專利名稱：正壓空氣置換瓦斯的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦井瓦斯抽采技術(shù)，尤其涉及一種正壓空氣置換瓦斯的裝置及方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著礦井開采深度的增加和開采強(qiáng)度的增大，瓦斯問題越來越嚴(yán)重，已嚴(yán)重威脅礦區(qū)安全，影響生產(chǎn)。區(qū)域預(yù)抽煤層瓦斯是減少煤層間瓦斯的根本措施。現(xiàn)有技術(shù)通常采用水力沖孔、水力壓裂、松動(dòng)爆破、大直徑鉆孔等方法使煤層松動(dòng)，以釋放瓦斯進(jìn)行抽排，上述方法的瓦斯抽采工作繁瑣，效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種正壓空氣置換瓦斯的裝置及方法，以解決現(xiàn)有瓦斯抽排工作繁瑣，效率低的缺陷，提高瓦斯抽采效率，保證礦井的安全生產(chǎn)。 本發(fā)明提供了一種正壓空氣置換瓦斯的裝置，其中，包括高壓供風(fēng)管，所述高壓供風(fēng)管的側(cè)壁上開設(shè)有至少一個(gè)供風(fēng)口 ；高壓軟管，所述高壓軟管的第一端與所述供風(fēng)口密閉相連；用于插設(shè)在煤層鉆孔孔口的孔口套管，所述孔口套管的一端與所述高壓軟管的第二端密閉相連。本發(fā)明還提供了一種正壓空氣置換瓦斯的方法，其中，包括將高壓軟管的第一端密閉連接在高壓供風(fēng)管的供風(fēng)口上；將高壓軟管的第二端密閉連接在孔口套管的一端；向高壓供風(fēng)管內(nèi)輸送高壓氣體。本發(fā)明提供的正壓空氣置換瓦斯的裝置及方法通過高壓供風(fēng)管向高壓軟管內(nèi)輸送高壓氣體，對(duì)煤層進(jìn)行壓裂增透，從而增加煤層的透氣性，提高了煤層瓦斯的抽采效率。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例一提供的正壓空氣置換瓦斯的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的正壓空氣置換瓦斯的方法流程示意圖。附圖標(biāo)記I-高壓供風(fēng)管；2-高壓軟管； 3-孔口套管；4-第一焊接接頭； 5-三通閘閥； 6-第二焊接接頭；7-卸壓閥；8-三通接頭； 9-壓力表。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一圖I為本發(fā)明實(shí)施例一提供的正壓空氣置換瓦斯的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種正壓空氣置換瓦斯的裝置，其中包括高壓供風(fēng)管I、高壓軟管2和用于插設(shè)在煤層鉆孔孔口的孔口套管3，高壓供風(fēng)管I的側(cè)壁上開設(shè)有至少一個(gè)供風(fēng)口 ；高壓軟管2的第一端與供風(fēng)口密閉相連；孔口套管3的一端與高壓軟管2的第二端密閉相連。在實(shí)際應(yīng)用中，先將高壓軟管2的第一端密閉連接在高壓供風(fēng)管I的供風(fēng)口上；再將高壓軟管2的第二端密閉連接在孔口套管3的一端；最后向高壓供風(fēng)管I內(nèi)輸送高壓氣體，利用高壓氣體對(duì)煤層進(jìn)行壓裂增透，從而增加煤層的透氣性，提高了后續(xù)瓦斯抽采的工作效率。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，高壓軟管2的第一端可以通過第一焊接接頭4與供風(fēng)口相連，第一焊接接頭4與供風(fēng)口之間設(shè)置有三通閘閥5，通過控制三通閘閥5的啟閉來實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓軟管2輸送高壓氣體的啟動(dòng)和停止。優(yōu)選的是，高壓軟管2的第二端通過第二焊接接頭6與孔口套管3相連，第二焊接接頭6設(shè)置有卸壓口，卸壓口設(shè)置有卸壓閥7。當(dāng)對(duì)煤層施壓增透后，關(guān)閉三通閘閥5，通過卸壓閥7將高壓軟管2內(nèi)余下的氣壓卸除，以安全的拆卸高壓軟管2。進(jìn)一步地，高壓軟管2與第二焊接接頭6之間還設(shè)置有三通接頭8，三通接頭8連有壓力表9，通過觀察壓力表9的讀數(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控高壓軟管2內(nèi)的風(fēng)壓，從而適應(yīng)調(diào)整高壓供風(fēng)管I內(nèi)的高壓氣體流量。本發(fā)明實(shí)施例一提供的正壓空氣置換瓦斯的裝置通過高壓供風(fēng)管向高壓軟管內(nèi)輸送高壓氣體，對(duì)煤層進(jìn)行壓裂增透，從而增加煤層的透氣性，提高了煤層瓦斯的抽采效率。實(shí)施例二圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的正壓空氣置換瓦斯的方法流程示意圖，本發(fā)明實(shí)施例二提供了一種正壓空氣置換瓦斯的方法，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1，其中，包括如下步驟步驟210、將高壓軟管2的第一端密閉連接在高壓供風(fēng)管I的供風(fēng)口上；步驟220、將高壓軟管2的第二端密閉連接在孔口套管3的一端；步驟230、向高壓供風(fēng)管I內(nèi)輸送高壓氣體。在實(shí)際應(yīng)用中，將孔口套管3下插入抽采孔內(nèi)6 12m，采用封孔泵注水泥漿封堵孔壁與孔口套管3之間的間隙，確保不漏氣，水泥漿凝固后，利用空壓機(jī)輸送高壓氣體，高壓氣體通過高壓供風(fēng)管I輸送至高壓軟管2和孔口套管3，實(shí)現(xiàn)對(duì)抽采孔的施壓，以對(duì)煤層進(jìn)行壓裂增透，增加了煤層的透氣性，提高了煤層瓦斯的抽采效果和抽采效率。