一种瓦斯抽采监测装置及瓦斯抽采方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于瓦斯监测抽采技术领域，具体是一种瓦斯抽采监测装置及瓦斯抽采方法。装置包括瓦斯抽采管，瓦斯抽采管上开有瓦斯抽采小孔；瓦斯抽采管内置有分区气体监测管，分区气体监测管开有瓦斯抽采小孔且分区气体监测管布置有气体监测头；瓦斯抽采管端部通过三通管接入矿井束管监测系统和矿井瓦斯抽采系统。本发明专利技术采用的一种沿空留巷工作面采场气体监测与瓦斯抽采联合实施装置与方法，通过气体监测和瓦斯抽采相结合的方法，将采空区埋管、倾向高位钻孔和分区气体监测管相结合，既不影响工作面采空区正常的瓦斯抽采工作，同时还能准确的得到采空区内的气体成分。的得到采空区内的气体成分。的得到采空区内的气体成分。

【技术实现步骤摘要】
一种瓦斯抽采监测装置及瓦斯抽采方法


[0001]本专利技术属于瓦斯监测抽采
，具体是一种瓦斯抽采监测装置及瓦斯抽采方法。

技术介绍

[0002]沿空留巷无煤柱开采技术能够提高矿井的资源回采率、延长矿井的服务年限、减少工作面巷道的掘进量、缓解回采和掘进之间的接替矛盾、缩短工作面的搬家时间，是一种经济有效的矿井采煤方法。沿空留巷无煤柱开采技术已在我国很多条件较好的薄及中厚煤层采煤工作面进行了应用，并取得了良好的效果。但该技术在条件复杂的矿井中使用时存在巨大的安全隐患，具体表现为在沿空留巷无煤柱开采技术条件下，采空区瓦斯赋存条件、运移状态发生变化，导致沿空留巷条件下的采空区漏风严重、瓦斯涌出量大、自然发火防治困难。因此对于采空区瓦斯气体和煤自燃指标性气体的监测变得尤为重要。通过采场气体的监测可以准确了解到采空区瓦斯的赋存与运移状态和煤自燃过程中标志气体组分、浓度变化规律，对于后期的瓦斯抽采和防止自然发火具有重要意义。
[0003]在沿空留巷无煤柱开采技术下，采空区瓦斯赋存条件、运移状态发生变化，导致沿空留巷条件下的采空区漏风严重、瓦斯涌出量大、自然发火防治困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决目前在高瓦斯矿井自燃（易自燃）煤层进行沿空留巷无煤柱开采时，采空区气体分布特征监测困难和瓦斯抽采效果不佳的问题，提供一种沿空留巷工作面采场气体监测与瓦斯抽采装置与瓦斯抽采方法。
[0005]本专利技术采取以下技术方案：一种瓦斯抽采监测装置，包括瓦斯抽采管，瓦斯抽采管上开有瓦斯抽采小孔；瓦斯抽采管内置有分区气体监测管，分区气体监测管开有瓦斯抽采小孔且分区气体监测管布置有气体监测头；瓦斯抽采管端部通过三通管接入矿井束管监测系统和矿井瓦斯抽采系统。
[0006]在一些实施例中，瓦斯抽采管包括多根连接管I，相邻两根连接管I之间通过转接管I连接，最外端两根连接管I的外端连接有端头管I，连接管I、转接管I以及端头管I上均匀开有瓦斯抽采小孔。
[0007]在一些实施例中，分区气体监测管包括多根连接管II，相邻两根连接管II之间通过转接管II连接，最外端两根连接管II的外端连接有端头管II；瓦斯抽采小孔开设在转接管II和端头管II上，转接管II内置气体监测细钢管，连接管II外置有气囊且内置有气体监测细软管，端头管II内置气体监测头；气体监测细软管连接相邻两转接管II内的监测细钢管，以及连接端头管II内的气体监测头，气囊之间通过气囊连接管连接。
[0008]在一些实施例中，三通管的三个接口分别为瓦斯抽采输出口、气体监测输出口和
连接口，连接口与瓦斯抽采管连接，气体监测输出口与矿井束管监测系统连接，瓦斯抽采输出口与瓦斯抽采系统连接。
[0009]一种瓦斯抽采方法，包括：S1：开掘出两个相邻的工作面；S2：工作面自开切眼回采15m后，在工作面液压支架后方采空区沿倾向埋设瓦斯抽采监测装置，瓦斯抽采监测装置分别接入矿井束管监测系统和矿井瓦斯抽采系统；S3：工作面自开切眼回采45m后，在工作面液压支架后方采空区沿倾向埋设瓦斯抽采监测装置，并在前一瓦斯抽采监测装置位置布置钻场，在钻场内施工高位倾向钻孔；S4：之后每隔30m在工作面液压支架后方采空区沿倾向埋设瓦斯抽采监测装置并在前一瓦斯抽采监测装置的位置布置钻场，并在钻场内施工高位倾向钻孔；S5：通过瓦斯抽采管、分区气体监测管和气体监测管对采空区内气体进行自动巡回监测，监测时通过充气装置对气囊充气，待气体监测完毕，通过抽气装置通过气囊充气
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抽气口将连接管外置气囊泄气，进行瓦斯抽采；S6：此后重复此操作直至工作面回采结束。
[0010]在一些实施例中，步骤S3和S4中高位倾向钻孔的布置方式为倾向扇形布置，从上而下分为高位孔、中位孔和低位孔。
[0011]在一些实施例中，高位孔的终孔水平位置位于采空区倾向中部，垂直位置位于采空区裂隙带上部边界；中位孔终孔水平位置位于远离回风巷的另一侧裂隙带边界，垂直位置位于裂隙带中部；低位孔终孔水平位置位于远离回风巷的另一侧裂隙带边界，垂直位置位于裂隙带高度1/4处。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术采用的一种沿空留巷工作面采场气体监测与瓦斯抽采联合实施装置与方法，通过气体监测和瓦斯抽采相结合的方法，将采空区埋管、倾向高位钻孔和分区气体监测管相结合，既不影响工作面采空区正常的瓦斯抽采工作，同时还能准确的得到采空区内的气体成分。
[0013]（2）将高位倾向钻孔的布置方式为倾向扇形布置，从上而下分为高位孔、中位孔和低位孔。可以准确的得到采空区内气体分布，为后期采空区自然发火和瓦斯灾害治理提供相应的理论指导。
[0014]（3）本专利技术能够解决高瓦斯矿井自燃（易自燃）煤层进行沿空留巷无煤柱开采时，采空区气体分布与运移规律复杂、自然发火灾害严重的难题，保证沿空留巷无煤柱开采技术的顺利推广。
附图说明
[0015]图1 为本专利技术立体示意图；图2为本专利技术倾向切面图；图3为沿空留巷工作面采场气体监测与瓦斯抽采装置瓦斯抽采管（气囊未充气）示意图；
