瓦斯抽採鑽孔檢漏與堵漏一體化裝置製造方法
2023-05-21 20:43:56
瓦斯抽採鑽孔檢漏與堵漏一體化裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種瓦斯抽採鑽孔檢漏與堵漏一體化裝置，包括封孔管、快接三通、探測管、氣體分析儀及抽採管，還包括壓風注料泵及注料管，所述探測管與注料管內置於快接三通中，所述快接三通的第一埠設置在注料管外，第二埠與抽採管相連，第三埠與封孔管相連，所述注料管的出料口端伸入抽採鑽孔內，進料口端與壓風注料泵相連，所述快接三通的第一埠與第二埠處對應設有控制注料管開閉的開閉閥Ⅰ與控制抽採管開閉的開閉閥Ⅱ；該裝置結構簡單，安裝及檢測過程方便，檢測精度高，安全可靠，有效的提高了作業效率。
【專利說明】瓦斯抽採鑽孔檢漏與堵漏一體化裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於煤炭瓦斯抽採領域，具體涉及瓦斯抽採鑽孔檢漏與堵漏一體化裝置。
【背景技術】
[0002]煤炭在我國一次性能源結構中處於絕對主要位置，預計到2015年，我國將達到38億噸的煤炭需求量。然而，新形勢下我國煤炭工業的發展面臨著嚴峻的挑戰。頻繁發生的重特大瓦斯災害事故，已成為煤礦安全生產最嚴重的制約因素。我國煤層賦存條件複雜，高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井約佔1/3，防治煤礦瓦斯災害便成為安全生產的重中之重。此外，瓦斯(煤層氣)是一種清潔、高效的能源，在國際油價居高不下、減排壓力空前增加的大環境下，亟需加大瓦斯的開發利用力度，將其作為優化我國能源結構的重要資源。瓦斯抽採不僅是有效防治煤礦瓦斯災害和實現安全本質型生產的區域性措施，也是我國實施煤礦區煤層氣開發的主要技術手段。煤礦瓦斯抽採和利用不但有利於提高煤礦安全水平，還有利於增加能源供應，優化能源結構，提高能源利用效率，促進節能減排，保護生態環境。
[0003]因此，煤礦瓦斯抽採集安全、能源和環保效益於一體，一舉多得，具有多重經濟和社會效益，對我國經濟發展和社會發展均具有重大的現實意義。由於我國煤層瓦斯地質條件較為複雜，同時受當前技術水平的影響，致使井下抽採鑽孔的封孔質量較差，從而導致煤層鑽孔抽採瓦斯濃度普遍偏低。這不僅給煤礦井下瓦斯輸運系統安全構成了威脅，同時也使抽採瓦斯利用成本增加，嚴重阻礙了我國煤層氣開發產業向又快又好的方向發展。針對抽採鑽孔封孔方法的問題，我國學者與現場技術人員已付諸了大量的實踐，先後形成了注漿封孔工藝技術、聚氨酯高分子材料封孔技術、粉煤灰二次封孔工藝技術等，該類技術的應用在不同的礦區已取得了一定的應用效果，但由於煤礦井下巷道掘進形成的「卸壓圈」的存在以及在煤巖自身的蠕變行為，致使鑽孔在初次密封完成後，隨著抽採作業的實施，將會導致次生裂隙的發育，從而引發空氣攝入鑽孔，降低鑽孔內抽採瓦斯的濃度。
【發明內容】
[0004]有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種結構簡單，無需更換作業設備即可完成瓦斯抽採、鑽孔檢漏與堵漏的一體化裝置。
[0005]為達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案:一種瓦斯抽採鑽孔檢漏與堵漏一體化裝置，包括封孔管、快接三通、探測管、氣體分析儀及抽採管，還包括壓風注料泵及注料管，所述探測管與注料管內置於快接三通中，所述快接三通的第一埠設置在注料管外，第二埠與抽採管相連，第三埠與封孔管相連，所述注料管的出料口端伸入抽採鑽孔內，進料口端與壓風注料泵相連，所述快接三通的第一埠與第二埠處對應設有控制注料管開閉的開閉閥I與控制抽採管開閉的開閉閥II。
