一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置，包括开设在煤层顶部表层的注气钻孔、开设在煤层顶部表层的抽采钻孔、压风系统和控制系统，所述抽采钻孔位于注气钻孔的一侧，所述抽采钻孔的内部安装有抽采管，所述注气钻孔的内部安装有注气管，注气管位于注气钻孔内的外侧底部设有多个注气通孔，注气管的顶部延伸至煤层的上方，并安装有调控阀门的出口。本实用新型专利技术首先通过注气管向煤层进行注气操作，使得煤层中的瓦斯实现了抽采达标，然后通过卸压阀进行卸压，使得煤层中的瓦斯实现了消突的目的，最后再通过注气管向煤层的内部进行注水，便于煤层进行开采。

An alternative displacement device of water injection and gas injection to extract coalbed methane

【技术实现步骤摘要】
一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置
本专利技术涉及煤层开采
，尤其涉及一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置。
技术介绍
煤层是植物遗体经复杂的生物化学作用、地质作用转变而成的层状固体可燃矿产，它赋存于含煤岩系之中，位于顶底板岩石之间；煤层的层数、厚度、产状和埋藏深度等，均受古构造、古地理及古气候条件制约，传统开采煤层的方式在回采过程中落煤瓦斯含量较高，使得煤层的开采存在风险，因此我们提出了一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置。本专利技术提出的一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置，包括开设在煤层顶部表层的注气钻孔、开设在煤层顶部表层的抽采钻孔、压风系统和控制系统，所述抽采钻孔位于注气钻孔的一侧，所述抽采钻孔的内部安装有抽采管，所述注气钻孔的内部安装有注气管，注气管位于注气钻孔内的外侧底部设有多个注气通孔，注气管的顶部延伸至煤层的上方，并安装有调控阀门的出口，调控阀门的进口安装有软硬连接件，且调控阀门的进口通过软硬连接件连通并固定安装有第一铁质直通管，第一铁质直通管的顶部安装有直通连接件，第一铁质直通管通过直通连接件安装有第一高压胶管，第一高压胶管的顶部安装有第一三通管件的出口，第一三通管件的第一进口安装有第一输水管，且第一输水管远离第一三通管件的一端安装有第一截止阀的出口，第一截止阀的进口安装有第二输水管，第一截止阀的进口通过第二输水管安装有抽水泵，第一三通管件的第二进口安装有第二铁质直通管，第二铁质直通管的顶端安装有第二截止阀的出口，第二截止阀的进口安装有第三铁质直通管，第三铁质直通管的顶端安装有第二三通管件的出口，第二三通管件的第一进口安装有压力表，第二三通管件的第二进口安装有卸压阀的出口，卸压阀的进口安装有第二高压胶管，且卸压阀的进口通过第二高压胶管连接有压风系统，所述第二高压胶管外侧还安装有与其内部相配合的流量计。优选地，所述抽采管的顶端延伸至煤层的上方，并通过抽气泵，抽采管位于抽采钻孔内的外侧底部设有多个抽采通孔。优选地，所述软硬连接件的外侧顶部呈环形倾斜固定有多个支撑架，且软硬连接件通过多个支撑架固定在煤层的顶部表面。优选地，所述注气管和抽采管均有耐高压材料加工制成。优选地，第一铁质直通管、第二铁质直通管和第三铁质直通管均为直径50毫米的铁质直通管。优选地，所述第一高压胶管和第二高压胶管均为直径25毫米的高压胶管。优选地，所述卸压阀的卸压口连接有与压风系统相连通的卸压管路。优选地，所述压风系统、抽气泵、第一截止阀、第二截止阀和卸压阀均受控于控制系统。