[實(shí)用新型]本煤層帶水力割縫的大孔徑瓦斯抽放系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202023111172.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN213928434U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 師鎖牢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山西開(kāi)源益通礦業(yè)科技工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21F7/00
• 分類(lèi)號(hào): E21F7/00;E21B7/20;E21B7/28;E21B10/32;E21B43/26
• 代理公司: 太原景譽(yù)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 14113
• 代理人: 楊琴

本實(shí)用新型涉及瓦斯抽放技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及本煤層帶水力割縫的大孔徑瓦斯抽放系統(tǒng)，采用的方案為：包括鉆桿組件、鉆頭、高壓水泵和噴水軸，鉆頭通過(guò)噴水軸與鉆桿組件相連接，多節(jié)鉆桿組件依次連接，鉆桿組件包括：套管和鉆桿，鉆桿的外側(cè)套裝有套管，鉆桿的外壁與套管的內(nèi)壁存在空隙，鉆桿可在套管內(nèi)旋轉(zhuǎn)，鉆桿包括桿本體和旋葉，多個(gè)旋葉沿螺旋線(xiàn)固定于桿本體的外壁上，桿本體同軸設(shè)置有通孔，噴水軸的一端為開(kāi)口端，噴水軸的另一端為封閉端，噴水軸靠近封閉端的側(cè)壁上設(shè)置有兩個(gè)出水孔，噴水軸開(kāi)口端與桿本體同軸連接；鉆桿通過(guò)超高壓旋轉(zhuǎn)接頭與高壓橡膠管連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及瓦斯抽放技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及本煤層帶水力割縫的大孔徑瓦斯抽放系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為了達(dá)到安全生產(chǎn)的目的，在突出和高瓦斯煤礦的開(kāi)采中，首先要進(jìn)行瓦斯抽放；目前的煤礦在采煤區(qū)排放瓦斯，通常采用鉆孔、壓氣、抽取方法；瓦斯抽放鉆孔過(guò)程中，一旦鉆進(jìn)到位，需將鉆桿拔出，本煤層中的瓦斯氣體滲入到瓦斯抽放孔，再?gòu)耐咚钩榉趴字谐榉懦鋈?，本煤層的煤層質(zhì)地較軟，當(dāng)鉆桿抽出后，經(jīng)常出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，堵塞瓦斯抽放鉆孔，致使瓦斯氣不能及時(shí)排出、排盡，影響抽放效果，給后續(xù)的煤炭開(kāi)采帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患，重新打鉆，不僅增加成本，耽誤時(shí)間，而且也不能解決塌孔問(wèn)題，為解決塌孔問(wèn)題，現(xiàn)多采用一體式的瓦斯抽放鉆桿，在完成鉆孔后，將瓦斯抽放鉆桿留在孔道內(nèi)進(jìn)行瓦斯抽放，但該方法成本高，且鉆桿內(nèi)空間小，抽放效率低。

受本煤層透氣性的影響，透氣性較差、孔隙率低的本煤層抽放及排放效果不佳。而對(duì)于提高抽放效率或排放效率的最有效方法是擴(kuò)大鉆孔直徑，擴(kuò)大卸壓空間，提高煤層整體透氣性。而現(xiàn)場(chǎng)施工大直徑鉆孔時(shí)排渣困難、成孔長(zhǎng)度短、鉆具損壞率高，工程量很大，且在成孔后塌孔嚴(yán)重，很難取得理想的防突效果。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種防塌孔且能有效提高煤層整體透氣性的本煤層帶水力割縫的大孔徑瓦斯抽放系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：本煤層帶水力割縫的大孔徑瓦斯抽放系統(tǒng)，包括鉆桿組件、鉆頭、高壓水泵和噴水軸，所述鉆頭通過(guò)噴水軸與鉆桿組件相連接，多節(jié)所述鉆桿組件依次連接，所述鉆桿組件包括：套管和鉆桿，所述鉆桿的外側(cè)套裝有套管，所述鉆桿的外壁與套管的內(nèi)壁存在空隙，所述鉆桿可在所述套管內(nèi)旋轉(zhuǎn)；

所述鉆桿包括桿本體和旋葉，多個(gè)所述旋葉沿螺旋線(xiàn)固定于所述桿本體的外壁上，所述桿本體同軸設(shè)置有通孔，所述通孔用于輸送100～600兆帕的高壓水；

所述噴水軸的一端為開(kāi)口端，所述噴水軸的另一端為封閉端，所述噴水軸靠近封閉端的側(cè)壁上設(shè)置有兩個(gè)出水孔，所述噴水軸開(kāi)口端與所述桿本體同軸連接；

兩個(gè)所述出水孔出100～600兆帕的高壓水，對(duì)本煤層進(jìn)行切縫，縫隙的深度為0.5m～1m之間；

所述相鄰兩個(gè)縫隙的間隔為1m～1.5m之間；

所述鉆桿通過(guò)超高壓旋轉(zhuǎn)接頭與高壓水泵的高壓橡膠管連接；

鉆頭鉆進(jìn)至合適的位置，將高壓水泵的高壓橡膠管與桿本體連接，高壓水泵作用噴出100～600兆帕高壓水進(jìn)入桿本體的通道，開(kāi)始切縫，每隔1m～1.5m進(jìn)行一個(gè)環(huán)切縫，當(dāng)鉆頭鉆進(jìn)到位后，將鉆頭及鉆桿抽出，將套管留入瓦斯抽放孔道中，工作人員用密封材料將套管端頭處與瓦斯抽放孔道的間隙進(jìn)行密封，在所述套管位于孔道外的端頭處安裝法蘭接口，所述套管通過(guò)所述法蘭接口與所述負(fù)壓系統(tǒng)相連接，負(fù)壓系統(tǒng)通過(guò)所述套管對(duì)本煤層中的瓦斯進(jìn)行抽放。