[0006]進一步，所述快接三通中內置有四根注料管，相鄰兩根注料管間的夾角為90°，所述各注料管的出料口端均為彎曲弧形。
[0007]進一步，所述探測管設置在四根注料管中間，且探測管的探測端伸出注料管的出料口端。
[0008]進一步，所述快接三通的第三埠為卡套結構，卡套結構內設有套裝在注料管外的錐形墊圈。
[0009]本實用新型的有益效果在於:(I)可在抽取瓦斯的狀態下，可同步進行抽採鑽孔內不同深處的氧氣(或氮氣)濃度測定，在抽採過程中實時檢測瓦斯濃度，以便及時對漏氣處進行堵漏密封，有效的提高了瓦斯的抽採濃度；(2)若出現漏氣問題，則會引起氧氣(或氮氣)濃度增高，引發安全隱患，通過及時的檢漏、堵漏，可有效保證抽採鑽孔的安全性；
(3)結構簡單，使用方便，檢測精度高，安全可靠，無需更換作業設備即可完成瓦斯抽採、抽採鑽孔的檢漏與堵漏作業，有效的提高了作業效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]為了使本實用新型的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進行說明:
[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0012]圖2為圖1的A部放大圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。
[0014]如圖所示，本實用新型所述的瓦斯抽採鑽孔檢漏與堵漏一體化裝置，包括封孔管
1、快接三通2、探測管3、氣體分析儀4及抽採管5，還包括壓風注料泵6及注料管7，所述探測管3與注料管7內置於快接三通2中，所述快接三通2的第一埠 21設置在注料管7外，第二埠 22與抽採管5相連，第三埠 23與封孔管I相連，所述注料管7的出料口端伸入抽採鑽孔8內，進料口端與壓風注料泵6相連，所述快接三通2的第一埠 21與第二埠22處對應設有控制注料管7開閉的開閉閥I 24與控制抽採管5開閉的開閉閥II 25。
[0015]在本實施例中，快接三通2的三個埠分別與注料管7、抽採管5及封孔管I密封連接，開閉閥I 24與開閉閥II 25控制注料管與抽採管的開閉，探測管3的開閉由設置在探測管3上的(與氣體分析儀相連接端)閥門9單獨控制，通過選擇性開啟或封閉抽採管5與注料管7的流通路徑，實現瓦斯抽採與鑽孔堵漏，再對探測管3進行開閉控制即可實現鑽孔檢漏；整體裝置結構簡單，安裝方便，可滿足不同的作業需求。
[0016]作為上述方案的進一步改進，所述快接三通2中內置有四根注料管7，相鄰兩根注料管7間的夾角為90°，所述各注料管7的出料口端均為彎曲弧形；分散對漏氣位置進行封堵，保證了封堵的可靠性，彎曲形的出料口設計，更利於堵漏材料與鑽孔內壁的接觸；其中，堵漏材料為環氧樹脂成分。
[0017]本實施例中，所述探測管3設置在四根注料管7中間，且探測管3的探測端伸出注料管7的出料口端，既能通過注料管7穩固探測管3，同時還可避免因注料管7噴料而影響探測管3的探測精度；所述快接三通2的第三埠 23為卡套結構，卡套結構內設有套裝在注料管7外的錐形墊圈26 ;通過擰緊卡套結構即可實現快接三通2上第三埠 23的連接及密封，操作簡便快捷，密封可靠。
[0018]利用上述一體化裝置的瓦斯抽採、鑽孔檢漏與堵漏的方法，主要包含以下步驟:
