一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，包括单元抽采管、若干钻孔抽采管、若干抽采支管、若干抽采支管阀门、轨道、阀门导通状态控制件及移动平台组件。本发明专利技术同时还提供一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控系统，包括所述的瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置、数据传输与控制系统，所述数据传输与控制系统包括无线通讯基站、控制柜、井下网络交换机、井下环网、井上网络交换机、上位机。本发明专利技术还提供了一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控方法。本发明专利技术的抽采支管阀门、检测支管阀门和抽采利用阀门为直通机械阀式结构，体积小，质量轻，且成本低，安装方便，本发明专利技术实现了钻孔抽采负压合理调节分配与瓦斯合理抽采利用效果，适于推广应用。适于推广应用。适于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置、系统及方法


[0001]本专利技术涉及瓦斯抽采调控
，特别涉及一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置、系统及方法。

技术介绍

[0002]煤矿井下瓦斯抽采多采用布置密集钻孔的方式，通过布置的密集钻孔以及瓦斯抽采系统，将煤层中的瓦斯抽采至地面；不同时间段，抽采区域各钻孔的抽采状态各不相同，需要根据各钻孔的抽采情况，如抽采时长、累计瓦斯抽采纯量、抽采参数、是否进入了回采卸压区等情况，对各钻孔的抽采管路阀门进行调节，达到负压合理分配的效果；
[0003]目前的瓦斯抽采管路调控方式多采用人工调节抽采管路阀门方式，由于矿井下抽采区域的钻孔繁多，回采工作面抽采区域走向长度一般大于1000m，钻孔数量一般大于500个，区域各单元走向长度一般大于100m，钻孔数量一般大于50个，钻孔调节的及时性、准确性很难得到有效保障；
[0004]除此之外，瓦斯的抽采利用对瓦斯浓度有严格要求，一般分为高浓度瓦斯利用(一般为浓度高于30％)，与低浓度瓦斯利用(一般为浓度3％
‑
12％)，由于目前各钻孔抽采的瓦斯最终均汇至抽采主管路输送至地面，无法对各钻孔抽采状态进行及时、合理的调节，无法对各钻孔抽采瓦斯进行合理分配输送，满足瓦斯利用标准的钻孔与不满足瓦斯利用标准的钻孔抽采的瓦斯掺混在一起，往往无法达到抽采利用要求；这也是目前多数矿井抽采的瓦斯直接排放至空气中，无法合理利用的一项重要原因；
[0005]公开号为CN114563548A的专利公开了一种无人巡检抽采数据智能精细化采集系统与方法，公开号为CN216795180U的专利公开了一种抽采数据智能巡检精细化采集装置与系统、公开号为CN110359948A的专利公开了多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置，以上专利的装置虽实现了单孔分检，然而无法实现对单孔抽采管路阀门开度的调节，无法对单孔抽采负压进行调配，仍需人工处理，且存在体积大、成本高等问题；
[0006]又如公开号为CN114609963A的专利公开了一种抽采管网数据智能采集与负压分配调控系统及方法，虽然实现了单孔数据采集以及单孔抽采负压分配状态的远程调控，然而每个钻孔配置一个开度可控防爆电子阀门，开度可控防爆电子阀门一般成本较高，且钻孔繁多，电控系统极为复杂，安装回收都存在较大问题，无法广泛推广应用；
[0007]为解决上述问题，急需一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置与系统及方法，实现各钻孔负压调节与合理瓦斯抽采利用，且成本低，稳定性好，适于推广应用。

