一种瓦斯抽采系统的制作方法

1.本实用新型涉及矿井开采领域，尤其涉及一种瓦斯抽采系统。


背景技术：

2.随着煤矿机械化、规模化水平的不断提高，我国千万吨级的煤矿数量也越来越多，这些矿井工作面走向长度普遍超过2000m，而且随着开采工作向深部区转移，瓦斯含量及压力逐步升高，瓦斯治理问题已经成为制约这些高产高效矿井的安全生产。
3.目前治理瓦斯的主要途径依靠瓦斯抽采，而对于井下瓦斯抽采，主要采用常规短钻孔和定向长钻孔两种方式，在巷道掘进过程中，采用定向钻孔掩护，进行掘前预抽。该方式中的钻孔覆盖范围小，不能一次抽取完全，需要多次掘进施工，造成抽取瓦斯工期长。
4.有鉴于此，需要对其进行改进。


技术实现要素：

5.本实用新型技术方案的目的在于提供一种提高工作效率的瓦斯抽采系统。
6.本实用新型技术方案提供的一种瓦斯抽采系统，包括第一巷道、第二巷道和工作面，所述工作面位于所述第一巷道与所述第二巷道之间；所述工作面上设置有与所述第一巷道连通的第一钻孔和与所述第二巷道连通的第二钻孔，所述第一钻孔和所述第二钻孔相互间隔，并部分重叠。
7.进一步地，所述第一钻孔的长度等于所述第二钻孔的长度。
8.进一步地，所述工作面上设置有多条所述第一钻孔和多条所述第二钻孔；多条所述第一钻孔间隔设置，多条所述第二钻孔间隔设置；多条所述第一钻孔和多条所述第二钻孔之间相互交错布置。
9.进一步地，相邻的所述第一钻孔与所述第二钻孔之间的距离不小于1米。
10.进一步地，所述工作面上设置有第一排气管道和第二排气管道，所述第一钻孔通过所述第一排气管道与所述第一巷道连通，所述第二钻孔通过所述第二排气管道与所述第二巷道连通；所述第一排气管道与多条所述第一钻孔连通，所述第二排气管道与多条所述第二钻孔连通。
11.进一步地，任意相邻的两条所述第一钻孔之间连接有第一连通孔，任意相邻的两条所述第二钻孔之间连接有第二连通孔。
12.进一步地，任意相邻的两条所述第一钻孔之间间隔设置有多条所述第一连通孔，任意相邻的两条所述第二钻孔之间间隔设置有多条所述第二连通孔。
13.进一步地，所述第一钻孔和所述第二钻孔分别与一个排采装置连接；所述排采装置包括缓冲罐、过滤箱和分离罐；所述缓冲罐上了连接有用于与所述第一钻孔或所述第二钻孔连接的进气管路，所述缓冲罐与所述过滤箱之间通过第一管路连接，所述过滤箱与所述分离罐之间通过第二管路连接，所述分离罐上连接有排气管路。
14.进一步地，所述进气管路上设有调压阀，所述第一管路上设置有自力式调节阀。
15.进一步地，所述分离罐上连接有瓦斯记录器。
16.采用上述技术方案，具有如下有益效果：
17.本实用新型技术方案提供了一种瓦斯抽采系统，包括第一巷道、第二巷道和工作面，工作面位于第一巷道与第二巷道之间。工作面上设置有与第一巷道连通的第一钻孔和与第二巷道连通的第二钻孔，第一钻孔和第二钻孔相互间隔，并部分重叠。瓦斯抽采系统中第一钻孔和第二钻孔部分重叠，也即是说，第一钻孔的长度和第二钻孔的长度之和大于工作面的长度，如此通过一次性施工第一钻孔和第二钻孔就覆盖了整个工作面，缩短了施工周期。而且工作面通过第一钻孔和第二钻孔同时排采瓦斯，提高了瓦斯排放效率。
附图说明
18.图1为本实用新型一实施例中瓦斯抽采系统的示意图；
19.图2为本实用新型另一实施例中瓦斯抽采系统的示意图；
20.图3为本实用新型一实施例中排采装置的示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。
22.容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或视为对实用新型技术方案的限定或限制。
23.在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
24.如图1
‑
2所示，为本实用新型一实施例提供的一种瓦斯抽采系统10，包括第一巷道1、第二巷道2和工作面3，工作面3位于第一巷道1与第二巷道2之间。
25.工作面3上设置有与第一巷道1连通的第一钻孔4和与第二巷道2连通的第二钻孔5，第一钻孔4和第二钻孔5相互间隔，并部分重叠。
