[發(fā)明專利]一種采空區(qū)埋管氣動(dòng)控制裝置及使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110316621.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113153415A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷云;孫亮;賈男;劉飛;高宏燁;鄒永洺;梁忠秋;劉揚(yáng);閆循強(qiáng);潘競(jìng)濤;張輝;遲羽淳;董強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21F7/00
• 分類號(hào): E21F7/00;E21F17/10;F16K11/044;F16K27/02;F16K31/12
• 代理公司: 沈陽(yáng)易通專利事務(wù)所 21116
• 代理人: 邢慧清

本發(fā)明專利涉及煤礦井下采空區(qū)埋管抽采技術(shù)領(lǐng)域，一種采空區(qū)埋管氣動(dòng)控制裝置，T型埋管的輸出口與低負(fù)壓瓦斯抽采管路對(duì)接，氣動(dòng)閥內(nèi)部具有空腔，氣動(dòng)滑板可滑動(dòng)的安裝在氣動(dòng)閥內(nèi)部，氣動(dòng)滑板將氣動(dòng)閥內(nèi)部分隔成第一氣動(dòng)室和第二氣動(dòng)室，氣動(dòng)壓力控制裝置通過(guò)導(dǎo)氣管分別與第一氣動(dòng)室和第二氣動(dòng)室連通，氣動(dòng)壓力控制裝置可通過(guò)調(diào)節(jié)第一氣動(dòng)室和第二氣動(dòng)室內(nèi)氣壓的方式驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)滑板在氣動(dòng)閥內(nèi)滑動(dòng)，擋板設(shè)置在T型埋管和低負(fù)壓瓦斯抽采管路的連通處，氣動(dòng)滑板通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)與擋板連接，氣動(dòng)滑板通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)切換擋板的狀態(tài)。本控制裝置可保障埋管持續(xù)抽采采空區(qū)上隅角瓦斯。本發(fā)明還提出采空區(qū)埋管氣動(dòng)控制裝置的使用方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及煤礦井下采空區(qū)埋管抽采技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種采空區(qū)埋管氣動(dòng)控制裝置及使用方法。

背景技術(shù)

采用“U”形通風(fēng)的采煤工作面，上隅角是最容易積聚瓦斯的地方，存在安全隱患。采空區(qū)埋管抽采技術(shù)是針對(duì)回采工作面上隅角特定范圍采取的一種局部輔助抽采措施，其核心內(nèi)容是通過(guò)低負(fù)壓管路抽采消除上隅角局部可能積聚的高濃度瓦斯。具體施工為在采空區(qū)內(nèi)敷設(shè)薄壁鋼管(壁厚3～5mm)，在鋼管端頭焊接T形豎管，T形豎管直徑與敷設(shè)管路同徑，然后通過(guò)高壓骨架膠管與巷道內(nèi)抽采支管連接，當(dāng)T型埋管進(jìn)入采空區(qū)5m時(shí)通過(guò)蝶閥打開(kāi)埋管進(jìn)行抽采，當(dāng)采空區(qū)內(nèi)敷設(shè)的薄壁鋼管長(zhǎng)度超過(guò)30m時(shí)重新加工T形豎管段鋼管，在上隅角處將該段管路重新敷設(shè)，原埋入采空區(qū)鋼管停止使用，當(dāng)新的T型埋管未進(jìn)入預(yù)定抽采位置，而舊的T型埋管又被截?cái)鄷r(shí)存在一段抽采空白期。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種采空區(qū)埋管氣動(dòng)控制裝置，本裝置可保障埋管持續(xù)抽采采空區(qū)上隅角瓦斯，保證井下工作人員的人身安全和經(jīng)濟(jì)效益最大化。本發(fā)明還提出采空區(qū)埋管氣動(dòng)控制裝置的使用方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