图4为沿空留巷工作面采场气体监测与瓦斯抽采装置瓦斯抽采管（气囊充气）示意图；图5为瓦斯抽采转接管示意图；图6为瓦斯抽采管连接管示意图；图7为瓦斯抽采管端头管示意图；图8为分区气体监测管（气囊未充气）示意图；图9为分区气体监测管（气囊充气）示意图；图10为分区气体监测管转接管分解示意图；图11为分区气体监测管连接管分解示意图；图12为分区气体监测管端头管分解示意图；图13为分区气体监测管三通转接管分解示意图；图中：1
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采空区，2
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钻场，3
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沿空留巷，4
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高位倾向钻孔，5
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瓦斯抽采管，6
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分区气体监测管，7
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瓦斯抽采小孔，8
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气囊，9
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气体监测细钢管，10
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气体监测细软管，11
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气体监测头，12
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气囊连接管，13
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气囊充气、抽气口，14
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气体监测输出口，15
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瓦斯抽采输出口，16
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端头管I，17
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连接管I，18
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转接管I，19
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端头管II，20
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连接管II，21
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转接管II，22
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三通管，23
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气体监测设备，24
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充填墙。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对一种沿空留巷工作面采场气体监测与瓦斯抽采联合实施方法与装置的实施方式作进一步的详细描述。
[0017]一种瓦斯抽采监测装置，包括瓦斯抽采管5，瓦斯抽采管5上开有瓦斯抽采小孔；瓦斯抽采管5内置有分区气体监测管6，分区气体监测管6开有瓦斯抽采小孔且分区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种瓦斯抽采监测装置，其特征在于，包括瓦斯抽采管（5），瓦斯抽采管（5）上开有瓦斯抽采小孔；瓦斯抽采管（5）内置有分区气体监测管（6），分区气体监测管（6）开有瓦斯抽采小孔且分区气体监测管（6）布置有气体监测头（11）；瓦斯抽采管（5）端部通过三通管（22）接入矿井束管监测系统和矿井瓦斯抽采系统。2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采监测装置，其特征在于，所述瓦斯抽采管（5）包括多根连接管I（17），相邻两根连接管I（17）之间通过转接管I（18）连接，最外端两根连接管I（17）的外端连接有端头管I（16），连接管I（17）、转接管I（18）以及端头管I（16）上均匀开有瓦斯抽采小孔。3.根据权利要求1所述的瓦斯抽采监测装置，其特征在于，所述分区气体监测管（6）包括多根连接管II（20），相邻两根连接管II（20）之间通过转接管II（21）连接，最外端两根连接管II（20）的外端连接有端头管II（19）；瓦斯抽采小孔开设在转接管II（21）和端头管II（19）上，转接管II（21）内置气体监测细钢管（9），连接管II（20）外置有气囊（8）且内置有气体监测细软管（10），端头管II（19）内置气体监测头（11）；气体监测细软管（10）连接相邻两转接管II（21）内的监测细钢管（9），以及连接端头管II（19）内的气体监测头（11），气囊（8）之间通过气囊连接管（12）连接。4.根据权利要求1所述的瓦斯抽采监测装置，其特征在于，所述三通管（22）的三个接口分别为瓦斯抽采输出口（15）、气体监测输出口（14）和连接口，连接口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红威，贺峻，王飞，张小龙，黄玉玺，闫晶晶，王骏辉，刘树锋，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：