[發明專利]用于瓦斯抽采的棱狀耐壓封孔管及其使用方法

在審

• 申請號: 201810021047.4
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108301864A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 王永龍;余在江;王振鋒;韋純福;孫志東;王志明
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/13;E21B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于瓦斯抽采的棱狀耐壓封孔管及其使用方法，包括棱狀耐壓封孔管外管、內支撐，本發明主要用于高地應力、軟煤層煤層氣抽采。其使用方法為，根據煤層的堅固性系數確定棱狀耐壓封孔管結構參數，并根據煤層的埋藏深度確定棱狀耐壓封孔管結構參數；封孔管結構參數綜合選擇內支撐個數數量多的結果。本發明設計新穎，內部設置內支撐可以在高應力條件下進行瓦斯抽采，同時能夠根據煤層地質條件選擇不同的內支撐，可以在保證安全的條件下，提高抽采效率。

技術領域

本發明屬于高應力下煤礦煤層瓦斯抽采技術領域，具體涉及一種用于瓦斯抽采的棱狀耐壓封孔管及其使用方法。

背景技術

隨著易采煤層的不斷減少，煤礦開采條件越來越復雜，地應力也不斷增大，在瓦斯抽采時，地應力的作用會使孔壁收縮，并擠壓抽采管，對抽采管產生較大的橫向壓力，破壞抽采管，致使瓦斯抽采通道堵塞，影響瓦斯抽采效果，降低瓦斯抽采濃度，嚴重影響瓦斯抽采工作進度和煤礦的安全生產，給礦方帶來了一定的經濟損失。目前使用的抽采管是一般圓柱狀的PVC管，抗壓能力低，在高應力條件下容易發生破壞，因此，亟需一種新型的耐壓封孔管，保障抽采工作的順利進行。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供了一種用于瓦斯抽采的棱狀耐壓封孔管及其使用方法，該發明使用一種新的封孔管結構,提高了封孔管的抗壓強度，而且可以通過改變封孔管的結構特征適應不同的抽采條件，在保證安全抽采的條件下，最大化提高抽采效率。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：用于瓦斯抽采的棱狀耐壓封孔管，包括棱狀耐壓封孔管外管和內支撐，內支撐設置于棱狀耐壓封孔管外管的內部，棱狀耐壓封孔管外管外形呈棱狀，用于提高封孔管抵抗抽采鉆孔變形的能力； 內支撐能夠加強棱狀耐壓封孔管的抗壓能力。

用于瓦斯抽采的棱狀耐壓封孔管的使用方法，采用上述的用于瓦斯抽采的棱狀耐壓封孔管包括以下步驟：

（1）根據煤層的堅固性系數f確定棱狀耐壓封孔管結構參數；

（2）根據煤層的埋藏深度h確定棱狀耐壓封孔管結構參數；

（3）基于步驟（1）和步驟（2）結果，封孔管結構參數優先選擇內支撐個數數量多的結果。

用于瓦斯抽采的棱狀耐壓封孔管的使用方法，步驟（1）確定棱狀耐壓封孔管結構參數的具體方式為：

當煤層的堅固性系數0.8≥f＞0.5時，使用棱狀耐壓封孔管，棱狀耐壓封孔管不需要設置內支撐；

當煤層的堅固性系數0.5≥f＞0.2時，使用棱狀耐壓封孔管，內支撐個數1-5個, 內支撐截面面積與棱狀耐壓封孔管外管內截面面積的比值0～0.3；

當抽采孔所在煤層的堅固性系數f≤0.2時，使用棱狀耐壓封孔管，內支撐個數1-10個,內支撐截面面積與棱狀耐壓封孔管外管內截面面積的比值0～0.7。

用于瓦斯抽采的棱狀耐壓封孔管的使用方法，步驟（2）確定棱狀耐壓封孔管結構參數的具體方式為：

當抽采孔所在煤層的埋深500m＜h≤800m，使用棱狀耐壓封孔管，棱狀耐壓封孔管不需要設置內支撐；

當抽采孔所在煤層的埋深800m＜h≤1200m，使用棱狀耐壓封孔管，內支撐個數1-5個，內支撐截面面積與棱狀耐壓封孔管外管內截面面積的比值0～0.3；

當抽采孔所在煤層的埋深h＞1200m，使用棱狀耐壓封孔管，內支撐個數1-10個。內支撐截棉面積與棱狀耐壓封孔管外管內截面面積的比值0～0.7。

附圖說明

圖1本發明工作狀態結構示意圖；

圖2本發明二棱內支撐徑向剖視圖；

圖3本發明二棱內支撐三維視圖；