一种下向钻孔自动排水装备的制作方法

本实用新型涉及煤炭安全领域，特别是涉及一种下向钻孔自动排水装备。

背景技术：

我国的煤炭开采深受瓦斯灾害困扰，瓦斯已经成为我国煤炭安全开采的重大隐患。出于减少瓦斯涌出、预防瓦斯超限、减低瓦斯积聚等目的，需要对煤层钻孔，然后使用负压抽采系统对煤层中的瓦斯进行抽采。但是，在抽采过程中，对于下向钻孔，由于煤层和煤层的下覆岩层中往往含有大量水分，由于压力梯度的作用，这些水分都会流入到钻孔中造成孔内积水。这些积水会造成负压的损害，影响抽采效果，严重的可以引起孔的报废。

现有的一些排水装置存在以下问题：1.不能自动进行排水。煤矿井下往往有上百个抽采管，人工排水工作量很大，容易使排水不及时。2.不能监测钻孔内水量，是否进行排水全靠工人经验，随意性大。

因此，有必要实用新型一种能够自动监测多个下向钻孔内的水量，并及时根据水量自动排水，提高瓦斯抽采效率，降低工人工作强度。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种下向钻孔自动排水装备，能够自动监控下向钻孔内的水量情况，并根据水量自动进行排水工作。并将钻孔的状态通过LED灯显示并上传至地面监控站，方便工人监控并满足信息化矿山建设的需求。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种下向钻孔自动排水装备，包括下向钻孔自动排水仪、导线、主抽采管、压风管、电磁三通阀、钻孔抽采管、排水管、单向阀、封孔材料、上液位传感器和下液位传感器；所述下向钻孔自动排水仪包括隔爆外壳、设置在隔爆外壳上的LED显示灯和数据传输接口、设置在隔爆外壳内的控制系统，所述控制系统包括数据处理模块、数据变送模块、电源转换模块、458通信模块和继电器，所述继电器电气连接电磁三通阀，所述数据变送模块连接上液位传感器和下液位传感器；所述封孔材料设置在钻孔的上部，所述电磁三通阀的三个接口分别连接主抽采管、压风管、钻孔抽采管；所述主抽采管另一端和巷道内的负压抽采管相连，所述压风管另一端和巷道内的正压通风管道相连，所述钻孔抽采管另一端穿过封孔材料插入到钻孔中，末段管体上有多组通孔且管体上包裹纱网；所述排水管一端穿过封孔材料插入到钻孔内至钻孔底部，另一端伸出地面，所述排水管的上端设置有单向阀，底端捆扎设置有下液位传感器，在下液位传感器上方的排水管上还捆扎设置有上液位传感器。

为了更好地实现本实用新型，所述主抽采管、压风管、钻孔抽采管和排水管的材质都为PVC管。

进一步地，所述隔爆外壳上端还设置有RS485通信接口和电源接口。

作为优选，所述控制系统还包括无线通讯模块。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型能够自动监控下向钻孔内的水量情况，并根据水量自动进行排水工作，并将钻孔的状态通过LED灯显示并上传至地面监控站，方便监控并满足信息化矿山建设的需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的电气连接框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1和图2所示，一种下向钻孔自动排水装备，包括下向钻孔自动排水仪1、导线2、主抽采管3、压风管4、电磁三通阀5、钻孔抽采管6、排水管7、单向阀8、封孔材料9、上液位传感器11和下液位传感器12；所述下向钻孔自动排水仪1包括隔爆外壳101、设置在隔爆外壳101上的LED显示灯102和数据传输接口、设置在隔爆外壳101内的控制系统，所述控制系统包括数据处理模块、数据变送模块、电源转换模块、458通信模块和继电器，所述继电器电气连接电磁三通阀5，所述数据变送模块连接上液位传感器11和下液位传感器12；所述封孔材料9设置在钻孔的上部，所述电磁三通阀5的三个接口分别连接主抽采管3、压风管4、钻孔抽采管6；所述主抽采管3另一端和巷道内的负压抽采管相连，所述压风管4另一端和巷道内的正压通风管道相连，所述钻孔抽采管6另一端穿过封孔材料9插入到钻孔中，末段管体上有多组通孔且管体上包裹纱网；所述排水管7一端穿过封孔材料9插入到钻孔内至钻孔底部，另一端伸出地面，所述排水管7的上端设置有单向阀8，底端捆扎设置有下液位传感器12，在下液位传感器12上方的排水管7上还捆扎设置有上液位传感器11。

所述主抽采管3、压风管4、钻孔抽采管6和排水管7的材质都为PVC管。

所述隔爆外壳101上端还设置有RS485通信接口和电源接口。

所述控制系统还包括无线通讯模块。

装备安装过程按如下步骤进行：

1.在打好钻孔后，根据钻孔深度组装好排水管7和钻孔抽采管6。排水管7长度要求能够到达孔底；

2.将下液位传感器12捆扎在排水管7的底端，并连接好导线。在排水管7上距离下液位传感器12一米的地方，将上液位传感器11捆扎在排水管7上，并连接好导线；

3.将排水管7和钻孔抽采管6分别插入的钻孔内，然后使用封孔材料9进行封孔；

4.在钻孔抽采管6的末端安装上电磁三通阀5，电磁三通阀5的另外两端分别接主抽采管3和压风管4。然后将主抽采管3和负压抽采系统连接，压风管4和巷道压风管路连接；

5.将上液位传感器11、下液位传感器12和电磁三通阀5的导线连接至下向钻孔自动排水仪1，接通电源，开始工作。

在工作过程中，电磁三通阀5调节至主抽采管3和钻孔抽采管6联通，此时可以对钻孔内的瓦斯进行抽采。上液位传感器11、下液位传感器12和数据变送模块实时监测钻孔内的水位，数据处理模块可以对多个钻孔内的水位进行轮询。当某一钻孔内的水位高于上液位传感器11时，数据处理模块控制该孔的电磁三通阀5调节至压风管4和钻孔抽采管6联通，将气体压入钻孔内，由于气压的作用，孔内积水可以通过排水管7排出。排水后，液位下降，当水位低于下液位传感器12时，数据处理模块控制电磁三通阀5调节至主抽采管3和钻孔抽采管6联通，继续进行瓦斯抽采。

在上述过程中，LED灯102可以显示钻孔状态，当钻孔进行抽采时，LED灯102显示绿色，当进行排水工作时，LED灯102显示红色，方便井下工人对各钻孔状态进行检查，并且数据处理模块可以将各个钻孔的实时状态通过485通信模块将钻孔状态上传至地面，便于地面工作人员对井下各钻孔状态进行检查。

综上所述，通过本实施例的描述，可以使本技术领域人员更好的实施本方案。