[發明專利]抽采管、抽采系統及下向鉆孔抽采方法

有效

• 申請號: 201110318154.1
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN103061796A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 程念東;何新礦;嚴立峰;陳軍;何兵
• 申請（專利權）人: 淮南礦業（集團）有限責任公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F16/00;E21B33/13
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 孟金喆

技術領域

本發明涉及瓦斯抽采技術，尤其涉及一種抽采管、抽采系統及下向鉆孔抽采方法。

背景技術

煤孔生產中，煤層一般位于巖石層下方，在采煤作業之前，需要對煤氣中的瓦斯進行抽采，以保證生產作業的安全性。現有技術中使用下向抽采工藝抽采瓦斯，該工藝具體包括如下步驟：從巖石區向下鉆孔，直至鉆入煤區中設定的深度；全程下護壁套管；進行封孔；將護壁套管位于巷道內的一端與抽采泵連接；進行抽采。封孔深度參照《防治煤與瓦斯突出規定》第五十條的規定為5m。

現有護壁套管的結構示意圖參見圖1，護壁套管包括護孔管1和封孔管5，兩者相互連通。護孔管1的總長度取決于煤層的厚度，封孔管5的總長度取決于巖石層的厚度。護孔管1上開設有通孔11。實際應用中，每節護孔管的長度一定，可以根據需要將多根護孔管連接以達到要求的長度；封孔管也一樣。鉆孔完畢后，將護壁套管下到鉆出的孔中，護孔管1位于煤層中，煤層中的瓦斯經由通孔11進入到護孔管1內部，護孔管1和封孔管5連通，將抽采泵連接在封孔管的端部以抽出瓦斯。

現有技術至少存在以下問題，一些情況下，煤層中含有豐富的水份，這些水份經由通孔進入到護壁套管中并沉積，堵塞了通孔，煤層中的瓦斯無法進入到護壁套管中，使得抽采到的瓦斯濃度大大降低，且沉積在護壁套管中的水分難以被抽采出來。

發明內容

本發明提供一種抽采管、抽采系統及下向鉆孔抽采方法，用以提高瓦斯抽采的濃度。

本發明提供一種抽采管，其中：

包括護壁套管和通氣管，兩者并排固定設置；

所述通氣管一端的側壁上開設有第一開孔，所述護壁套管的對應位置設置有第二開孔，所述第一開孔和第二開孔連通。

如上所述的抽采管，優選的是：

所述通氣管內部還設置有比例控制閥，以控制所述通氣管內氣體的流通或斷開。

如上所述的抽采管，優選的是：

所述護壁套管包括護孔管和封孔管，所述護孔管和封孔管的兩端都帶有絲扣，所述護孔管和封孔管之間通過管節密封連通。

如上所述的抽采管，優選的是：

所述通氣管為不銹鋼鋼管或耐磨橡膠管。

如上所述的抽采管，優選的是：

每根所述護孔管的孔壁上開設有小孔，所述小孔的直徑為10mm-25mm，所述小孔的數量為20-30個，沿著所述護孔管的表面均勻布置。

本發明還提供一種抽采系統，其特征在于：包括本發明任一所述的抽采管，所述抽采管的護壁套管的一端與抽采泵連通；所述抽采管的通氣管的一端與壓風系統連通。

本發明再提供一種下向鉆孔抽采方法，其中，包括：

使用鉆頭從巖石區向下鉆孔，直至鉆入煤區中設定的深度；

繼續向下鉆3-8m；

將本發明任一所述的抽采管下至所述設定的深度；

將所述抽采管的護壁套管位于巷道內的一端與抽采泵連接，將所述抽采管的通氣管位于巷道內的一端與壓風系統連接；

進行抽采。

如上所述的下向鉆孔抽采方法，優選的是，在從巖石區向下鉆孔，直至鉆入煤區中設定的深度之前還包括：

對巖石層進行噴注水泥漿的處理。

如上所述的下向鉆孔抽采方法，優選的是，在將本發明任一所述的抽采管下至所述設定的深度之后還包括：

對抽采管和巖石層之間的孔隙進行注漿處理，進行注漿處理的長度為12-15m。

本發明提供的抽采管、抽采系統及下向鉆孔抽采方法，其抽采管的通氣管和護壁套管通過第一開孔連通，而其他地方兩個管子并不連通，在抽采過程中，通氣管和護壁套管構成連通器，這樣，護壁套管中沉積的水分就極易被抽采出來，水分被抽采之后，煤層中的瓦斯可以經由護壁套管上的通孔進入到護壁套管中，從而提高了瓦斯的抽采濃度。

附圖說明

圖1為現有護壁套管的結構示意圖；

圖2為本發明實施例一提供的抽采管的結構示意圖；

圖3為本發明實施例二提供的抽采系統的結構示意圖；

圖4為本發明實施例三提供的下向鉆孔抽采方法的流程示意圖；

圖5a為本發明實施例四提供的下向鉆孔抽采方法的流程示意圖；

圖5b為瓦斯抽采純量變化趨勢圖；

圖5c示意了單孔瓦斯濃度變化趨勢圖。

附圖標記：

1、22-護孔管；????11-通孔；????????2-護壁套管；

3-通氣管；????????31-第一開孔；????21-第二開孔；