[發明專利]瓦斯抽采裝置和瓦斯抽采方法

在審

• 申請號: 202310241523.4
• 申請日: 2023-03-10
• 公開（公告）號: CN116066169A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 周勇;馬桂霞;陳新;邵文琦;王玉軍;張德森
• 申請（專利權）人: 國家能源集團烏海能源有限責任公司;德礦九鼎(天津)科技有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F17/18;E21B43/00
• 代理公司: 北京市鼎立東審知識產權代理有限公司 11751
• 代理人: 劉爽

1.一種瓦斯抽采裝置，其特征在于，包括：用于鉆孔的鉆具系統、用于封孔的鉆孔封護系統和第一風壓系統；

所述鉆具系統包括：鉆頭、第一鉆桿、連接鉆桿和鉆機；

所述鉆頭具有中心孔道，所述第一鉆桿和所述連接鉆桿均為中空管，所述鉆頭、所述第一鉆桿與所述連接鉆桿依次連接形成具有中空腔體的管狀結構；

所述鉆機固定連接所述連接鉆桿，以帶動所述連接鉆桿、所述第一鉆桿和所述鉆頭旋轉進行鉆孔；

所述鉆孔封護系統設置在所述鉆具系統的中空腔體內；

所述第一風壓系統的出風口朝向所述鉆頭方向設置，并與所述連接鉆桿的中空腔體連通，以使所述鉆具系統鉆孔后，通過所述第一風壓系統向所述第一鉆桿和所述連接鉆桿的中空腔體中注入風壓，將所述鉆孔封護系統沿所述鉆具系統的中空腔體由所述鉆頭推出后推入至鉆孔內。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括第二風壓系統；

所述第一鉆桿和所述連接鉆桿均為雙層管狀結構，所述第一鉆桿第一端的內壁上設置有射流孔；

所述第二風壓系統的出風口朝向所述鉆頭方向設置，并與所述連接鉆桿和所述第一鉆桿的夾層連通，以在鉆孔過程中，通過所述第二風壓系統向所述連接鉆桿和所述第一鉆桿的夾層輸送壓風或壓力水，壓風或壓水沿所述連接鉆桿和所述第一鉆桿的夾層、所述第一鉆桿的射流孔、所述第一鉆桿的中空腔體以及所述鉆頭的中心孔道對前方煤巖體進行沖擊。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述鉆孔封護系統包括：固定器、篩管和封孔器；

所述固定器位于所述第一鉆桿位置處，沿所述鉆頭的中空孔道設置；

所述篩管的末端與所述固定器遠離所述鉆頭的一端固定連接，所述篩管的頂端固定連接所述封孔器。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，還包括智能檢漏系統；

所述智能檢漏系統包括：壓力傳感器、甲烷濃度傳感器、氧氣濃度傳感器、智能分析控制箱和報警裝置；

所述壓力傳感器設置于所述封孔器的各囊袋中，用于檢測各所述囊袋中的氣體壓力；

所述甲烷濃度傳感器和所述氧氣濃度傳感器設置于封孔區域對應的煤層裂隙帶中；

所述壓力傳感器、所述甲烷濃度傳感器以及所述氧氣濃度傳感器分別與所述智能分析控制箱的輸入端連接；

所述智能分析控制箱的第一輸出端與所述報警裝置連接。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括智能修護系統；

所述智能修護系統包括：注漿泵和注氣泵；

所述注漿泵的控制端以及所述注氣泵的控制端分別與所述智能分析控制箱的第二輸出端連接。

6.一種瓦斯抽采方法，其特征在于，采用權利要求1至5任一項所述的瓦斯抽采裝置進行抽采，包括：

驅動鉆機夾持連接鉆桿，以帶動所述連接鉆桿、第一鉆桿和鉆頭旋轉在煤層中進行鉆孔；

在所述鉆頭達到設定深度后，驅動所述鉆機將所述連接鉆桿、所述第一鉆桿和所述鉆頭退回設定距離；

啟動第一壓風系統向所述連接鉆桿和所述第一鉆桿的中空腔體內注入風壓，以基于所述壓風將所述鉆孔封護系統沿所述鉆具系統的中空腔體由所述鉆頭推出后推入至鉆孔內；

通過所述鉆孔封護系統對所述鉆孔進行封孔以及瓦斯抽取。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在基于所述壓風將所述鉆孔封護系統沿所述鉆具系統的中空腔體由所述鉆頭推出后推入至鉆孔內時，包括：

基于所述壓風將所述鉆孔封護系統的固定器沿所述鉆具系統的中空腔體由所述鉆頭推出后推入至鉆孔內；

將所述固定器與鉆孔底部煤體壓實；

驅動所述鉆機將所述連接鉆桿、所述第一鉆桿和所述鉆頭繼續退出所述鉆孔，以將所述鉆孔封護系統的篩管以及封孔器布設于所述鉆孔內。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在通過所述鉆孔封護系統對所述鉆孔進行封孔以及瓦斯抽取時，包括：

啟動所述封孔器對所述鉆孔進行封孔；

在封孔結束后，通過所述篩管和所述封孔器的抽采管對所述鉆孔下端的瓦斯進行抽取。