專利名稱：一種煤礦自主式動態(tài)封孔瓦斯抽采智能系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種煤礦自主式動態(tài)封孔瓦斯抽采智能系統(tǒng)，尤其適用于煤礦井下高效封孔和實現(xiàn)瓦斯智能抽采。
背景技術：
瓦斯是我國煤礦安全生產面臨的主要問題之一。目前，瓦斯抽采是煤礦治理瓦斯災害的主要手段，也是充分利用清潔能源和減少排放的必要環(huán)節(jié)。在利用瓦斯時，由于低濃度瓦斯利用技術不成熟并且效率低，對瓦斯?jié)舛鹊囊蠛芨?。因此，提高抽采瓦斯?jié)舛仁峭咚钩椴擅媾R的關鍵難題，而鉆孔抽采瓦斯?jié)舛冉档偷闹饕蚴欠饪撞顚е旅罕诹严堵╋L造成的。為此，鉆孔密封格外重要。現(xiàn)階段瓦斯抽采時采用的封孔方法有很多。常用的是將聚氨酯溶液與布擰在一起 堵在孔口和孔中進行發(fā)泡密封，然后在聚氨酯堵孔中間段注入水泥砂漿并最后凝固。其實質是通過在鉆孔中形成一段固體來達到堵孔目的。然而，形成的固體經過長時間的瓦斯抽采后容易變形、松動，并且隨著孔壁周圍的裂隙發(fā)育，會形成新的貫通裂隙，不能到達很好的密封效果，縮短瓦斯抽采期。另一種封孔方法是用膠囊進行封孔，這種方法是用膠囊堵兩頭，并在中間注入泥漿。該法不僅有聚氨酯封孔端頭中間注砂漿的缺點，而且膠囊成本較高，不利于現(xiàn)場實際應用推廣。在完成瓦斯抽采工作時，常常需要大量的人力物力。比如，需要按時測量瓦斯抽采濃度的數(shù)據(jù)，由于人力的操作誤差常導致測量數(shù)據(jù)偏差較大，還有需要根據(jù)實際瓦斯抽采情況調節(jié)瓦斯抽采泵的壓力等，面臨著很多問題。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的是克服已有技術中的不足，提供一種系統(tǒng)結構簡單、操作方便、抽采效果好的煤礦自主式動態(tài)封孔瓦斯抽采智能系統(tǒng)。技術方案本發(fā)明的煤礦自主式動態(tài)封孔瓦斯抽采智能系統(tǒng)，包括瓦斯抽采裝置，自主式動態(tài)封孔裝置，對瓦斯自動抽采泵、瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀和進料壓力自動控制泵進行監(jiān)測控制的自動監(jiān)測控制裝置；所述的瓦斯抽采裝置包括瓦斯抽采管、與瓦斯抽采管相連的瓦斯儲存器，瓦斯儲存器與瓦斯抽采管相連的管路上設有瓦斯自動抽采泵，瓦斯抽采管裝入煤層鉆孔內的前端設有濾罩，煤層鉆孔內的瓦斯抽采管內外側間隔設有五組聚氨酯封孔袋和堵孔布；所述自主式動態(tài)封孔裝置包括儲料器，儲料器底部設有進料管，進料管的管路上設有進料壓力自動控制泵，進料管穿過瓦斯抽采管外側的聚氨酯封孔袋和堵孔布；所述的自動監(jiān)測控制裝置包括瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀、分別連接瓦斯自動抽采泵、瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀、進料壓力自動控制泵的數(shù)據(jù)傳輸線，數(shù)據(jù)傳輸線連接有數(shù)據(jù)線路集成器，數(shù)據(jù)線路集成器經數(shù)據(jù)傳輸線連接有自動監(jiān)測控制器。所述的儲料器包括殼體、殼體的上部設有裝入粒徑小于O. Imm煤粉或泥沙的固體顆粒進料口、殼體的側部設有膠狀液體入口、殼體內設有拌料器。有益效果