本专利技术的有益效果：(1)通过安装在在注气钻孔上的注气管、安装在抽采钻孔上的抽采管、调控阀门、软硬连接件、第一铁质直通管、直通连接件、第一高压胶管、第一三通管件、第二铁质直通管、第二截止阀、第三铁质直通管、第二三通管件、压力表、卸压阀、第二高压胶管、流量计和压风系统相配合，且第一截止阀和第二截止阀分别处于关闭和导通的状态，压风系统依次通过第二高压胶管、卸压阀、第二三通管件、第三铁质直通管、第二截止阀、第二铁质直通管、第一三通管件、第一高压胶管、直通连接件、第一铁质直通管、软硬连接件和调控阀门相配合，向注气管内进行注CO2气体，注气管内部的CO2气体通过其上的注气通孔流入煤层中，将煤层中的瓦斯气体替换出来，并吸附在煤层中，被替换的瓦斯气体由抽采管上的抽采通孔进入抽采管的内部，最终被抽气泵进行抽出，使得煤层中的瓦斯实现了消突的目的，然后通过卸压阀进行卸压；(2)通过安装在在注气钻孔上的注气管、抽水泵、第二输水管、第一截止阀、第一输水管、第一三通管件、调控阀门、软硬连接件、第一铁质直通管、直通连接件和第一高压胶管相配合，且第一截止阀和第二截止阀分别处于导通和关闭的状态，此时注气过程的卸压已完成，抽水泵依次通过第二输水管、第一截止阀、第一输水管、第一三通管件、第一高压胶管、直通连接件、第一铁质直通管、软硬连接件和调控阀相配合，向向注气管内进行注水，注气管内部的水通过其上的注气通孔流入煤层中，便于煤层进行开采；本专利技术首先通过注气管向煤层进行注气操作，使得煤层中的瓦斯实现了抽采达标，然后通过卸压阀进行卸压，使得煤层中的瓦斯实现了消突的目的，最后再通过注气管向煤层的内部进行注水，便于煤层进行开采。附图说明图1为本专利技术提出的一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置的结构示意图；图2为本专利技术提出的一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置的气体驱替方向示意图。图中：1煤层、2注气钻孔、3抽采钻孔、4抽采管、5注气管、6调控阀门、7软硬连接件、8第一铁质直通管、9直通连接件、10第一高压胶管、11第一三通管件、12第一输水管、13第一截止阀、14第二输水管、15第二铁质直通管、16第二截止阀、17第三铁质直通管、18第二三通管件、19压力表、20卸压阀、21第二高压胶管、22流量计。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例参考图1-2，本实施例提出了一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置，包括开设在煤层1顶部表层的注气钻孔2、开设在煤层1顶部表层的抽采钻孔3、压风系统和控制系统，抽采钻孔3位于注气钻孔2的一侧，抽采钻孔3的内部安装有抽采管4，注气钻孔2的内部安装有注气管5，注气管5位于注气钻孔2内的外侧底部设有多个注气通孔，注气管5的顶部延伸至煤层1的上方，并安装有调控阀门6的出口，调控阀门6的进口安装有软硬连接件7，且调控阀门6的进口通过软硬连接件连通并固定安装有第一铁质直通管8，第一铁质直通管8的顶部安装有直通连接件9，第一铁质直通管8通过直通连接件9安装有第一高压胶管10，第一高压胶管10的顶部安装有第一三通管件11的出口，第一三通管件11的第一进口安装有第一输水管12，且第一输水管12远离第一三通管件11的一端安装有第一截止阀13的出口，第一截止阀13的进口安装有第二输水管14，第一截止阀13的进口通过第二输水管14安装有抽水泵，第一三通管件11的第二进口安装有第二铁质直通管15，第二铁质直通管15的顶端安装有第二截止阀16的出口，第二截止阀16的进口安装有第三铁质直通管17，第三铁质直通管17的顶端安装有第二三通管件18的出口，第二三通管件18的第一进口安装有压力表19，第二三通管件18的第二进口安装有卸压阀20的出口，卸压阀20的进口安装有第二高压胶管21，且卸压阀的进口通过第二高压胶管21连接有压风系统，第二高压胶管21外侧还安装有与其内部相配合的流量计22，本实施例首先通过注气管5向煤层1进行注气操作，使得煤层1中的瓦斯实现了抽采达标，然后通过卸压阀20进行卸压，使得煤层1中的瓦斯实现了消突的目的，最后再通过注气管5向煤层1的内部进行注水，便于煤层1进行开采。