瓦斯抽采鉆孔檢漏與堵漏一體化裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種瓦斯抽采鉆孔檢漏與堵漏一體化裝置，包括封孔管、快接三通、探測管、氣體分析儀及抽采管，還包括壓風(fēng)注料泵及注料管，所述探測管與注料管內(nèi)置于快接三通中，所述快接三通的第一端口設(shè)置在注料管外，第二端口與抽采管相連，第三端口與封孔管相連，所述注料管的出料口端伸入抽采鉆孔內(nèi)，進料口端與壓風(fēng)注料泵相連，所述快接三通的第一端口與第二端口處對應(yīng)設(shè)有控制注料管開閉的開閉閥Ⅰ與控制抽采管開閉的開閉閥Ⅱ；該裝置結(jié)構(gòu)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(yè)效率。
【專利說明】瓦斯抽采鉆孔檢漏與堵漏一體化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于煤炭瓦斯抽采領(lǐng)域，具體涉及瓦斯抽采鉆孔檢漏與堵漏一體化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]煤炭在我國一次性能源結(jié)構(gòu)中處于絕對主要位置，預(yù)計到2015年，我國將達(dá)到38億噸的煤炭需求量。然而，新形勢下我國煤炭工業(yè)的發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。頻繁發(fā)生的重特大瓦斯災(zāi)害事故，已成為煤礦安全生產(chǎn)最嚴(yán)重的制約因素。我國煤層賦存條件復(fù)雜，高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井約占1/3，防治煤礦瓦斯災(zāi)害便成為安全生產(chǎn)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(huán)境下，亟需加大瓦斯的開發(fā)利用力度，將其作為優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)的重要資源。瓦斯抽采不僅是有效防治煤礦瓦斯災(zāi)害和實現(xiàn)安全本質(zhì)型生產(chǎn)的區(qū)域性措施，也是我國實施煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)的主要技術(shù)手段。煤礦瓦斯抽采和利用不但有利于提高煤礦安全水平，還有利于增加能源供應(yīng)，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，促進節(jié)能減排，保護生態(tài)環(huán)境。
[0003]因此，煤礦瓦斯抽采集安全、能源和環(huán)保效益于一體，一舉多得，具有多重經(jīng)濟和社會效益，對我國經(jīng)濟發(fā)展和社會發(fā)展均具有重大的現(xiàn)實意義。由于我國煤層瓦斯地質(zhì)條件較為復(fù)雜，同時受當(dāng)前技術(shù)水平的影響，致使井下抽采鉆孔的封孔質(zhì)量較差，從而導(dǎo)致煤層鉆孔抽采瓦斯?jié)舛绕毡槠?。這不僅給煤礦井下瓦斯輸運系統(tǒng)安全構(gòu)成了威脅，同時也使抽采瓦斯利用成本增加，嚴(yán)重阻礙了我國煤層氣開發(fā)產(chǎn)業(yè)向又快又好的方向發(fā)展。針對抽采鉆孔封孔方法的問題，我國學(xué)者與現(xiàn)場技術(shù)人員已付諸了大量的實踐，先后形成了注漿封孔工藝技術(shù)、聚氨酯高分子材料封孔技術(shù)、粉煤灰二次封孔工藝技術(shù)等，該類技術(shù)的應(yīng)用在不同的礦區(qū)已取得了一定的應(yīng)用效果，但由于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，致使鉆孔在初次密封完成后，隨著抽采作業(yè)的實施，將會導(dǎo)致次生裂隙的發(fā)育，從而引發(fā)空氣攝入鉆孔，降低鉆孔內(nèi)抽采瓦斯的濃度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，無需更換作業(yè)設(shè)備即可完成瓦斯抽采、鉆孔檢漏與堵漏的一體化裝置。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種瓦斯抽采鉆孔檢漏與堵漏一體化裝置，包括封孔管、快接三通、探測管、氣體分析儀及抽采管，還包括壓風(fēng)注料泵及注料管，所述探測管與注料管內(nèi)置于快接三通中，所述快接三通的第一端口設(shè)置在注料管外，第二端口與抽采管相連，第三端口與封孔管相連，所述注料管的出料口端伸入抽采鉆孔內(nèi)，進料口端與壓風(fēng)注料泵相連，所述快接三通的第一端口與第二端口處對應(yīng)設(shè)有控制注料管開閉的開閉閥I與控制抽采管開閉的開閉閥II。
[0006]進一步，所述快接三通中內(nèi)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(shè)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端口為卡套結(jié)構(gòu)，卡套結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)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于:(I)可在抽取瓦斯的狀態(tài)下，可同步進行抽采鉆孔內(nèi)不同深處的氧氣(或氮氣)濃度測定，在抽采過程中實時檢測瓦斯?jié)舛龋员慵皶r對漏氣處進行堵漏密封，有效的提高了瓦斯的抽采濃度；(2)若出現(xiàn)漏氣問題，則會引起氧氣(或氮氣)濃度增高，引發(fā)安全隱患，通過及時的檢漏、堵漏，可有效保證抽采鉆孔的安全性；
(3)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，檢測精度高，安全可靠，無需更換作業(yè)設(shè)備即可完成瓦斯抽采、抽采鉆孔的檢漏與堵漏作業(yè)，有效的提高了作業(yè)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了使本實用新型的目的、技術(shù)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(jié)構(gòu)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(jié)合附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)的描述。