I.采用聚氨酯和堵孔布相結合的方法，并且在孔的兩端分別多段布置，克服了煤礦實際封孔時由于孔的兩端頭漏氣造成的封孔質量不高。2.采用帶壓注入含有顆粒膠狀粘液的裝置，能夠動態(tài)的將含顆粒液體注入煤體裂隙中進行堵孔，提高封孔質量。3.通過采用瓦斯自動抽采泵、瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀和進料壓力自動控制泵，并進行智能化監(jiān)測控制，減少了瓦斯抽采過程中的人力物力消耗。


圖I是本發(fā)明的結構示意圖?！D中1-濾罩，2-原始煤層，3-卸壓煤層，4-動態(tài)注液區(qū)，5-堵孔布，6_聚氨酯封孔袋，7-瓦斯抽采管，8-瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀，9-瓦斯自動抽采泵，10-瓦斯儲存器，11-數(shù)據(jù)線路集成器，12-自動監(jiān)測控制器，13-固體顆粒進料口，14-膠狀液體入口，15-儲料器，16-磨料粘液，17-拌料器，18-進料壓力自動控制泵，19-數(shù)據(jù)傳輸線，20-進料管
具體實施例方式下面將結合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的描述
如圖I所示，本發(fā)明的煤礦自主式動態(tài)封孔瓦斯抽采智能系統(tǒng)，主要由瓦斯抽采裝置、自主式動態(tài)封孔裝置、可對瓦斯自動抽采泵9、瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀8和進料壓力自動控制泵18進行監(jiān)測控制的自動監(jiān)測控制裝置構成；其中瓦斯抽采裝置包括與位于煤層外瓦斯抽采管7相連的瓦斯儲存器10，瓦斯儲存器10經瓦斯抽采管7與瓦斯自動抽采泵9相連，位于煤層內瓦斯抽采管7前端口連接有濾罩I，煤層鉆孔內的瓦斯抽采管7內外側間隔綁扎有五組聚氨酯封孔袋6和堵孔布5 ;自主式動態(tài)封孔裝置包括儲料器15，儲料器15的底部設有進料管20，進料管20的管路上設有進料壓力自動控制泵18，進料管20穿過瓦斯抽采管7外側的聚氨酯封孔袋6和堵孔布5 ;所述的儲料器15包括殼體、殼體的上部設有裝入粒徑小于O. Imm煤粉或泥沙的固體顆粒進料口 13、殼體的側部設有膠狀液體入口 14、殼體內設有拌料器17。儲料器15經進料管20與進料壓力自動控制泵18相連，所述固體顆粒進料口 13進入的顆粒是經過篩選后粒徑小于O. Imm的煤粉或泥沙；所述膠狀液體入口 14進入的液體是25%特制材料和85%的水，按質量百分比混合配制而成。連接進料壓力自動控制泵18的進料管20穿過聚氨酯封孔袋6和堵孔布5綁扎的瓦斯抽采管7之間，進料管20端口位于動態(tài)注液區(qū)4中；自動監(jiān)測控制裝置包括連接著瓦斯自動抽采泵9、瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀8和進料壓力自動控制泵18的數(shù)據(jù)傳輸線19，數(shù)據(jù)傳輸線19連接著數(shù)據(jù)線路集成器11，數(shù)據(jù)線路集成器11經數(shù)據(jù)傳輸線19連接著自動監(jiān)測控制器12。工作原理將經過篩選后的磨料從固體顆粒進料口 13裝入儲料器15內，與從膠狀液體入口進入的液體用攪拌器17混合均勻成為磨料粘液16，磨料粘液16通過進料壓力自動控制泵18加壓，形成帶壓液體流入動態(tài)注液區(qū)4，帶壓流體由于具有一定的壓力，當卸壓煤層3中的裂隙發(fā)育時，帶壓流體可以及時流入來堵住孔隙防止漏氣，達到密封效果；瓦斯抽采過程是，經過卸壓煤層3解吸出的瓦斯在瓦斯自動抽采泵9形成的負壓下通過濾罩I過濾后流入瓦斯抽采管7，最終流入瓦斯儲存器10存儲；智能監(jiān)測控制過程是，瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀8采集到的實時濃度信號、瓦斯自動抽采泵9所工作的負壓信號和進料壓力自動控制泵18所工作的壓力信號通過數(shù)據(jù)傳輸線19傳到自動監(jiān)測控制器12，經過自動監(jiān)測控制器12對信號進行分析處理，可以通過控制自動監(jiān)測控制器12對瓦斯?jié)舛戎颠M行采集、對泵的工作壓力值進行采集和調節(jié)泵 的工作壓力值。