[0019](I)將一體化裝置插入抽採鑽孔8內，並將該裝置各連接端分別與抽採管5、壓風注料泵6、氣體分析儀4及封孔管I相連接，保證各連接端緊密可靠，此時快接三通2上的開閉閥I 24、開閉閥II 25及探測管3上的閥門9均為關閉狀態；開始抽採瓦斯時，保證開閉閥I 24與閥門9為關閉狀態，開啟開閉閥II 25，連通封孔管I與抽採管5，實現瓦斯抽採。
[0020](2)巡檢作業發現鑽孔抽採瓦斯濃度偏低時，需對抽採鑽孔8進行檢漏，此時應保證開閉閥II 22為開啟狀態，開閉閥I 21為關閉狀態，使封孔管I與抽採管5道連通，打開探測管3上的閥門9，利用氣體分析儀4測定不同孔深的氣體濃度值，檢測鑽孔內不同深度的氧氣(或氮氣)氣體濃度值，判斷漏氣位置；也可使探測管3上的閥門9保持為常開狀態，便於抽取瓦斯過程中實時監測不同深度的瓦斯濃度。
[0021](3)發現漏氣位置後，對漏氣位置進行堵漏，此時應關閉開閉閥II 22及探測管3上的閥門9，開啟開閉閥I 21與壓風注料泵6，利用井下壓縮空氣，通過壓風注料泵6及注料管7將堵漏材料注入到鑽孔內壁的漏氣位置處，從而實現鑽孔的堵漏。
[0022]其工作原理為:在鑽孔密封質量良好和鑽孔周邊不漏氣的情況下，抽採鑽孔8內的氧氣(或氮氣)濃度沿孔深的分布應基本穩定一致(即在較小的範圍內波動)；若鑽孔密封質量較差或鑽孔內部某一位置出現漏氣問題，在抽採負壓作用下，抽採鑽孔8內氧氣(或氮氣)濃度會沿孔深的分布出現突變，該位置即為漏氣位置，因此可根據氧氣(或氮氣)的濃度測值的變化確定漏氣位置；在判定抽採鑽孔8的漏氣位置後，通過注料管7將堵漏材料噴注到漏氣位置處，從而實施抽採鑽孔的檢漏與堵漏一體化。
[0023]最後說明的是，以上優選實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管通過上述優選實施例已經對本實用新型進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實用新型權利要求書所限定的範圍。
【權利要求】
1.一種瓦斯抽採鑽孔檢漏與堵漏一體化裝置，包括封孔管、快接三通、探測管、氣體分析儀及抽採管，其特徵在於:還包括壓風注料泵及注料管，所述探測管與注料管內置於快接三通中，所述快接三通的第一埠設置在注料管外，第二埠與抽採管相連，第三埠與封孔管相連，所述注料管的出料口端伸入抽採鑽孔內，進料口端與壓風注料泵相連，所述快接三通的第一埠與第二埠處對應設有控制注料管開閉的開閉閥I與控制抽採管開閉的開閉閥II。
2.根據權利要求1所述的瓦斯抽採鑽孔檢漏與堵漏一體化裝置，其特徵在於:所述快接三通中內置有四根注料管，相鄰兩根注料管間的夾角為90°，所述各注料管的出料口端均為彎曲弧形。
3.根據權利要求2所述的瓦斯抽採鑽孔檢漏與堵漏一體化裝置，其特徵在於:所述探測管設置在四根注料管中間，且探測管的探測端伸出注料管的出料口端。
4.根據權利要求3所述的瓦斯抽採鑽孔檢漏與堵漏一體化裝置，其特徵在於:所述快接三通的第三埠為卡套結構，卡套結構內設有套裝在注料管外的錐形墊圈。
【文檔編號】E21B33/13GK203962029SQ201420437973
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月5日 優先權日:2014年8月5日
【發明者】趙旭生, 周厚權, 劉延保, 王凱, 程波, 申凱, 劉楨, 熊偉, 隆清明, 呂貴春, 馬代輝, 郭平, 王藝樹 申請人:中煤科工集團重慶研究院有限公司