一种瓦斯抽采利用配套管路系统和方法与流程

本发明涉及瓦斯抽采与利用领域，特别是一种瓦斯抽采利用配套管路系统和方法。

背景技术：

1、瓦斯抽采利用对于瓦斯抽采汇总管路内的瓦斯参数、特别是对抽采管路的瓦斯浓度具有较高要求，通常分为高浓度瓦斯（瓦斯浓度高于30%）利用和低瓦斯浓度（瓦斯浓度3%～30%）利用，其中，高浓度瓦斯利用技术较为成熟，但浓度在3%～9%的抽采管路瓦斯利用较为困难。受瓦斯赋存、地质构造、煤层透气性、接抽先后、钻孔施工、钻孔封孔等因素影响，各瓦斯抽采钻孔瓦斯的抽采情况各不相同，各钻孔抽采瓦斯浓度高低不尽相同且在实时变化。

2、目前，煤矿井下抽采区域各瓦斯抽采钻孔（工作面等抽采区域瓦斯抽采钻孔数量一般在500个以上）封孔管路直接连通至汇流管路进行抽采，瓦斯抽采钻孔封孔管路上设置有用于人工检测的检测孔和用于调节该钻孔导通状态的手动阀门；各种瓦斯抽采浓度的钻孔汇流在了同一管路，混合后的瓦斯抽采管路瓦斯浓度往往无法满足有效利用要求，这也是目前多数矿井未能进行瓦斯抽采利用的重要原因之一。

3、基于此，本领域亟需一套瓦斯抽采利用方案，来实现不同抽采情况下的瓦斯抽采钻孔的合理分类抽采与利用。

技术实现思路

1、本发明针对上述现有技术存在的问题，提供了一种瓦斯抽采利用配套管路系统，为解决不同抽采情况下的瓦斯抽采钻孔的分类抽采与利用难题提供了有效的解决方案。

2、本发明公开了一种瓦斯抽采利用配套管路系统，包括：钻孔封孔管路、汇流管路、瓦斯抽采利用管路、中空的三通构件，所述钻孔封孔管路设有用于监测钻孔瓦斯抽采参数的钻孔监测装置，所述钻孔封孔管路的一端用于连接钻孔；

3、所述三通构件设有三个连接口，所述钻孔封孔管路的另一端与所述三通构件的其中一个所述连接口连接，所述三通构件的另两个所述连接口分别接入到所述汇流管路和所述瓦斯抽采利用管路；

4、所述汇流管路与所述三通构件间设有抽采阀门，所述瓦斯抽采利用管路与所述三通构件间设有抽采利用阀门；

5、所述汇流管路和所述瓦斯抽采利用管路的端部分别连有用于提供抽采负压的抽采泵站、抽采利用泵站。

6、进一步地，该系统还包括：汇流管路连通段和瓦斯抽采利用管路连通段，所述汇流管路通过所述汇流管路连通段与对应的所述连接口连接，所述抽采阀门设置于所述汇流管路连通段；所述瓦斯抽采利用管路通过所述瓦斯抽采利用管路连通段与对应的所述连接口连接，所述抽采利用阀门设置于所述瓦斯抽采利用管路连通段。

7、进一步地，所述抽采阀门和所述抽采利用阀门为：电控阀门；或者，气动阀门；或者，瓦斯抽采钻孔自动巡检系统配套机械阀门；

8、所述钻孔监测装置为：钻孔多参数连续监测装置；或者，瓦斯抽采钻孔自动巡检系统配套检测接口。

9、进一步地，所述抽采泵站和所述抽采利用泵站为：地面抽采泵站或者井下移动泵站。

10、本发明还公开了一种瓦斯抽采利用方法，该方法是基于上述公开的第一种瓦斯抽采利用配套管路系统实现的，该方法包括：

11、获取钻孔监测装置监测到的钻孔瓦斯抽采参数；

12、判断所述钻孔瓦斯抽采参数是否达到预设的瓦斯利用临界值：

13、若是，则远程控制抽采利用阀门打开，控制抽采阀门关闭或调小，使得钻孔封孔管路与瓦斯抽采利用管路导通，通过所述瓦斯抽采利用管路向对应的钻孔进行抽采；

14、若否，则远程控制所述抽采利用阀门关闭，控制所述抽采阀门全开或开启一定角度，使得所述钻孔封孔管路与所述汇流管路导通，通过所述汇流管路向对应的所述钻孔进行抽采。

15、本发明还公开了第二种瓦斯抽采利用配套管路系统，包括：钻孔封孔管路、汇流管路、瓦斯抽采利用管路、用于控制管路导通状态的三通阀门，所述钻孔封孔管路设有用于监测钻孔瓦斯抽采参数的钻孔监测装置，所述钻孔封孔管路的一端用于连接钻孔；

16、所述三通阀门设有三个连接口，所述钻孔封孔管路的另一端与所述三通阀门的其中一个所述连接口连接，所述三通阀门的另两个所述连接口分别接入到所述汇流管路和所述瓦斯抽采利用管路；