在第一個(gè)技術(shù)方案中，一種采空區(qū)埋管氣動(dòng)控制裝置，包括氣動(dòng)壓力控制裝置、氣動(dòng)切換裝置、T型埋管和低負(fù)壓瓦斯抽采管路，其中，T型埋管的輸出口與低負(fù)壓瓦斯抽采管路對(duì)接，所述氣動(dòng)切換裝置包括氣動(dòng)閥、氣動(dòng)滑板、擋板和聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述氣動(dòng)閥內(nèi)部具有空腔，所述氣動(dòng)滑板可滑動(dòng)的安裝在氣動(dòng)閥內(nèi)部，所述氣動(dòng)滑板將氣動(dòng)閥內(nèi)部分隔成第一氣動(dòng)室和第二氣動(dòng)室，所述氣動(dòng)壓力控制裝置通過(guò)導(dǎo)氣管分別與第一氣動(dòng)室和第二氣動(dòng)室連通，所述氣動(dòng)壓力控制裝置可通過(guò)調(diào)節(jié)第一氣動(dòng)室和第二氣動(dòng)室內(nèi)氣壓的方式驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)滑板在氣動(dòng)閥內(nèi)滑動(dòng)，所述擋板設(shè)置在T型埋管和低負(fù)壓瓦斯抽采管路的連通處，所述氣動(dòng)滑板通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)與擋板連接，所述氣動(dòng)滑板通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)切換擋板的狀態(tài)；

在第一狀態(tài)時(shí)，所述擋板使T型埋管和低負(fù)壓瓦斯抽采管路的連接處截?cái)啵琓型埋管為關(guān)閉裝置；在第二狀態(tài)時(shí)，所述擋板翻轉(zhuǎn)使T型埋管和低負(fù)壓瓦斯抽采管路導(dǎo)通，T型埋管為打開(kāi)裝置。

在第一個(gè)技術(shù)方案中，作為優(yōu)選的，所述氣動(dòng)閥內(nèi)設(shè)有用于限制氣動(dòng)滑板極限滑動(dòng)位置的擋板卡板。

在第一個(gè)技術(shù)方案中，作為優(yōu)選的，所述氣動(dòng)壓力控制裝置包括井下壓進(jìn)風(fēng)氣管、井下壓回風(fēng)氣管和氣動(dòng)閥控制開(kāi)關(guān)，所述氣動(dòng)閥對(duì)應(yīng)第一氣動(dòng)室和第二氣動(dòng)室處均設(shè)有導(dǎo)氣口，所述下壓進(jìn)風(fēng)氣管和井下壓回風(fēng)氣管氣動(dòng)閥控制開(kāi)關(guān)連接，所述氣動(dòng)閥控制開(kāi)關(guān)通過(guò)導(dǎo)氣管分別與第一氣動(dòng)室和第二氣動(dòng)室處開(kāi)設(shè)的導(dǎo)氣口連通。

在第一個(gè)技術(shù)方案中，作為優(yōu)選的，所述導(dǎo)氣管外套護(hù)管。

在第一個(gè)技術(shù)方案中，作為優(yōu)選的，所述導(dǎo)氣管以及護(hù)管位于低負(fù)壓瓦斯抽采管路的下方。

在第一個(gè)技術(shù)方案中，作為優(yōu)選的，所述氣動(dòng)閥外罩保護(hù)外殼。

在第一個(gè)技術(shù)方案中，作為優(yōu)選的，所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括氣動(dòng)螺桿和內(nèi)螺紋空心軸，所述氣動(dòng)螺桿具有外螺紋，所述內(nèi)螺紋空心軸內(nèi)部中空且內(nèi)部中空處具有內(nèi)螺紋，所述氣動(dòng)螺桿固定在氣動(dòng)滑板上，所述內(nèi)螺紋空心軸固定在擋板上，所述氣動(dòng)螺桿通過(guò)外螺紋與內(nèi)螺紋空心軸的內(nèi)螺紋嚙合，所述氣動(dòng)滑板在平移時(shí)，所述氣動(dòng)滑板通過(guò)氣動(dòng)螺桿帶動(dòng)內(nèi)螺紋空心軸以及擋板90°翻轉(zhuǎn)。