技术实现思路

[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置、系统及方法。
[0009]本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：
[0010]第一种技术方案：一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，包括单元抽采管、若
干钻孔抽采管、若干抽采支管、若干抽采支管阀门、轨道、阀门导通状态控制件及移动平台组件；
[0011]所述若干抽采支管底端分别与单元抽采管相连通，每个抽采支管顶端通过抽采支管阀门与钻孔抽采管底端相连通，轨道与单元抽采管平行固定，阀门导通状态控制件设置在移动平台组件上，随移动平台组件一同沿轨道滑动行走，通过阀门导通状态控制件控制抽采支管阀门的导通状态。
[0012]第一种技术方案中，进一步地，所述阀门导通状态控制件为第一电动推杆，通过第一电动推杆的伸缩控制抽采支管阀门的导通状态。
[0013]第一种技术方案中，进一步地，所述移动平台组件包括移动平台、电驱滑轮、接近开关、电源、通信与控制模块；所述移动平台底部设有多个电驱滑轮，电驱滑轮可滑动设置在轨道上，移动平台上设有接近开关、电源、通信与控制模块；所述阀门导通状态控制件固定在移动平台上方，所述电源与通信与控制模块电连接，通信与控制模块与电驱滑轮、阀门导通状态控制件、接近开关电连接。
[0014]第二种技术方案：一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，包括单元抽采管、若干钻孔抽采管、连接件、若干抽采支管、若干检测支管、若干抽采利用支管、检测支管阀门、抽采支管阀门、抽采利用支管阀门、检测管、抽采利用管、管道气体参数检测装置、轨道、阀门导通状态控制件及移动平台组件；
[0015]每个钻孔抽采管底端均通过连接件与抽采支管、检测支管、抽采利用支管分别连通，各抽采支管底端分别与单元抽采管相连通，各检测支管底端分别与检测管相连通，检测管末端设置有管道气体参数检测装置，用于测定流经气体参数，各抽采利用支管底端分别与抽采利用管相连通；
[0016]在所述抽采支管上设置有抽采支管阀门，在所述检测支管上设置有检测支管阀门，在所述抽采利用支管上设置有抽采利用支管阀门，轨道固定在单元抽采管上，阀门导通状态控制件设置在移动平台组件上，随移动平台组件一同沿轨道滑动行走，通过阀门导通状态控制件控制检测支管阀门、抽采支管阀门、抽采利用支管阀门的导通状态。
[0017]第一种技术方案和第二种技术方案中，进一步地，所述抽采支管阀门包括第一扳手、第二扳手、第一阀体及第一阀芯，所述第一阀体为中空阀体，第一阀体内设有可相对第一阀体转动的第一阀芯，第一阀芯内部设有第一通孔，第一阀芯的外侧通过连接杆固定有对称设置的第一扳手和第二扳手，通过阀门导通状态控制件推动第一扳手或第二扳手转动，从而带动第一阀芯相对第一阀体转动，从而控制抽采支管阀门的导通状态。
[0018]进一步地，所述抽采支管阀门的导通状态包括完全开启状态、Φ角开度状态和完全关闭状态；所述抽采支管阀门的导通状态为完全开启状态时，第一扳手和第二扳手所在位置连线与第一阀体轴线呈θ角，且0
°
＜θ＜90
°
，且第一扳手位于斜向下位置，完全开启状态为初始状态；当第一扳手由初始状态位置逆时针旋转Φ角时，第一阀芯逆时针旋转Φ角，且0
°
＜Φ＜90
°
时，抽采支管阀门为Φ角开度状态；当第一扳手由初始状态位置逆时针旋转90
°
时，抽采支管阀门为完全关闭状态。
[0019]第一种技术方案和第二种技术方案中，进一步地，所述瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置还包括若干标识组件，每个钻孔抽采管上均安装有标识组件，标识组件用于与移动平台组件配合并标识移动平台组件上的阀门导通状态控制件的停止位置。
[0020]进一步地，所述标识组件包括安装支架、第一接近开关标识杆和第二接近开关标识杆，安装支架固定在钻孔抽采管上，第一接近开关标识杆和第二接近开关标识杆间隔固定在所述安装支架底端。
[0021]第一种技术方案和第二种技术方案中，进一步地，所述轨道通过多个管箍以及多个轨道固定平台平行固定在单元抽采管外侧，多个管箍间隔套设固定在单元抽采管外部，每个管箍上均设有轨道固定平台，轨道固定平台上方与轨道下表面相固定。
[0022]第二种技术方案中，进一步地，所述移动平台组件包括移动平台、电驱滑轮、接近开关、电源、通信与控制模块；所述移动平台底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，包括单元抽采管、若干钻孔抽采管、若干抽采支管、若干抽采支管阀门、轨道、阀门导通状态控制件及移动平台组件；所述若干抽采支管底端分别与单元抽采管相连通，每个抽采支管顶端通过抽采支管阀门与钻孔抽采管底端相连通，轨道与单元抽采管平行固定，阀门导通状态控制件设置在移动平台组件上，随移动平台组件一同沿轨道滑动行走，通过阀门导通状态控制件控制抽采支管阀门的导通状态。2.如权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述阀门导通状态控制件为第一电动推杆，通过第一电动推杆的伸缩控制抽采支管阀门的导通状态。3.如权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述移动平台组件包括移动平台、电驱滑轮、接近开关、电源、通信与控制模块；所述移动平台底部设有多个电驱滑轮，电驱滑轮可滑动设置在轨道上，移动平台上设有接近开关、电源、通信与控制模块；所述阀门导通状态控制件固定在移动平台上方，所述电源与通信与控制模块电连接，通信与控制模块与电驱滑轮、阀门导通状态控制件、接近开关电连接。