上述步驟210可以具體包括將高壓軟管2的第一端通過第一焊接接頭4密閉連接在高壓供風(fēng)管I的供風(fēng)口上，在第一焊接接頭4上設(shè)置三通閘閥5，控制三通閘閥5的啟閉來實(shí)現(xiàn)高壓氣體輸送的通斷。步驟220可以具體包括將三通接頭8的兩端連接在高壓軟管2的第二端和第二焊接接頭6的一端，再將第二焊接接頭6的另一端密閉連接在孔口套管3的一端，可以在三通接頭8上設(shè)置壓力表9，實(shí)時(shí)的觀測(cè)管路內(nèi)的風(fēng)壓。步驟230可以具體包括打開第一焊接接頭4與供風(fēng)口之間設(shè)置的三通閘閥5，向高壓供風(fēng)管I內(nèi)輸送壓力為3-5MPa的高壓氣體，通過三通接頭8上連接的壓力表9讀取高壓軟管2中的風(fēng)壓。在上述步驟之后，還可以包括關(guān)閉三通閘閥5，打開第二焊接接頭6上設(shè)置的卸壓閥7，當(dāng)觀測(cè)到三通接頭8上連接的壓力表9為零時(shí)，拆除高壓軟管2，從而完成了整個(gè)利用正壓空氣置換瓦斯的工作過程。本發(fā)明實(shí)施例二提供的正壓空氣置換瓦斯的方法通過高壓供風(fēng)管向高壓軟管內(nèi)輸送高壓氣體，對(duì)煤層進(jìn)行壓裂增透，從而增加煤層的透氣性，提高了煤層瓦斯的抽采效率和抽米效果。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然 可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種正壓空氣置換瓦斯的裝置，其特征在于，包括 高壓供風(fēng)管，所述高壓供風(fēng)管的側(cè)壁上開設(shè)有至少一個(gè)供風(fēng)口 ； 高壓軟管，所述高壓軟管的第一端與所述供風(fēng)口密閉相連； 用于插設(shè)在煤層鉆孔孔口的孔口套管，所述孔口套管的一端與所述高壓軟管的第二端密閉相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的正壓空氣置換瓦斯的裝置，其特征在于所述高壓軟管的第一端通過第一焊接接頭與所述供風(fēng)口相連，所述第一焊接接頭與所述供風(fēng)口之間設(shè)置有三通閘閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的正壓空氣置換瓦斯的裝置，其特征在于所述高壓軟管的第二端通過第二焊接接頭與所述孔口套管相連，所述第二焊接接頭設(shè)置有卸壓口，所述卸壓口設(shè)置有卸壓閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的正壓空氣置換瓦斯的裝置，其特征在于所述高壓軟管與所述第二焊接接頭之間還設(shè)置有三通接頭，所述三通接頭連有壓力表。
5.一種正壓空氣置換瓦斯的方法，其特征在于，包括 將高壓軟管的第一端密閉連接在高壓供風(fēng)管的供風(fēng)口上； 將高壓軟管的第二端密閉連接在孔口套管的一端； 向高壓供風(fēng)管內(nèi)輸送高壓氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的正壓空氣置換瓦斯的方法，其特征在于，所述將高壓軟管的第一端密閉連接在高壓供風(fēng)管的供風(fēng)口上具體包括 將高壓軟管的第一端通過第一焊接接頭密閉連接在高壓供風(fēng)管的供風(fēng)口上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正壓空氣置換瓦斯的方法，其特征在于，所述將高壓軟管的第二端密閉連接在孔口套管的一端具體包括 將三通接頭的兩端連接在高壓軟管的第二端和第二焊接接頭的一端，再將所述第二焊接接頭的另一端密閉連接在孔口套管的一端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的正壓空氣置換瓦斯的方法，其特征在于，所述向高壓供風(fēng)管內(nèi)輸送高壓氣體具體包括 打開所述第一焊接接頭與所述供風(fēng)口之間設(shè)置的三通閘閥，向高壓供風(fēng)管內(nèi)輸送壓力為3-5MPa的高壓氣體，通過所述三通接頭上連接的壓力表讀取高壓軟管中的風(fēng)壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的正壓空氣置換瓦斯的方法，其特征在于，所述向高壓供風(fēng)管內(nèi)輸送高壓氣體之后，還包括 關(guān)閉三通閘閥，打開第二焊接接頭上設(shè)置的卸壓閥，當(dāng)觀測(cè)到所述三通接頭上連接的壓力表為零時(shí)，拆除所述高壓軟管。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種正壓空氣置換瓦斯的裝置及方法，該裝置包括高壓供風(fēng)管、高壓軟管和用于插設(shè)在煤層鉆孔孔口的孔口套管，其中，高壓供風(fēng)管的側(cè)壁上開設(shè)有至少一個(gè)供風(fēng)口；高壓軟管的第一端與供風(fēng)口密閉相連；孔口套管的一端與高壓軟管的第二端密閉相連。本發(fā)明提供的正壓空氣置換瓦斯的裝置及方法通過高壓供風(fēng)管向高壓軟管內(nèi)輸送高壓氣體，對(duì)煤層進(jìn)行壓裂增透，從而增加煤層的透氣性，提高了煤層瓦斯的抽采效率。解決了現(xiàn)有瓦斯抽排工作繁瑣，效率低的缺陷，提高了瓦斯抽采效率，保證了礦井的安全生產(chǎn)。
文檔編號(hào)E21F7/00GK102913272SQ201110223490
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者曹磊, 張瑞華, 李多義, 趙慶淮, 王磊, 張坤 申請(qǐng)人:淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司