The utility model relates to a coupling device and method for coal seam gas extraction and water injection, which comprises a suction pipe, a shunt, a high-pressure pipe, a suction trunk pipe and a high-pressure water pipe. The shunt comprises a main road and several branches at intervals. The branch interfaces of each shunt are directly connected with the suction pipes of the whole group of suction holes, and a branch valve is arranged at the interface of each branch and the end of the main road. The outlet is connected with the pumping main pipe or the high-pressure water pipe through the high-pressure pipe. A main control valve is installed on the main road port, and an exhaust/water valve is also installed on the main road between the main control valve and its adjacent branches. The invention can synchronously extract and inject water into multiple drainage holes, simplify process flow, shorten downhole gas extraction and water injection cycle, improve utilization ratio of drainage holes and injection pipes, and effectively reduce the risk of gas outburst in coal seams.
【技术实现步骤摘要】
一种煤层瓦斯抽采-注水耦合装置及方法
本专利技术涉及一种煤层瓦斯抽采-注水耦合装置及方法,属于煤炭开采领域。
技术介绍
我国既是世界上煤炭产量最多的国家,也是世界上瓦斯灾害最频繁的国家,瓦斯喷出、煤与瓦斯突出事故时有发生。针对上述现象,煤炭行业采取以下措施:1.煤层抽采瓦斯,有效降低开采过程中的瓦斯涌出量、防治瓦斯超限和积聚,预防瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故,还可变害为宝,作为煤炭伴生资源加以开发利用;2.煤层注水:向煤层高压注水,可增加透气性,降低瓦斯压力,减小瓦斯压力梯度,改变煤体的力学性质,应力分布均匀化,使其不容易发生突出,同时又能起到防尘的作用。因此,瓦斯抽采和煤层注水对于解决矿井瓦斯灾害问题具有重要意义。目前针对这两方面,煤炭行业的现状是瓦斯抽采与注水一体化操作复杂,工序繁琐,劳动强度大,在抽采注水工艺上,现阶段普遍采用多条支管进行瓦斯抽采,管线复杂维护困难,而注水阶段则采用单孔单注,工作周期较长,注水效果差。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足,本专利技术提供一种煤层瓦斯抽采-注水耦合装置及方法,能够实现井下同步抽采或同步注水,简化井下抽采注水工序,有效降低或消除开采煤层突出危险性。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是:一种煤层瓦斯抽采-注水耦合装置,包括抽注管、分路器、高压管、抽采干管和高压水管,分路器包括一条总路,在总路的同一侧间隔开设有若干个分支,每个分支接口与整组抽注孔的抽注管直接相连,在每个分支的接口处都设置一个分支阀门,总路端口通过高压管与抽采干管或高压水管连接,在总路端口上安装有总路控制阀门,在总路控制阀门与其相邻的分支之间 ...
【技术保护点】
1.一种煤层瓦斯抽采‑注水耦合装置,其特征是:包括抽注管(1)、分路器(4)、抽采干管(5)和高压水管(6),分路器(4)包括一条总路和间隔开设的若干个分支(9),每个分支(9)接口与一个抽注孔(2)的抽注管(1)直接相连,一组抽注孔(2)与同一个分路器(4)相连,在每个分支的接口处都设置一个分支阀门(10),总路端口通过高压管(13)与抽采干管(5)或高压水管(6)连接,在总路端口上安装有总路控制阀门(12),在总路控制阀门(12)与其相邻的分支(9)之间的主路上还设有排气/水阀(11)。
【技术特征摘要】
1.一种煤层瓦斯抽采-注水耦合装置,其特征是:包括抽注管(1)、分路器(4)、抽采干管(5)和高压水管(6),分路器(4)包括一条总路和间隔开设的若干个分支(9),每个分支(9)接口与一个抽注孔(2)的抽注管(1)直接相连,一组抽注孔(2)与同一个分路器(4)相连,在每个分支的接口处都设置一个分支阀门(10),总路端口通过高压管(13)与抽采干管(5)或高压水管(6)连接,在总路端口上安装有总路控制阀门(12),在总路控制阀门(12)与其相邻的分支(9)之间的主路上还设有排气/水阀(11)。2.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯抽采-注水耦合装置,其特征是:所述的分支(9)与总路相垂直,多个分支(9)间隔均匀地沿总路长度方向排布。3.根据权利要求2所述的一种煤层瓦斯抽采-注水耦合装置,其特征是:所述分支(9)的数量取2~20个。4.一种运用权利要求1至3任一项所述煤层瓦斯抽采-注水耦合装置进行的耦合式瓦斯抽采-注水的方法,其特征是,包括以下步骤:a.从巷道向煤层(14)施工一组抽注孔(2),封孔后抽注管(1)穿过封孔段使得煤层(14)和外界连通;b.当进行瓦斯抽采时,将整组抽注孔(2)的抽注管(1)直接与分路器(4)的各分支(9)分别一一连接,使整组所有抽注管(1)接入分路器(4),并将分路器(4)的总路端口通过高压管(13)与抽采干管(5)相...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨威,林柏泉,曹轩,路长征,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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