17、所述汇流管路和所述瓦斯抽采利用管路的端部分别连有用于提供抽采负压的抽采泵站、抽采利用泵站。

18、进一步地，所述三通阀门为：电控阀门；或者，气动阀门；或者，瓦斯抽采钻孔自动巡检系统配套机械阀门。

19、进一步地，所述钻孔监测装置为：钻孔连续监测多参数传感器；或者，瓦斯抽采钻孔自动巡检系统配套检测接口。

20、进一步地，所述抽采泵站和所述抽采利用泵站为：地面抽采泵站或者井下移动泵站。

21、本发明还公开了一种瓦斯抽采利用方法，该方法是基于如上所述的第二种瓦斯抽采利用配套管路系统实现的，该方法包括：

22、获取钻孔监测装置监测到的钻孔瓦斯抽采参数；

23、判断所述钻孔瓦斯抽采参数是否达到预设的瓦斯利用临界值：

24、若是，则远程控制三通阀门将钻孔封孔管路与瓦斯抽采利用管路导通，通过所述瓦斯抽采利用管路向对应的钻孔进行抽采；

25、若否，则远程控制所述三通阀门将所述钻孔封孔管路与汇流管路导通，通过所述汇流管路向对应的所述钻孔进行抽采。

26、本发明至少具有以下有益效果：

27、本发明通过在抽采区域增设瓦斯抽采利用管路，根据抽采区域各钻孔自动监测的抽采数据进行分析判断基础上，进行分管路抽采，实现不同抽采情况下的瓦斯抽采钻孔的合理分类抽采与利用，为现有多数矿井抽采区域单一抽采管路系统无法达到合理利用要求导致未能进行瓦斯抽采利用的问题提供了有效的解决方案。

28、本发明的其他有益效果将在具体实施方式部分详细说明。

技术特征：

1.一种瓦斯抽采利用配套管路系统，其特征在于，包括：钻孔封孔管路（1）、汇流管路（4）、瓦斯抽采利用管路（5）、中空的三通构件（3），所述钻孔封孔管路（1）设有用于监测钻孔瓦斯抽采参数的钻孔监测装置（2），所述钻孔封孔管路（1）的一端用于连接钻孔；

2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采利用配套管路系统，其特征在于，该系统还包括：汇流管路（4）连通段和瓦斯抽采利用管路（5）连通段，所述汇流管路（4）通过所述汇流管路（4）连通段与对应的所述连接口连接，所述抽采阀门（6）设置于所述汇流管路（4）连通段；所述瓦斯抽采利用管路（5）通过所述瓦斯抽采利用管路（5）连通段与对应的所述连接口连接，所述抽采利用阀门（7）设置于所述瓦斯抽采利用管路（5）连通段。

3.根据权利要求1所述的瓦斯抽采利用配套管路系统，其特征在于，所述抽采阀门（6）和所述抽采利用阀门（7）为：电控阀门；或者，气动阀门；或者，瓦斯抽采钻孔自动巡检系统配套机械阀门；

4.根据权利要求1所述的瓦斯抽采利用配套管路系统，其特征在于，所述抽采泵站（10）和所述抽采利用泵站（9）为：地面抽采泵站或者井下移动泵站。

5.一种瓦斯抽采利用方法，其特征在于，该方法是基于如权利要求1至4中任一项所述的瓦斯抽采利用配套管路系统实现的，该方法包括：

6.一种瓦斯抽采利用配套管路系统，其特征在于，包括：钻孔封孔管路（1）、汇流管路（4）、瓦斯抽采利用管路（5）、用于控制管路导通状态的三通阀门（8），所述钻孔封孔管路（1）设有用于监测钻孔瓦斯抽采参数的钻孔监测装置（2），所述钻孔封孔管路（1）的一端用于连接钻孔；

7.根据权利要求6所述的瓦斯抽采利用配套管路系统，其特征在于，所述三通阀门（8）为：电控阀门；或者，气动阀门；或者，瓦斯抽采钻孔自动巡检系统配套机械阀门。

8.根据权利要求6所述的瓦斯抽采利用配套管路系统，其特征在于，所述钻孔监测装置（2）为：钻孔连续监测多参数传感器；或者，瓦斯抽采钻孔自动巡检系统配套检测接口。

9.根据权利要求6所述的瓦斯抽采利用配套管路系统，其特征在于，所述抽采泵站（10）和所述抽采利用泵站（9）为：地面抽采泵站或者井下移动泵站。

10.一种瓦斯抽采利用方法，其特征在于，该方法是基于如权利要求6至9中任一项所述的瓦斯抽采利用配套管路系统实现的，该方法包括：

技术总结
本发明公开了一种瓦斯抽采利用配套管路系统和方法，该系统包括：钻孔封孔管路、汇流管路、瓦斯抽采利用管路、中空的三通构件，钻孔封孔管路设有钻孔监测装置，钻孔封孔管路的一端用于连接钻孔；三通构件设有三个连接口，钻孔封孔管路的另一端与三通构件的其中一个连接口连接，另两个连接口分别接入到汇流管路和瓦斯抽采利用管路；汇流管路、瓦斯抽采利用管路与三通构件间分别设有抽采阀门；汇流管路和瓦斯抽采利用管路的端部连有泵站。本发明通过在抽采区域增设瓦斯抽采利用管路，根据抽采区域各钻孔自动监测的抽采数据进行分析判断基础上，进行分管路抽采，实现不同抽采情况下的瓦斯抽采钻孔的合理分类抽采与利用。

技术研发人员：徐成,孙娜,赵洪瑞,张秋琳,孙晓东,刘春富,郑忠宇
受保护的技术使用者：中煤科工集团沈阳研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31