[發明專利]一種全自動瓦斯抽采多次封孔系統及方法

有效

• 申請號: 202110717808.1
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113236347B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 倪冠華;景茂;張翔斐;孫功帥;孫路路;王振洋
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/12;E21B33/13;E21B47/00;E21B34/02
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發明公開的一種全自動瓦斯抽采多次封孔系統及方法，包括若干個執行機構和控制執行機構的控制機構；執行機構包括多次封孔裝置和自動補料注漿裝置，控制機構包括集中控制處理器；多次封孔裝置包括套有6個囊袋裝置的抽采管一、抽采管二和內接在抽采管一內部的3條注漿管，橋接裝置將抽采管一、抽采管二和3條注漿管連接，自動補料注漿裝置包括罐體、自動稱補料裝置、注水管、攪拌片、傳動桿、連接管道、移動支架、若干閥門控制裝置和計流表，注水管、連接管道、抽采管二的上設有閥門裝置，計流表位于注水管的上面，集中控制處理器連接各類裝置和閥門，在接收各裝置信息后，對裝置的運行做出指令，使得該系統能按照預定設計有條不紊的執行鉆孔封堵和瓦斯抽采作業。本發明不僅克服了一次封孔的缺點，延續了鉆孔的使用周期的抽采效率，自動化、智能化鉆孔封孔及瓦斯抽采還提高了井下瓦斯抽采作業的安全性和穩定性。

技術領域

本發明涉及一種全自動瓦斯抽采多次封孔系統及方法，屬于煤礦井下瓦斯的防治領域。

背景技術

對于煤礦的安全開采來說，瓦斯是引起瓦斯災害的根源；對于人類社會來說，瓦斯則是一種清潔能源。目前我國瓦斯抽采鉆孔封堵最常用的是一次封孔，而封孔后，在受到巷道掘進及煤巖應力的重新分布，鉆孔周圍會產生大量新生裂隙，鉆孔封堵效果變差，還有較高的人力封孔成本問題，現提供一種全自動瓦斯抽采多次封孔系統及方法，既能解決單次封孔的缺陷，還能減輕抽采作業勞動量，實現智能化和自動化抽采。

發明內容

技術問題：本發明的目的是針對井下封孔質量差及瓦斯抽采率低等問題，提供了一種全自動瓦斯抽采多次封孔系統及方法。

技術方案：本發明的全自動瓦斯抽采多次封孔系統，包括若干個執行機構和控制執行機構的控制機構；

每個執行機構均包括多次封孔裝置和自動補料注漿裝置，控制機構包括集中控制處理器；

多次封孔裝置包括套有囊袋裝置一、囊袋裝置二、囊袋裝置三、囊袋裝置、囊袋裝置五和囊袋裝置六的抽采管，抽采管一內接注漿管一、注漿管二和注漿管三，注漿管一、注漿管二和注漿管三的一端穿過抽采管一，分別深入注漿區一、注漿區二和注漿區三，另一端分別與橋接裝置的小孔槽一、小孔槽二和小孔槽三套接，抽采管一的一端深入常規鉆孔內部，另一端通過連接裝置與抽采管二連通，抽采管道二上設有瓦斯監測控制閥門，監測到瓦斯抽采濃度過低時，能阻斷抽采管一與抽采管二連通；

自動補料注漿裝置包括固定在移動支架上的罐體，罐體的右下端設有一接口，連接管道一端和接口連接，另一端和橋接裝置連接，傳動桿穿過罐體的內部，連接罐體的兩端，攪拌片繞固在傳動桿上，罐體的上表面設有曲面密封板，自動稱補料裝置一和自動稱補料裝置二位于曲面密封板的正上方，注水管與罐體的左上端連通，注水管上設有控制閥門和計流表，壓漿裝置位于罐體左端的中心區域。

所述的集中控制處理器用于接收自動稱補料裝置一和自動稱補料裝置二的稱量信息、注水管上的計流表的注水量信息、連接管道上的壓力監測控制閥門的漿液壓力信息及抽采管上的瓦斯檢測控制閥門的瓦斯抽采濃度信息，并對自動稱補料裝置一和自動稱補料裝置二下的曲面密封板開合、注水管上的控制閥門開閉、傳動桿的轉停、連接管道上的壓力監測控制閥門開閉、連接管道在橋接裝置上移動和抽采管道上瓦斯檢測控制閥門的開閉進行控制。

所述自動稱補料裝置一和自動稱補料裝置二由儲料罐、稱量儀和輸送管體構成，儲料罐位于自動稱補料裝置一和自動稱補料裝置二的最上端，儲料罐的下端連接稱量儀，輸送管體連通稱量儀和曲面密封板。

所述橋接裝置由圓板、大孔槽、小孔槽一、小孔槽二、小孔槽三、清漿孔槽一、清漿孔槽二、清漿孔槽三和軌跡槽構成，軌跡槽位于圓板的中心區域，軌跡槽中部為大孔槽，小孔槽一、小孔槽二和小孔槽三均勻地分布在軌跡槽上面，清漿孔槽一、清漿孔槽二和清漿孔槽三分別位于軌跡槽的三翼。

本發明的全自動瓦斯抽采多次封孔方法，包括以下步驟：

a.首先，在煤層中打出常規鉆孔；