，将水平钻孔内壁与套管粘连起来，形成密封体，用于隔绝空气的摄入。

5.适用于权利要求1～4中任意一项所述装置的大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

S1：在回采工作面的胶带运输顺槽与相邻工作面的进风顺槽之间的煤柱上，施工大直径的水平钻孔；

S2：所述施工的大直径的水平钻孔穿透煤柱，施工完毕后，向钻孔内置入套管；

S3：所述套管上缠绕棉纱，并在棉纱上倒入一定量的聚氨酯混合溶液，待聚氨酯混合溶液反应、固化后，实现对套管的有效封堵；

S4：在所述套管上安装蝶阀，用以控制水平钻孔的抽采负压；

S5：将安装有蝶阀的套管与三通相连接；

S6：所述三通连接抽采管道，在所述抽采管道上安设流量、温度、瓦斯以及一氧化碳气体浓度测定装置，用于监测大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯情况。

6.根据权利要求5所述的大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：

S31：在套管上缠绕棉纱，然后将混合后的聚氨酯溶液倒在棉纱上，迅速将套管放入到钻孔内；

S32：待混合后的聚氨酯溶液充分反应、固化后，其将钻孔内壁与套管粘连起来，形成密封体，从而隔绝空气的摄入，防止抽采瓦斯浓度降低。

7.根据权利要求5所述的大直径水平钻孔桥接采空区抽采瓦斯的方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述蝶阀的控制方法为：

(1)抽采的初期，打开蝶阀，使采空区的瓦斯在抽采管道内负压的作用下流入水平钻孔内；同时，通过设置于抽采管道上的瓦斯、一氧化碳气体浓度传感器监测抽采瓦斯的情况；

(2)若抽采管道内发现一氧化碳气体，则关闭或者调节蝶阀的开闭度，减少采空区内的漏风，防止遗煤发生自燃。