[0014]如圖所示，本實用新型所述的瓦斯抽采鉆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及抽采管5，還包括壓風(fēng)注料泵6及注料管7，所述探測管3與注料管7內(nèi)置于快接三通2中，所述快接三通2的第一端口 21設(shè)置在注料管7外，第二端口 22與抽采管5相連，第三端口 23與封孔管I相連，所述注料管7的出料口端伸入抽采鉆孔8內(nèi)，進料口端與壓風(fēng)注料泵6相連，所述快接三通2的第一端口 21與第二端口22處對應(yīng)設(shè)有控制注料管7開閉的開閉閥I 24與控制抽采管5開閉的開閉閥II 25。
[0015]在本實施例中，快接三通2的三個端口分別與注料管7、抽采管5及封孔管I密封連接，開閉閥I 24與開閉閥II 25控制注料管與抽采管的開閉，探測管3的開閉由設(shè)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采管5與注料管7的流通路徑，實現(xiàn)瓦斯抽采與鉆孔堵漏，再對探測管3進行開閉控制即可實現(xiàn)鉆孔檢漏；整體裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，可滿足不同的作業(yè)需求。
[0016]作為上述方案的進一步改進，所述快接三通2中內(nèi)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(shè)計，更利于堵漏材料與鉆孔內(nèi)壁的接觸；其中，堵漏材料為環(huán)氧樹脂成分。
[0017]本實施例中，所述探測管3設(shè)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(wěn)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的第三端口 23為卡套結(jié)構(gòu)，卡套結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有套裝在注料管7外的錐形墊圈26 ;通過擰緊卡套結(jié)構(gòu)即可實現(xiàn)快接三通2上第三端口 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采、鉆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采鉆孔8內(nèi)，并將該裝置各連接端分別與抽采管5、壓風(fēng)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(guān)閉狀態(tài)；開始抽采瓦斯時，保證開閉閥I 24與閥門9為關(guān)閉狀態(tài)，開啟開閉閥II 25，連通封孔管I與抽采管5，實現(xiàn)瓦斯抽采。
[0020](2)巡檢作業(yè)發(fā)現(xiàn)鉆孔抽采瓦斯?jié)舛绕蜁r，需對抽采鉆孔8進行檢漏，此時應(yīng)保證開閉閥II 22為開啟狀態(tài)，開閉閥I 21為關(guān)閉狀態(tài)，使封孔管I與抽采管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，檢測鉆孔內(nèi)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(tài)，便于抽取瓦斯過程中實時監(jiān)測不同深度的瓦斯?jié)舛取?br> [0021](3)發(fā)現(xiàn)漏氣位置后，對漏氣位置進行堵漏，此時應(yīng)關(guān)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(fēng)注料泵6，利用井下壓縮空氣，通過壓風(fēng)注料泵6及注料管7將堵漏材料注入到鉆孔內(nèi)壁的漏氣位置處，從而實現(xiàn)鉆孔的堵漏。
[0022]其工作原理為:在鉆孔密封質(zhì)量良好和鉆孔周邊不漏氣的情況下，抽采鉆孔8內(nèi)的氧氣(或氮氣)濃度沿孔深的分布應(yīng)基本穩(wěn)定一致(即在較小的范圍內(nèi)波動)；若鉆孔密封質(zhì)量較差或鉆孔內(nèi)部某一位置出現(xiàn)漏氣問題，在抽采負(fù)壓作用下，抽采鉆孔8內(nèi)氧氣(或氮氣)濃度會沿孔深的分布出現(xiàn)突變，該位置即為漏氣位置，因此可根據(jù)氧氣(或氮氣)的濃度測值的變化確定漏氣位置；在判定抽采鉆孔8的漏氣位置后，通過注料管7將堵漏材料噴注到漏氣位置處，從而實施抽采鉆孔的檢漏與堵漏一體化。
[0023]最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本實用新型進行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實用新型權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種瓦斯抽采鉆孔檢漏與堵漏一體化裝置，包括封孔管、快接三通、探測管、氣體分析儀及抽采管，其特征在于:還包括壓風(fēng)注料泵及注料管，所述探測管與注料管內(nèi)置于快接三通中，所述快接三通的第一端口設(shè)置在注料管外，第二端口與抽采管相連，第三端口與封孔管相連，所述注料管的出料口端伸入抽采鉆孔內(nèi)，進料口端與壓風(fēng)注料泵相連，所述快接三通的第一端口與第二端口處對應(yīng)設(shè)有控制注料管開閉的開閉閥I與控制抽采管開閉的開閉閥II。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦斯抽采鉆孔檢漏與堵漏一體化裝置，其特征在于:所述快接三通中內(nèi)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(jù)權(quán)利要求2所述的瓦斯抽采鉆孔檢漏與堵漏一體化裝置，其特征在于:所述探測管設(shè)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(jù)權(quán)利要求3所述的瓦斯抽采鉆孔檢漏與堵漏一體化裝置，其特征在于:所述快接三通的第三端口為卡套結(jié)構(gòu)，卡套結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)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(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】趙旭生, 周厚權(quán), 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