本实施例中，抽采管4的顶端延伸至煤层1的上方，并通过抽气泵，抽采管4位于抽采钻孔3内的外侧底部设有多个抽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置，包括开设在煤层(1)顶部表层的注气钻孔(2)、开设在煤层(1)顶部表层的抽采钻孔(3)、压风系统和控制系统，所述抽采钻孔(3)位于注气钻孔(2)的一侧，其特征在于，所述抽采钻孔(3)的内部安装有抽采管(4)，所述注气钻孔(2)的内部安装有注气管(5)，注气管(5)位于注气钻孔(2)内的外侧底部设有多个注气通孔，注气管(5)的顶部延伸至煤层(1)的上方，并安装有调控阀门(6)的出口，调控阀门(6)的进口安装有软硬连接件(7)，且调控阀门(6)的进口通过软硬连接件(7)连通并固定安装有第一铁质直通管(8)，第一铁质直通管(8)的顶部安装有直通连接件(9)，第一铁质直通管(8)通过直通连接件(9)安装有第一高压胶管(10)，第一高压胶管(10)的顶部安装有第一三通管件(11)的出口，第一三通管件(11)的第一进口安装有第一输水管(12)，且第一输水管(12)远离第一三通管件(11)的一端安装有第一截止阀(13)的出口，第一截止阀(13)的进口安装有第二输水管(14)，第一截止阀(13)的进口通过第二输水管(14)安装有抽水泵，第一三通管件(11)的第二进口安装有第二铁质直通管(15)，第二铁质直通管(15)的顶端安装有第二截止阀(16)的出口，第二截止阀(16)的进口安装有第三铁质直通管(17)，第三铁质直通管(17)的顶端安装有第二三通管件(18)的出口，第二三通管件(18)的第一进口安装有压力表(19)，第二三通管件(18)的第二进口安装有卸压阀(20)的出口，卸压阀(20)的进口安装有第二高压胶管(21)，且卸压阀(20)的进口通过第二高压胶管(21)连接有压风系统，所述第二高压胶管(21)外侧还安装有与其内部相配合的流量计(22)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种注水与注气交变驱替抽采煤层瓦斯的装置，包括开设在煤层(1)顶部表层的注气钻孔(2)、开设在煤层(1)顶部表层的抽采钻孔(3)、压风系统和控制系统，所述抽采钻孔(3)位于注气钻孔(2)的一侧，其特征在于，所述抽采钻孔(3)的内部安装有抽采管(4)，所述注气钻孔(2)的内部安装有注气管(5)，注气管(5)位于注气钻孔(2)内的外侧底部设有多个注气通孔，注气管(5)的顶部延伸至煤层(1)的上方，并安装有调控阀门(6)的出口，调控阀门(6)的进口安装有软硬连接件(7)，且调控阀门(6)的进口通过软硬连接件(7)连通并固定安装有第一铁质直通管(8)，第一铁质直通管(8)的顶部安装有直通连接件(9)，第一铁质直通管(8)通过直通连接件(9)安装有第一高压胶管(10)，第一高压胶管(10)的顶部安装有第一三通管件(11)的出口，第一三通管件(11)的第一进口安装有第一输水管(12)，且第一输水管(12)远离第一三通管件(11)的一端安装有第一截止阀(13)的出口，第一截止阀(13)的进口安装有第二输水管(14)，第一截止阀(13)的进口通过第二输水管(14)安装有抽水泵，第一三通管件(11)的第二进口安装有第二铁质直通管(15)，第二铁质直通管(15)的顶端安装有第二截止阀(16)的出口，第二截止阀(16)的进口安装有第三铁质直通管(17)，第三铁质直通管(17)的顶端安装有第二三通管件(18)的出口，第二三通管件(18)的第一进口安装有压力表(19)，第二三通管件(18)的第二进口安装有卸压阀(20)的出口，卸压阀(20)的进口安装有第二高压胶管(21)，且卸压阀(20)的进口通过第二高压胶管(21...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学亮，郭杰，郭向兵，李忠亮，韩楠，冯炯明，
申请(专利权)人：山西晋煤集团坪上煤业有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14