[發明專利]一種煤層鉆孔用支壁管及使用該支壁管的煤層氣抽采系統

有效

• 申請號: 202110784189.8
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113279706B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 靳曉華;李曉艷;陳亮;徐德宇;李志梁;付江偉;王天瑜
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: E21B17/20
• 分類號: E21B17/20;E21B43/00;E21B43/30;E21B43/20;E21B17/18;E21B49/08
• 代理公司: 鄭州華隆知識產權代理事務所(普通合伙) 41144
• 代理人: 徐小磊

1.一種煤層鉆孔用支壁管，其特征在于：包括軸向沿前后方向延伸的管體，管體由至少三瓣沿周向順序獨立布置的弧形管片瓣拼成，相鄰弧形管片瓣之間設置有沿前后方向延伸的用于密封相鄰弧形管片瓣之間縫隙的彈性膜，弧形管片瓣上設置有徑向透水孔，煤層鉆孔用支壁管還包括多個沿前后方向間隔布置的定位圈，定位圈位于管體的內側，定位圈上設置有與各弧形管片瓣對應布置的沿管體徑向延伸的導向桿，各弧形管片瓣上分別設置有與對應導向桿導向移動配合的管片瓣導向孔。

2.根據權利要求1所述的煤層鉆孔用支壁管，其特征在于：所述導向桿為塑料桿。

3.煤層氣抽采系統，包括開設于煤層上的軸向沿前后方向延伸的鉆孔，還包括用于設置于鉆孔內的抽采設備，其特征在于：抽采設備與鉆孔的孔壁之間設置有支壁管，支壁管包括軸向沿前后方向延伸的管體，管體由至少三瓣沿周向順序獨立布置的弧形管片瓣拼成，相鄰弧形管片瓣之間設置有沿前后方向延伸的用于密封相鄰弧形管片瓣之間縫隙的彈性膜，弧形管片瓣上設置有徑向透水孔，煤層鉆孔用支壁管還包括多個沿前后方向間隔布置的定位圈，定位圈位于管體的內側，定位圈上設置有與各弧形管片瓣對應布置的沿管體徑向延伸的導向桿，各弧形管片瓣上分別設置有與對應導向桿導向移動配合的管片瓣導向孔。

4.根據權利要求3所述的煤層氣抽采系統，其特征在于：所述導向桿為塑料桿。

5.根據權利要求3所述的煤層氣抽采系統，其特征在于：鉆孔包括設于回采工作面上的采樣孔，鉆孔還包括于各采樣孔外圍均勻分布的至少三個抽采孔，抽采設備包括設置于抽采孔內的抽采管和設置于采樣孔內的采樣管，支壁管包括設置于抽采孔與抽采管之間的抽采孔支壁管和設置于采樣孔與采樣管之間的采樣孔支壁管。

6.根據權利要求5所述的煤層氣抽采系統，其特征在于：抽采管包括內外設置的抽采內管和抽采外管，抽采內管具有用于抽采煤層氣的內孔，抽采外管與抽采內管之間形成注水通道，抽采外管上沿前后方向間隔布置有多個抽采管封孔器，抽采外管上于對應相鄰兩個抽采管封孔器之間形成注水段，注水段的管壁上設置有注水口，注水口處設置有注水口閥門，抽采內管與注水段之間設置有連通抽采外管外側與抽采內管的內孔的抽采通道，各抽采通道處均設置有抽采通道閥門；

采樣管上沿前后方向間隔布置有多個采樣管封孔器，相鄰兩個采樣管封孔器之間形成與注水段對應設置的采樣段，相鄰兩個采樣管封孔器之間的采樣管上沿周向分布有多個沿采樣管軸向延伸的封隔條，封隔條將采樣段分隔成至少三個沿周向順序設置的獨立采樣區間，采樣孔支臂管的各弧形管片瓣上的徑向透水孔分別與各獨立采樣區間相對應，每個采樣段的獨立采樣區間的個數與采樣孔外圍的抽采孔的個數一一對應，且各獨立采樣區間分別朝向采樣孔外圍的對應抽采孔，各獨立采樣區間內均設置有濕度傳感器，采樣孔軸線與抽采孔軸線之間的間距大于相鄰兩個抽采孔軸線之間間距的一半。

7.根據權利要求6所述的煤層氣抽采系統，其特征在于：采樣孔支臂管的定位圈分別位于對應相鄰兩個采樣管封孔器之間，采樣孔支臂管的弧形管片瓣的個數與采樣管上的封隔條個數對應，相鄰弧形管片之間的縫隙用于與對應封隔條的外周面對應布置。