[实用新型]一种基于膜技术选择性通过技术的瓦斯抽采装置

说明书

本实用新型公开了一种基于膜技术选择性通过技术的瓦斯抽采装置，包括煤层瓦斯采集系统、瓦斯负压抽采系统、稳固系统、瓦斯富集系统以及瓦斯气体运输支线系统；其中，其原理可概述为通过瓦斯气体运输支线系统使得流动通道和富集腔体形成压力差，促使气体往富集腔体内流动，但由于选择性透过膜组合A的瓦斯气体选择透过性，使得瓦斯气体通过，杂质气体沿流动通道通过对瓦斯气体具有排斥作用的选择性透过膜组合B和出气口随负压抽放管排放到地面，实现瓦斯资源的地下富集。本实用新型实现了瓦斯抽采过程瓦斯气体在抽采负压风流中的选择性富集，极大地提高了资源的利用效率，避免了瓦斯气体与其他气体混合流动过程中的危险性。

技术领域

本实用新型基于高瓦斯矿井瓦斯抽采技术研究领域，提出了一种基于膜技术选择性通过技术的瓦斯抽采装置。

背景技术

瓦斯是威胁煤矿安全生产的重要因素，高瓦斯煤层的抽采问题一直是制约煤矿发展和安全生产的重大难题，高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井必须进行瓦斯抽采。然而瓦斯抽采过程中的资源浪费问题一直尚未解决。“工欲善其事，必先利其器”，瓦斯抽采设备的先进性、完备性和适用性是减少瓦斯抽采资源浪费的最重要前提。

目前，煤矿开采领域对瓦斯的抽采设备大多采用埋管预抽处理，从煤层中抽采出来的瓦斯资源由于瓦斯浓度低，后期进行富集化处理成本高、危险性大，一般随抽采负压风流到地面以后进行排放，随即就带来了两个显著的问题，一个是资源的浪费，另一个就是对环境的污染。因此，本实用新型基于传统抽采设备的缺点，对其进行有针对性的改良，通过结合目前新兴的新材料膜技术，并将其植入到传统抽采设备中，提出一种基于膜技术选择性通过技术的瓦斯抽采装置，旨在实现瓦斯资源的地下富集，地面直接存储利用，通过两项成熟技术的结合，来弥补目前瓦斯地下富集技术和设备领域的空白，成功实现瓦斯作为一种煤炭共伴生资源的高效利用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有瓦斯抽采装置不能实现瓦斯资源地下富集功能的缺陷，提出了一种基于膜技术选择性通过技术的瓦斯抽采装置。本实用新型通过结合目前新兴的新材料膜技术，并将其植入到传统抽采设备中，提出了基于新型膜选择性透过技术的瓦斯富集腔体，实现了瓦斯抽采过程瓦斯气体在抽采负压风流中的选择性富集。并在传统瓦斯抽采设备的基础上设计提出了瓦斯气体流通支线系统，避免了瓦斯气体与其他气体混合流动过程中的危险性，实现了瓦斯气体地下富集后，直通地面存储系统，极大地提高了资源的利用效率。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于膜技术选择性通过技术的瓦斯抽采装置，包括煤层瓦斯采集系统、瓦斯负压抽采系统、稳固系统、瓦斯富集系统以及瓦斯气体运输支线系统；瓦斯抽采装置通过所述稳固系统将整套瓦斯抽采装置主体稳定在提前施工好的瓦斯抽采钻孔内，所述瓦斯负压抽采系统通过提供抽采负压将所述瓦斯采集系统采集到的含瓦斯混合气体进行有效抽采，所述瓦斯富集系统将抽采到的混合气体进行分离，杂质气体随抽采负压风流进行排放，富集所得瓦斯气体随所述瓦斯气体运输支线系统运输至地面进行储存及利用。

所述煤层瓦斯抽采系统包括透气筛管、圆形透气孔、钢制透气筛网、密封连接阀A，其中，透气筛管上布有圆形透气孔，用来采集从煤体内部解吸出来的瓦斯，钢制透气筛网包裹住透气筛管和布有圆形透气孔部分，主要用来防治煤粉、大粒径煤屑等进入抽采管道，密封连接阀A主要用来连接透气筛管、瓦斯富集腔体和流动通道，并保证其密封性。

所述瓦斯抽采动力系统包括密封连接阀B、圆形PVC抽采管、负压抽放管和密封螺纹，其中，密封连接阀B主要用来连接圆形PVC抽采管、流动通道和抽采管瓦斯富集腔体，圆形 PVC抽采管主要是用来将所述瓦斯富集系统分离出来的杂质气体运送到负压抽放管，负压抽放管通过固定螺纹与圆形PVC管抽采管相连，主要用来为整个瓦斯抽采系统提供抽采负压以及将杂质气体运送到地面进行排放。