[实用新型]一种煤层瓦斯抽采与钻孔积水自动排放一体化装置

说明书

本实用新型公开了一种煤层瓦斯抽采与钻孔积水自动排放一体化装置，该装置包括瓦斯抽采系统、导水系统和排水系统；所述瓦斯抽采系统包括抽采管、瓦斯输送管路、连接管，抽采管一端位于瓦斯抽采钻孔内，另一端通过连接管与瓦斯输送管路连接；导水系统包括导水管、滤渣套管、集水罐，导水管上端与抽采管连接，下端与集水罐连接，集水罐上部通过导气管与连接管连接；排水系统包括排水管、排水阀门、连通管、气压平衡阀，排水管与集水罐底部相连，连通管位于导水管的下端口处。本实用新型可通过连接于瓦斯抽采系统上的导水系统和排水系统，实现在进行煤层瓦斯抽采的同时对瓦斯抽采钻孔中积水的自动排放，可有效解决富水煤层瓦斯抽采钻孔积水的难题。

技术领域

本实用新型涉及煤层瓦斯抽采钻孔设备技术领域，特别涉及一种煤层瓦斯抽采与钻孔积水自动排放一体化装置。

背景技术

我国煤层瓦斯含量普遍较高，国有煤矿70％以上是高瓦斯、煤与瓦斯突出的矿井，瓦斯的存在严重影响了煤矿的安全开采，而目前矿井瓦斯治理最普遍、最有效的技术手段为煤层瓦斯预抽。大多煤层中不仅赋存有大量瓦斯，同时还富含大量的水，进行本煤层瓦斯抽采时，煤层中的水容易涌入瓦斯抽采钻孔，导致瓦斯负压抽采管路出现积水现象，增大负压抽采管路内的阻力，造成较大的负压损失，从而影响瓦斯抽采效率。而对于含水量较大的富水煤层，煤层中大量的水涌入瓦斯抽采钻孔，积水严重时可能会完全堵塞瓦斯抽采管路，不仅造成瓦斯抽采钻孔失效，影响瓦斯抽采效率，还会给瓦斯负压抽采泵站的安全运行带来巨大威胁。

目前，针对煤层瓦斯抽采钻孔积水问题的技术措施和设备主要是在瓦斯抽采管路上连接放水装置，从煤层涌入瓦斯抽采钻孔中的积水通过放水装置从瓦斯抽采管路中排放出来。但目前常用的瓦斯抽采钻孔积水排放装置并不能有效的将钻孔内的积水排放出来，主要表现在以下两个方面：①瓦斯正常抽采时，抽采管路处于负压状态，在负压作用下瓦斯抽采钻孔内的积水难以通过连接于负压抽采管路上的放水装置顺利放出，还可能造成抽采负压损失，影响正常的瓦斯抽采作业；②瓦斯抽采钻孔施工过程中会产生大量的煤屑，同时钻孔成型后煤壁变形、坍塌也会产生煤屑和颗粒较大的煤块，再加上涌入瓦斯抽采钻孔的积水，煤屑随积水流入积水排放装置，很容易导致积水排放装置堵塞，且清理难度大。另外，近年来有文献报道了采用风压式钻孔积水排放装置，但该装置仅适用于下行瓦斯抽采钻孔，无法应用于本煤层瓦斯抽采钻孔的孔内积水排放，且该装置系统复杂、成本较高。因此，针对目前瓦斯抽采钻孔易积水、排水装置效果差等问题，研制一种可靠、有效的煤层瓦斯抽采与钻孔积水自动排放一体化装置及方法是十分迫切需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有瓦斯抽采钻孔积水排放设备及排放方法的不足，提供一种煤层瓦斯抽采与钻孔积水自动排放一体化装置，实现对煤层瓦斯抽采钻孔积水的有效排放，克服钻孔积水排放中煤屑堵塞排水管路的不足，从而有效保障瓦斯抽采钻孔服务周期，提高钻孔瓦斯抽采效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种煤层瓦斯抽采与钻孔积水自动排放一体化装置，包括瓦斯抽采系统、导水系统和排水系统；所述瓦斯抽采系统包括抽采管、瓦斯输送管路、连接管，抽采管一端位于瓦斯抽采钻孔内，另一端通过连接管与瓦斯输送管路连接；导水系统包括导水管、滤渣套管、集水罐，导水管上端与抽采管连接，下端与集水罐连接，集水罐上部通过导气管与连接管连接；排水系统包括排水管、排水阀门、连通管、气压平衡阀，排水管与集水罐底部相连，连通管位于导水管的下端口处。

所述抽采管一端穿过封孔段插入瓦斯抽采钻孔内部，另一端通过三通分别与连接管和导水管相连，且导水管位于连接管下方。

所述连接管两端分别与抽采管和瓦斯输送管路连接，煤层中的瓦斯在负压下由瓦斯抽采钻孔经过抽采管、连接管进入瓦斯输送管路中。