一种底抽巷瓦斯采集设备及抽采工艺的制作方法

本申请涉及煤矿安全，具体涉及一种底抽巷瓦斯采集设备及抽采工艺。

背景技术：

1、煤矿采空区自燃发火是煤矿生产过程中的重大安全隐患之一，遗留在采空区具有自燃倾向性的煤层被开采破碎后，经过一定的时间会经过渐变的过程自然发火，通常为了对采空区自燃发火进行有效的防治，必须对采空区的自燃三带即散热带、自燃带和窒息带进行划分，自燃带的宽度和前移速度等特性参数是煤自燃防治工作的重要数据，自燃带的宽度越大，前移速度越慢，浮煤停留在自燃带内的时间越长，越容易发生自燃。

2、空区自燃三带的位置会随工作面的推进而前移，分析井下气体成分是一种预测遗留煤自燃有效方法，由此衍生出的利用煤自燃释放的气体预测自燃的技术，早期发现煤自燃火灾隐患，便于及时采取措施控制火势，降低煤自燃火灾危害，但是现有技术是通过在工作面回风平巷和进风平巷采样进行气体分析，得到的仅是工作面沿轴向方向的气体变化情况，而实际采空区遗留煤的氧化过程在工作面沿倾斜方向的中部附近已经开始进行，现有技术无法提供工作面倾斜方向的数据。

3、因此有必要提供一种底抽巷瓦斯采集设备及抽采工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种底抽巷瓦斯采集设备及抽采工艺，包括：

2、回采工作面，其后方为采空区，所述采空区下方为底层岩板，所述底层岩板挖掘有两个底抽巷，所述底抽巷和采空区之间开设有多个贯穿所述底层岩板的钻孔，所述钻孔内设置有内插管从所述回采工作面边界处开设有两个巷道；

3、采集泵组，固定设置在所述底抽巷内；

4、储气罐组，同样固定设置在所述底抽巷内，且所述储气罐组同所述采集泵组连通；

5、抽取管，布置为多个，分别安插在所述内插管中,且所述抽取管一端同所述采集泵组连接。

6、进一步，作为优选，所述采集泵组包括：

7、分支管，布置在所述底抽巷内，其上开设有多个同所述抽取管连接的固定接口；

8、泵体，安置在所述底抽巷内，且所述泵体一端连接所述分支管端部，另一端连接有分流管，所述分流管布置为多段依次连接；

9、阀组，设置为多个，分别固定在多段所述分流管之间；

10、监测表，设置在所述分流管上，且所述监测表用于监测分流管内部气体参数。

11、进一步，作为优选，所述泵体为采集输送一体机，相应的所述分支管和所述分流管内部，设置有输送通道和采集通道，所述输送通道和采集通道通过所述阀组分别控制。

12、进一步，作为优选，所述储气罐组包括：

13、罐筒，固定设置在所述底抽巷内，所述罐筒内部设置有采集罐和氮气罐，且所述采集罐可单独调节布置为多个；

14、输出管，一端与所述罐筒内所述氮气罐连接，另一端与所述分流管内输出通道连通；

15、压缩机，一端与所述罐筒内所述采集罐连接，另一端与所述分流管内采集通道连通，且所述压缩机和所述采集罐连接的管路上设置有通断可控的取气接口。

16、进一步，作为优选，所述抽取管包括：

17、转接座，一端同所述分支管固定接口连接，另一端固定连接有阀门组件；

18、管体，一端同所述阀门组件连接，另一端连接有平衡组件，且所述管体上开设有多个连通孔。

19、进一步，作为优选，所述阀门组件包括：

20、阀体，固定连接在所述转接座上，且所述阀体和所述转接座之间设置有密封圈，所述阀体内滑动设置有活动塞，且所述阀体一端固定设置有支撑托，所述活动塞和所述支撑托之间设置有加压弹簧，且所述阀体上开设有多个输气通孔；

