[发明专利]高瓦斯软弱煤层抽采系统及方法

说明书

本发明公开了一种高瓦斯软弱煤层抽采系统及方法，旨在保证瓦斯抽采过程中抽采管路的畅通，提升抽采效率。为此，本发明实施例一方面提供的高瓦斯软弱煤层抽采系统，包括瓦斯抽采管、设置于所述瓦斯抽采管上的封孔器、套在所述瓦斯抽采管外的伸缩式网兜、滑动安装在所述瓦斯抽采管上的滑套、两端与滑套和伸缩式网兜铰接支撑骨架、设置在所述瓦斯抽采管上，用于驱动滑套滑动的线性驱动件以及设置在滑套与线性驱动件之间的弹性元件，瓦斯抽采管连同伸缩式网兜插入煤层上的抽采钻孔中后，线性驱动件驱动滑套移动至撑开位置时，支撑骨架展开将伸缩式网兜撑开并与抽采钻孔的壁面抵接。

技术领域

本发明属于煤层抽采技术领域，尤其涉及一种高瓦斯软弱煤层抽采系统及方法。

背景技术

煤层瓦斯抽采是消除煤层突出危险性最直接最有效的手段，煤层钻孔抽采时，提高煤层瓦斯抽采率的措施主要有两种：一是增加抽采钻孔的数目，优化钻孔参数，二是采取辅助措施提高煤层的渗透率。但是因高瓦斯软弱煤层比较软弱且呈颗粒状，在载荷作用下具有蠕变流变的特点，这就造成了在瓦斯抽采时，在负压作用下极易出现塌孔、钻孔剥落、钻孔大变形等问题，引起抽采管路堵塞、抽采负压降低等事故，导致抽采效率降低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高瓦斯软弱煤层抽采系统及方法，旨在保证瓦斯抽采过程中抽采管路的畅通，提升抽采效率。

为此，本发明实施例一方面提供的高瓦斯软弱煤层抽采系统，包括：

瓦斯抽采管，尾端连接有抽采泵；

封孔器，设置于所述瓦斯抽采管上，用于将所述抽采钻孔的孔口封闭；

伸缩式网兜，套在所述瓦斯抽采管外，所述伸缩式网兜呈筒状；

滑套，滑动安装在所述瓦斯抽采管上；

支撑骨架，一端与所述滑套铰接，另一端与所述伸缩式网兜铰接；

线性驱动件，设置在所述瓦斯抽采管上，用于驱动所述滑套滑动；

弹性元件，设置在所述滑套与所述线性驱动件之间；

所述瓦斯抽采管连同所述伸缩式网兜插入煤层上的抽采钻孔中后，所述线性驱动件驱动所述滑套移动至撑开位置时，所述支撑骨架展开将所述伸缩式网兜撑开并与所述抽采钻孔的壁面抵接。

具体的，所述封孔器包括：

柔性注浆囊体，套在所述瓦斯抽采管上，且外壁上设有注浆孔；

注浆泵，通过注浆管与所述柔性注浆囊体的内腔连通；

所述注浆泵向所述柔性注浆囊体中注入密封浆液后，将迫使所述柔性注浆囊体膨胀以使其贴紧所述瓦斯抽采管和所述抽采钻孔。

具体的，所述封孔器还包括自动挤压模块，所述自动挤压模块设置在所述瓦斯抽采管上，用于迫使所述柔性注浆囊体膨胀；

所述自动挤压模块包括能够相互靠近或远离的两个挤压套；

其中，两个挤压套分别位于所述柔性注浆囊体的前侧和后侧，位于前侧的所述挤压套与所述瓦斯抽采管固定连接，位于后侧的所述挤压套与所述瓦斯抽采管螺纹连接。

具体的，所述柔性注浆囊体的内腔壁的两端设有挤压锥面，所述挤压套面向所述柔性注浆囊体的一端设有与对应的所述挤压锥面相配合的配合锥面。

具体的，所述支撑骨架沿所述滑套的轴向间隔设置多个，每个所述支撑骨架包括沿所述滑套的周向均匀布置的多根连杆，每根所述连杆的一端与所述滑套铰接，另一端朝前向外延伸与所述伸缩式网兜铰接。

具体的，所述弹性元件为套在所述瓦斯抽采管上的螺旋弹簧。