26.该瓦斯抽采系统10主要应用于井下矿物开采时对开采区瓦斯的治理。为了方便描述，将第一巷道1和第二巷道2的延伸方向定义为前后方向，将第一巷道1朝向第二巷道2的方向定义为右方，将第二巷道2朝向第一巷道1的方向定义为左方。
27.瓦斯抽采系统10包括第一巷道1、第二巷道2和工作面3。第一巷道1和第二巷道2为矿井下的回风顺槽、运输顺槽或辅运顺槽等，第一巷道1和第二巷道2间隔设置。工作面3为矿物待开发区，工作面3位于第一巷道1和第二巷道2之间。
28.瓦斯抽采系统10还包括第一钻孔4和第二钻孔5，第一钻孔4和第二钻孔5设置在工作面3内，其中，第一钻孔4与第一巷道1连通，第二钻孔5与第二巷道2连通，第一钻孔4和第二钻孔5在前后方向上间隔设置。工作面3内的瓦斯通过第一钻孔4和第二钻孔5排放。
29.第一钻孔4和第二钻孔5至少部分重叠，即在前后方向的投影上，第一钻孔4和第二钻孔5有部分相互重合。也即是说，第一钻孔4的长度和第二钻孔5的长度之和大于工作面3
的长度，使得第一钻孔4和第二钻孔5能够覆盖整个工作面3，从而通过一次施工形成第一钻孔4和第二钻孔5则能排放工作面3内的瓦斯，无需采取逐级分段排放方式，减少了施工周期。而且，第一钻孔4和第二钻孔5能同时排放瓦斯，如此提高了排放瓦斯的效率。
30.可选地，钻孔时，采用大功率定向钻机，最大输出扭矩15000n
·
m、给进或起拔力300kn，转速范围40～135rpm。配套泥浆泵车可实现泵量0～460l/min无级调节，泥浆泵额定输出压力13mpa。采用泥浆脉冲随钻测量系统，保证传输信号。
31.本实用新型公开了一种瓦斯抽采系统10，包括第一巷道1、第二巷道2和工作面3，工作面3位于第一巷道1与第二巷道2之间。工作面3上设置有与第一巷道1连通的第一钻孔4和与第二巷道2连通的第二钻孔5，第一钻孔4和第二钻孔5相互间隔，并部分重叠。该瓦斯抽采系统10在工作面3的两侧对打形成第一钻孔4和第二钻孔5，第一钻孔4和第二钻孔5部分重叠，全面覆盖工作面3。第一钻孔4和第二钻孔5一次施工形成，缩短了整个施工的周期。第一钻孔4和第二钻孔5能同时排放瓦斯，提高了排放效率。
32.在其中一实施例中，如图1
‑
2所示，第一钻孔4的长度等于第二钻孔5的长度。如此，可以采用相同的钻机和钻杆进行作业，方便工作人员操作，避免更换设备延长施工周期。
33.在其中一实施例中，如图2所示，工作面3上设置有多条第一钻孔4和多条第二钻孔5。多条第一钻孔4间隔设置，多条第二钻孔5间隔设置。多条第一钻孔4和多条第二钻孔5之间相互交错布置。
34.具体地，在第一巷道1内间隔设置多个第一钻点，然后用钻机在每一第一钻点处朝工作面3钻孔，从而形成多条第一钻孔4。同样地，在第二晃到内间隔设置多个第二钻点，并用钻机钻孔，形成多条第二钻孔5。多条第一钻孔4和多条第二钻孔5在前后方向上交错，也即是说，任意相邻的两条第一钻孔4之间布置有一条第二钻孔5，任意相邻的两条第二钻孔5之间布置有一条第一钻孔4。多条第一钻孔4和第二钻孔5的设置能更全面的覆盖整个工作面3，提高排放瓦斯的效率。
35.在其中一实施例中，如图2所示，相邻的第一钻孔4与第二钻孔5之间的距离不小于1米。如此设置，保证第一钻孔4和第二钻孔5之间的壁厚，确保施工安全，避免钻机钻孔时造成坍塌。
36.在其中一实施例中，如图2所示，工作面3上设置有第一排气管道31和第二排气管道32，第一钻孔4通过第一排气管道31与第一巷道1连通，第二钻孔5通过第二排气管道32与第二巷道2连通。第一排气管道31与多条第一钻孔4连通，第二排气管道32与多条第二钻孔5连通。
37.在第一钻孔4与第一巷道1之间设置有第一排气管道31，第一排气管道31的一端与第一巷道1连通，第一排气管道31的另一端与多条第一钻孔4连通。多条第一钻孔4内的瓦斯通过一个第一排气管道31向外排放。同样地，在第二钻孔5与第二巷道2之间设置有第二排气管道32，第二排气管道32的一端与第二巷道2连通，第二排气管道32的另一端与多条第二钻孔5连通。多条第二钻孔5内的瓦斯通过一个第二排气管道32向外排放。如此设置，布局更简单，保证了工作面3的结构强度，避免在工作面3形成过多的孔洞，造成坍塌。而且，液减少了施工量，提高施工效率。
38.可选地，在第一排气管道31和第二排气管道32分别与排采装置6连接。