4.一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，包括单元抽采管、若干钻孔抽采管、连接件、若干抽采支管、若干检测支管、若干抽采利用支管、检测支管阀门、抽采支管阀门、抽采利用支管阀门、检测管、抽采利用管、管道气体参数检测装置、轨道、阀门导通状态控制件及移动平台组件；每个钻孔抽采管底端均通过连接件与抽采支管、检测支管、抽采利用支管分别连通，各抽采支管底端分别与单元抽采管相连通，各检测支管底端分别与检测管相连通，检测管末端设置有管道气体参数检测装置，用于测定流经气体参数，各抽采利用支管底端分别与抽采利用管相连通；在所述抽采支管上设置有抽采支管阀门，在所述检测支管上设置有检测支管阀门，在所述抽采利用支管上设置有抽采利用支管阀门，轨道固定在单元抽采管上，阀门导通状态控制件设置在移动平台组件上，随移动平台组件一同沿轨道滑动行走，通过阀门导通状态控制件控制检测支管阀门、抽采支管阀门、抽采利用支管阀门的导通状态。5.如权利要求1或4所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述抽采支管阀门包括第一扳手、第二扳手、第一阀体及第一阀芯，所述第一阀体为中空阀体，第一阀体内设有可相对第一阀体转动的第一阀芯，第一阀芯内部设有第一通孔，第一阀芯的外侧通过连接杆固定有对称设置的第一扳手和第二扳手，通过阀门导通状态控制件推动第一扳手或第二扳手转动，从而带动第一阀芯相对第一阀体转动，从而控制抽采支管阀门的导通状态。6.如权利要求5所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述抽采支管阀门的导通状态包括完全开启状态、Φ角开度状态和完全关闭状态；所述抽采支管阀门的导通状态为完全开启状态时，第一扳手和第二扳手所在位置连线与第一阀体轴线呈θ角，且0
°
＜θ＜90
°
，且第一扳手位于斜向下位置，完全开启状态为初始状态；当第一扳手由初始状态位置逆时针旋转Φ角时，第一阀芯逆时针旋转Φ角，且0
°
＜Φ＜90
°
时，抽采支管阀门为Φ角开度状态；当第一扳手由初始状态位置逆时针旋转90
°
时，抽采支管阀门为完全关闭状态。
7.如权利要求1或4所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置还包括若干标识组件，每个钻孔抽采管上均安装有标识组件，标识组件用于与移动平台组件配合并标识移动平台组件上的阀门导通状态控制件的停止位置。8.如权利要求7所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述标识组件包括安装支架、第一接近开关标识杆和第二接近开关标识杆，安装支架固定在钻孔抽采管上，第一接近开关标识杆和第二接近开关标识杆间隔固定在所述安装支架底端。9.如权利要求1或4所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述轨道通过多个管箍以及多个轨道固定平台平行固定在单元抽采管外侧，多个管箍间隔套设固定在单元抽采管外部，每个管箍上均设有轨道固定平台，轨道固定平台上方与轨道下表面相固定。10.如权利要求4所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述移动平台组件包括移动平台、电驱滑轮、接近开关、电源、通信与控制模块；所述移动平台底部设有多个电驱滑轮，电驱滑轮可滑动设置在轨道上，移动平台上设有接近开关、电源、通信与控制模块；所述阀门导通状态控制件固定在移动平台上方，所述电源与通信与控制模块电连接，通信与控制模块与电驱滑轮、阀门导通状态控制件、接近开关电连接。11.如权利要求4所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述阀门导通状态控制件包括第二电动推杆、第三电动推杆和第四电动推杆，第二电动推杆、第三电动推杆和第四电动推杆间隔设置。12.如权利要求4所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述单元抽采管、检测管均与抽采主管路相导通，抽采利用管与抽采利用主管路相导通，抽采主管路与抽采利用主管路管内均为负压状态。13.如权利要求4所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述检测支管阀门包括第三扳手、第四扳手、第二阀体及第二阀芯，所述第二阀体为中空阀体，第二阀体内设有可相对第二阀体转动的第二阀芯，第二阀芯内部设有第二通孔，第二阀芯的外侧通过连接杆固定有对称设置的第三扳手和第四扳手，通过阀门导通状态控制件推动第三扳手或第四扳手转动，从而带动第二阀芯相对第二阀体转动，从而控制检测支管阀门的导通状态。14.如权利要求13所述的一种瓦斯抽采钻孔管路导通状态调控装置，其特征在于，所述检测支管阀门的导通状态包括完全关闭状态和完全开启状态，所述检测支管阀门的导通状态为完全关闭状态时...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐成，赵洪瑞，孙晓东，刘春富，王贝，孙娜，徐志远，仇海生，曹垚林，张东超，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：