21、紧固套，从所述阀体另一端套接在所述阀体上，且所述紧固套和所述阀体之间设置有用于密封的垫环。

22、进一步，作为优选，所述活动塞控制采集通道与所述连通孔单向连通，所述输气通孔连通所述输送通道。

23、进一步，作为优选，所述平衡组件包括：

24、保护套，一端同所述管体固定连接，且从所述保护套另一端向螺纹连接有转接口，所述转接口内部密封固定设置有支撑塞；

25、输气管，布置为多个，贯穿所述支撑塞同所述连通孔连接；

26、喷嘴，固定连接在所述转接口上，且所述喷嘴上轴向开设有多个槽口。

27、本申请中一种底抽巷瓦斯抽采工艺包括：

28、ⅰ、首先检查编组为a-j所述钻孔中的内插管是否安装牢固及畅通，所述内插管周边的封孔剂是否起作用，若有一项不符合要求，应进行修复后才能使用；

29、ⅱ、气样采集前，打开取气接口，通过采集泵组提供负压，同步对编组为a-e和f-j的所述钻孔进行预抽3min，排除采集泵组、钻孔、抽取管内残留气体；

30、ⅲ、控制采集泵组工作，对编组为a-e和f-j的所述钻孔依次连续进行抽取，并将采样气体经过压缩机压缩分别存储在不同的采集罐内部，在采集的过程中同步通过氮气罐提供氮气平衡气压。

31、与现有技术相比，本申请提供一种底抽巷瓦斯采集设备及抽采工艺，具有以下有益效果：

32、1.本申请中在底抽巷中设置采集泵组和储气罐组，通过抽取管插入内插管中，通过抽气泵依次从下至上对下部瓦斯底抽巷内的遗留钻孔进行气体采样工作，通过沿工作面倾向全线布点的方法，采空区内的氧化气体，跟踪实测采空区的气体成分；

33、2.本申请中对封闭的采空区注入氮气，可有效平衡抽取氧化气体导致的压力差，减少采空区气体环境变化，提高采样精确程度，同时一方面可有效减少因为负压原因导致气体聚集，避免出现ch4和o2质量分数增加加快低温氧化，另一方氮气可有效对采空区进行惰化，稀释采空区的ch4和o2，使其质量分数下降，抑制煤的低温氧化进程。

技术特征：

1.一种底抽巷瓦斯采集设备，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种底抽巷瓦斯采集设备，其特征在于：所述采集泵组(7)包括：

3.根据权利要求2所述的一种底抽巷瓦斯采集设备，其特征在于：所述泵体(72)为采集输送一体机，相应的所述分支管(71)和所述分流管(73)内部，设置有输送通道和采集通道，所述输送通道和采集通道通过所述阀组(74)分别控制。

4.根据权利要求3所述的一种底抽巷瓦斯采集设备，其特征在于：所述储气罐组(8)包括：

5.根据权利要求4所述的一种底抽巷瓦斯采集设备，其特征在于：所述抽取管(9)包括：

6.根据权利要求5所述的一种底抽巷瓦斯采集设备，其特征在于：所述阀门组件(92)包括：

7.根据权利要求6所述的一种底抽巷瓦斯采集设备，其特征在于：所述活动塞(924)控制采集通道与所述连通孔(931)单向连通，所述输气通孔(928)连通所述输送通道。

8.根据权利要求7所述的一种底抽巷瓦斯采集设备，其特征在于：所述平衡组件(94)包括：

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种底抽巷瓦斯采集设备的一种底抽巷瓦斯抽采工艺，包括如下步骤：

技术总结
本申请公开了一种底抽巷瓦斯采集设备及抽采工艺，涉及煤矿安全技术领域包括：回采工作面，其后方为采空区，所述采空区下方为底层岩板，所述底层岩板挖掘有两个底抽巷，所述底抽巷和采空区之间开设有多个贯穿所述底层岩板的钻孔，所述钻孔内设置有内插管从所述回采工作面边界处开设有两个巷道；采集泵组，固定设置在所述底抽巷内；储气罐组，同样固定设置在所述底抽巷内，且所述储气管组同所述采集泵组连通；抽取管，布置为多个，分别安插在所述内插管中,且所述抽取管一端同所述采集泵组连接。

技术研发人员：陈旭光,宋金科,冯韶元,王海涛,黄山,肖宗
受保护的技术使用者：郑州煤电股份有限公司告成煤矿
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15