[发明专利]一种抽压交替的瓦斯抽采方法及设备

摘要

一种抽压交替的瓦斯抽采方法及装备，适用于增大瓦斯抽采钻孔的抽采半径，提高钻孔的瓦斯抽采总量。在瓦斯泵前后的抽采主管路上通过前、后三通球阀并联旁通管路，在前三通球阀前部的抽采主管路上连接高压储气罐，高压储气罐后部连接由补气控制球阀控制的补气管路，补气管路连接在后三通球阀和瓦斯泵之间的抽采主管路上，将瓦斯抽采钻孔中的瓦斯抽采管与抽采主管路相连接进行瓦斯抽采；在瓦斯泵运行过程中，通过控制前、后三通球阀、补气控制球阀和出口控制球阀的状态，使瓦斯抽采钻孔交替出现抽出气流和压入气流，钻孔周围煤体裂隙在交变应力作用下不断扩大并向深部逐渐发育，从而提高钻孔的瓦斯抽采总量。其方法和设备简单，操作方便，成本低。

主权项

一种抽压交替的瓦斯抽采方法，其特征在于包括如下步骤：a．在煤矿井下瓦斯泵（8）前后的抽采主管路（6）上通过前、后三通球阀（10、7）并联一旁通管路（9），在前三通球阀（10）前部的抽采主管路（6）上连接装有单向进气阀（14）的高压储气罐（13），并在高压储气罐（13）的前部连接一出口控制球阀（15）、高压储气罐（13）的后部连接由补气控制球阀（11）控制的补气管路（12），补气管路（12）连接在后三通球阀（7）和瓦斯泵（8）之间的抽采主管路（6）上；b．将瓦斯抽采钻孔（1）中的瓦斯抽采管（5）与抽采主管路（6）相连接进行瓦斯抽采；c．控制前、后三通球阀（10、7），使后三通球阀通路A和后三通球阀通路B相连通、前三通球阀通路A和前三通球阀通路B相连通，关闭补气控制球阀（11）和出口控制球阀（15），此时，煤层中的瓦斯经瓦斯抽采钻孔（1）和瓦斯抽采管（5）汇集流入抽采主管路（6）中，然后依次经后三通球阀（7）、瓦斯泵（8）和前三通球阀（10）流入高压储气罐（13）内； 当高压储气罐（13）中的气体压力升高到0.3 MPa时，打开出口控制球阀（15），使高压储气罐（13）中的瓦斯经抽采主管路（6）向外输送；当高压储气罐（13）的气体压力降低到0.1 MPa时，关闭出口控制球阀（15）；d. 瓦斯抽采5～10 min后，控制前、后三通球阀（10、7），使后三通球阀通路A和后三通球阀通路C相连通、前三通球阀通路A和前三通球阀通路C相连通，打开补气控制球阀（11），关闭出口控制球阀（15），使高压储气罐（13）中的瓦斯经补气管路（12）进入抽采主管路（6），再经瓦斯泵（8）、前三通球阀（10）、旁通管路（9）、后三通球阀（7）、抽采主管路（6）和瓦斯抽采管（5）反向压入瓦斯抽采钻孔（1）内，向瓦斯抽采钻孔（1）内压入气体的时间为3～5min；当高压储气罐（13）中的气体压力小于外界空气压力时，外界空气通过单向进气阀（14）进入高压储气罐（13）内，以满足反向压入瓦斯抽采钻孔（1）内的气量；e．重复步骤c、d，交替实施抽气和压气，使瓦斯抽采钻孔（1）和瓦斯抽采管（5）内交替出现抽出气流（2）和压入气流（3），直至抽采的瓦斯浓度降低到16％以下，停止抽压。