權利要求
1.一種煤礦自主式動態(tài)封孔瓦斯抽采智能系統(tǒng)，包括其特征在于它包括瓦斯抽采裝置，自主式動態(tài)封孔裝置，對瓦斯自動抽采泵(9)、瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀(8)和進料壓力自動控制泵(18)進行監(jiān)測控制的自動監(jiān)測控制裝置；所述的瓦斯抽采裝置包括瓦斯抽采管(7)、與瓦斯抽采管(7)相連的瓦斯儲存器(10)，瓦斯儲存器(10)與瓦斯抽采管(7)相連的管路上設有瓦斯自動抽采泵(9)，瓦斯抽采管(7)裝入煤層鉆孔內的前端設有濾罩(1)，煤層鉆孔內的瓦斯抽采管(7)內外側間隔設有五組聚氨酯封孔袋(6)和堵孔布(5);所述自主式動態(tài)封孔裝置包括儲料器(15)，儲料器(15)的底部設有進料管(20)，進料管(20)的管路上設有進料壓力自動控制泵(18 )，進料管(20 )穿過瓦斯抽采管(7 )外側的聚氨酯封孔袋(6)和堵孔布(5);所述的自動監(jiān)測控制裝置包括瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀(8)、分別連接瓦斯自動抽采泵(9)、瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀(8)、進料壓力自動控制泵(18)的數(shù)據(jù)傳輸線(19)，數(shù)據(jù)傳輸線(19 )連接有數(shù)據(jù)線路集成器(11)，數(shù)據(jù)線路集成器(11)經數(shù)據(jù)傳輸線(19 )連接有自動監(jiān)測控制器(12)。
2.根據(jù)權利要求I所述的煤礦自主式動態(tài)封孔瓦斯抽采智能系統(tǒng)，其特征在于所述的儲料器(15)包括殼體、殼體的上部設有裝入粒徑小于O. Imm煤粉或泥沙的固體顆粒進料口(13)、殼體的側部設有膠狀液體入口(14)、殼體內設有拌料器(17)。
全文摘要
一種煤礦自主式動態(tài)封孔瓦斯抽采智能系統(tǒng)，適用于煤礦井下封孔和瓦斯智能抽采。它包括與瓦斯抽采管相連的瓦斯儲存器，瓦斯儲存器連接有自動調節(jié)抽采負壓的瓦斯自動抽采泵，位于鉆孔附近瓦斯抽采管上連接著瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀，位于煤層內瓦斯抽采管外纏繞著五組聚氨酯封孔袋，聚氨酯封口袋外邊纏繞著能和煤壁緊密貼合的五組堵孔布，儲料器通過進料管連接著進料壓力自動控制泵，位于煤層內的進料管綁扎在聚氨酯封口袋和堵孔布之間，瓦斯?jié)舛茸詣訖z測儀、瓦斯自動抽采泵和進料壓力自動控制泵的數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)采集線連接數(shù)據(jù)線路集成器，數(shù)據(jù)線路集成器通過數(shù)據(jù)線連接著自動監(jiān)測控制器。該系統(tǒng)設置簡單、操作方便、便于智能化控制、使用效果較好。
文檔編號E21B33/13GK102913273SQ20121042633
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權日2012年10月31日
發(fā)明者林柏泉, 代華明, 張超, 李慶釗, 高亞斌, 鄒全樂 申請人:中國礦業(yè)大學