[发明专利]一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置及其使用方法，装置包括移动结构、升降结构、控制结构、动力结构、振动结构、监测结构，所述移动结构包括底座、用于驱动底座移动的滚轮，所述升降结构、控制结构安装在底座上，所述升降结构包括安装在底座上的丝杆升降机以及安装在丝杆升降机上且能进行竖直升降的连接法兰，所述动力结构包括变频电机、内轴、保护壳，所述变频电机安装在连接法兰上，所述保护壳与变频电机固定且水平设置，所述内轴设置在保护壳内与变频电机的输出轴连接，所述振动结构包括偏心轮、连杆、振动头，能够可持续性振动增透煤岩，提高瓦斯的抽采效率。

技术领域

本发明涉及瓦斯抽采技术领域，具体涉及一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置。

背景技术

瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害的重要举措，目前井下瓦斯抽采主要采用钻孔抽采技术，即通过钻机对抽采区域实施大量抽采瓦斯钻孔，将其密封后高负压抽采获取高浓度瓦斯，从而减少抽采区域瓦斯含量，实现煤与瓦斯共采。但现阶段煤矿总体瓦斯抽采存在抽采率低、有效抽采周期短、瓦斯预抽浓度不达标等问题，究其原因在于低透气性高瓦斯煤层抽采难度大，缺乏与之相适应的卸压增透技术。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置及其使用方法，能够可持续性振动增透煤岩，提高瓦斯的抽采效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置，包括移动结构、升降结构、控制结构、动力结构、振动结构、监测结构，所述移动结构包括底座、用于驱动底座移动的滚轮，所述升降结构、控制结构安装在底座上，所述升降结构包括安装在底座上的丝杆升降机以及安装在丝杆升降机上且能进行竖直升降的连接法兰，所述动力结构包括变频电机、内轴、保护壳，所述变频电机安装在连接法兰上，所述保护壳与变频电机固定且水平设置，所述内轴设置在保护壳内与变频电机的输出轴连接，所述振动结构包括偏心轮、连杆、振动头，所述内轴远离变频电机的一端安装有若干个偏心轮，所述偏心轮通过连杆连接有能够伸出到保护壳外部的振动头，所述监测结构包括安装在保护壳远离变频电机一端的瓦斯传感器，所述控制结构包括安装在底座上的智能控制箱，所述瓦斯传感器、变频电机、丝杆升降机与智能控制箱电连接。

优选地，所述保护壳为圆柱形壳体结构，所述内轴与保护壳同轴心设置。

优选地，所述保护壳上设置有与振动头对应的垂直于保护壳轴线的且连通保护壳外部与内腔的滑槽，滑槽通过固定杆锚固在保护壳上，所述振动头、连杆、偏心轮组成一个偏心轮副，所述振动头沿着滑槽作伸出保护壳和缩回保护壳的往复运动。

优选地，所述连杆的一端通过螺栓一与偏心轮铰接，所述连杆远离偏心轮的一端通过螺栓二与振动头铰接。

优选地，所述智能控制箱内设置有移动电源、微芯片，所述智能控制箱上设置有显示屏、控制按钮，所述显示屏、控制按钮、移动电源、变频电机、丝杆升降机与微芯片电连接。

优选地，所述内轴上安装有至少四个偏心轮，呈上下左右垂直交替布置，每个偏心轮通过连杆连接有振动头，上下相邻的两个偏心轮上的振动头错开180度布置，左右相邻的两个偏心轮上的振动头错开180度布置。

本发明还提供一种上述装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)在煤层钻孔形成一字型布置的钻孔a、钻孔b、钻孔c，所述钻孔b布置在钻孔a、钻孔c中间作为装置干扰孔，所述钻孔a、钻孔c作瓦斯抽采孔，所述钻孔a、钻孔c的端头用密封材料作封堵，且在钻孔a、钻孔c内埋设瓦斯抽采管，将瓦斯抽采管通过套管与瓦斯抽采设备连通，此时不进行瓦斯抽采；

(2)通过滚轮将装置移动到钻孔b前端，通过智能控制箱控制丝杆升降机来调整振动结构(V)整体位置使内轴正对着钻孔b，然后移动装置使振动结构(V)伸入到钻孔b内；