39.可选地，具有多个第一排气管道31和多个第二排气管道32，相邻的两个第一排气
管道31之间相隔5米，相邻的两个第二排气管道32之间相隔5米。
40.在其中一实施例中，如图2所示，任意相邻的两条第一钻孔4之间连接有第一连通孔33，任意相邻的两条第二钻孔5之间连接有第二连通孔34。
41.在相邻的两条第一钻孔4之间，第一连通孔33的一端与其中一条第一钻孔4连通，第一连通孔33的另一端与另一条第一钻孔4连通。同样地，在相邻的两条第二钻孔5之间，第二连通孔34的一端与其中一条第二钻孔5连通，第二连通孔34的另一端与另一条第二钻孔5连通。
42.以多条第一钻孔4为例，在工作面3中瓦斯含量分布不均匀，如此在排放瓦斯时，有的第一钻孔4内瓦斯含量高压力过大，而有的第一钻孔4内瓦斯含量少。通过第一连通孔33的连通，含有过高瓦斯含量的第一钻孔4内的瓦斯则能经过第一连通孔33进入到瓦斯含量低的第一钻孔4内，从而缓解了排放压力。
43.在其中一实施例中，如图2所示，任意相邻的两条第一钻孔4之间间隔设置有多条第一连通孔33，任意相邻的两条第二钻孔5之间间隔设置有多条第二连通孔34。如此设置，进一步缓解了排放压力，使得每条第一钻孔4或每条第二钻孔5内的排放的瓦斯量相同。
44.在其中一实施例中，如图2
‑
3所示，第一钻孔4和第二钻孔5分别与一个排采装置6连接。排采装置6包括缓冲罐61、过滤箱62和分离罐63。缓冲罐61上了连接有用于与第一钻孔4或第二钻孔5连接的进气管路64，缓冲罐61与过滤箱62之间通过第一管路65连接，过滤箱62与分离罐63之间通过第二管路66连接，分离罐63上连接有排气管路67。
45.在第一巷道1和第二巷道2内分别设置有排采装置6，第一钻孔4和第二钻孔5分别与一个排采装置6连接。排采装置6用于稳定瓦斯排放的压力和对瓦斯进行过滤等。
46.第一钻孔4和第二钻孔5内的瓦斯通过进气管路64进入到缓冲罐61，缓冲罐61能够稳定排放压力。在缓冲罐61上设置有泄压管(未标识)，在缓冲罐61内的压力过高时，通过泄压管释放压力。缓冲罐61内的瓦斯经过第一管路65进入到过滤箱62内，瓦斯通过过滤箱62去除灰尘等杂质。过滤箱62内的瓦斯经过第二管路66进入到分离罐63进行液气分离，去除瓦斯内的水汽，然后通过排气管路67排出。如此净化了瓦斯，使其排出的更安全。
47.在其中一实施例中，如图3所示，进气管路64上设有调压阀641，第一管路65上设置有自力式调节阀651。调压阀641用于设置进入到缓冲罐61内的压力。自力式调压阀641是一种只需要被测自身压力、温度或者流量的变化，设定预先的值就能自动调节的一种控制装置，其方便工作人员控制。
48.在其中一实施例中，如图3所示，分离罐63上连接有瓦斯记录器631。瓦斯记录器631也称为瓦斯综合记录仪，其是专门用于煤矿井下测定钻孔瓦斯浓度、流量、负压及温度等数的便携式精密仪表，也可用于测定抽放管道主管和支管道的瓦斯综合参数，具有测量精度高、使用方便等优点。通过瓦斯记录器631能够得知瓦斯的数据。
49.排采装置6能够提高抽采效果，保持长期持续大流量地排采瓦斯。排采分为三个阶段：保压阶段、稳压阶段、负压抽采阶段。保压阶段，通过关闭闸阀等方式，将压力调至0.7mpa，并稳定2周，期间不打开进行排采；稳压阶段，打开调压阀，并通过调整开启角度，将正压控制在0.4mpa左右，此时瓦斯浓度达到80％以上，持续高产排采，该阶段持续在3
‑
6个月左右；负压抽采阶段：连接入负压瓦斯抽采系统10进行抽采。
50.综上，本实用新型公开了一种瓦斯抽采系统10，包括第一巷道1、第二巷道2和工作
面3，工作面3位于第一巷道1与第二巷道2之间。工作面3上设置有与第一巷道1连通的第一钻孔4和与第二巷道2连通的第二钻孔5，第一钻孔4和第二钻孔5部分重叠。瓦斯抽采系统10中第一钻孔4和第二钻孔5部分重叠，从而覆盖了整个工作面3，提高了瓦斯排放效率。
51.根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
52.以上的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。