[实用新型]一种煤层水力割缝与下筛管联动的抽采瓦斯装置

说明书

本实用新型涉及一种煤层水力割缝与下筛管联动的抽采瓦斯装置，属于煤矿安全技术领域。该装置包括钻杆、高压水流动外管、专用钻头、钻杆连接装置、钻杆尾部切换装置、高压水管、柔性筛管和固定装置；专用钻头与钻杆连接，钻杆连接钻机，通过开启钻机，钻进至预定的深度；钻杆10为双层结构，其内管与钻杆的环形空间构成所述高压水流动外管，且内管与钻杆为嵌入式结构；钻杆的内管与钻杆连接装置连接，钻杆尾部切换装置与柔性筛管或高压水管连接；柔性筛管与固定装置连接，使得在退钻，切割煤体的过程中，不发生移动。本实用新型防止了因钻孔坍塌堵塞瓦斯的流动通道，同时提高对煤体实施的二次水力切割煤体的暴露面积，增强瓦斯抽采效果。

技术领域

本实用新型涉及煤矿安全技术领域，涉及一种煤矿井下煤层水力割缝与下筛管联动的抽采瓦斯装置。

背景技术

煤层气，又被称为“煤矿瓦斯”，是存在于煤层和煤系地层的烃类气体，主要成分为甲烷，是煤的伴生矿产资源。当其在空气中浓度达到5％-16％时，遇明火会爆炸，曾是煤矿安全生产的主要威胁之一。另一方面，煤层气是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。1立方米煤层气大约相当于9.5度电、1.13千克汽油、1.21千克标准煤。煤层气的热值是通用煤的2至5倍，燃烧后几乎不产生任何废气，是当之无愧的“优质”清洁能源。而随着人类对其认识的逐步深入，它被从地下大规模开采出来，不仅有效保障了矿工等地下作业人员的生命安全，而且通过管道进入城市、工厂和乡村，成为人们生产生活中常见的清洁能源之一。

煤层气资源目前主要有两种开发方式：一是地面钻井开采；二是井下抽采。地面钻井开采是先采气后采煤，为利用煤层气创造前提，也有利于改善煤矿的安全生产条件。井下抽采是先采煤后采气，或者边采煤边采气，抽采的煤层气绝大部分进入地面煤层气集输管网，可实施煤层气发电或深冷液化，进而实现气藏资源的开发利用。由于我国煤层地质条件较为复杂，因而施工大量的地面钻井实施煤层气开发受到限制，目前我国煤层气的开发仍以井下抽采为主。但由于我国大多数的高瓦斯或者煤与瓦斯突出矿井煤层属低透松软煤层，因而透气性较差，且在煤层内施工的钻孔易发生塌孔，致使抽采效果较差。目前，虽有井下水力压裂或者高压水力割缝的措施用以提高煤层的透气性，增加钻孔的抽采瓦斯量，但随着抽采作业的进行，瓦斯抽采钻孔易发生塌孔，从而堵塞了瓦斯在钻孔内的流动通道，降低了抽采瓦斯效果。

因此，为了增加煤矿井下瓦斯抽采量，降低煤矿瓦斯灾害的威胁程度，保障高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井的安全生产，亟需一种有效的抽采瓦斯的装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种煤矿井下煤层水力割缝与下筛管联动的抽采瓦斯装置，用于解决煤矿井下实施水力割缝增加煤层透气性后，钻孔易坍塌，降低瓦斯抽采效果的难题，实现提高煤层透气性，防止煤矿井下瓦斯抽采钻孔坍塌的双重技术效益，为增加煤矿井下瓦斯抽采量，降低煤矿瓦斯灾害的威胁程度，保障高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井的安全生产提供技术手段。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种煤层水力割缝与下筛管联动的抽采瓦斯装置，包括钻杆(10)、高压水流动外管(11)、专用钻头(9)、钻杆连接装置(2)、钻杆尾部切换装置(4)、高压水管(5)、柔性筛管(8)和固定装置(13)；

所述专用钻头(9)与所述钻杆(10)采用螺纹连接，所述钻杆(10)连接钻机(1)，通过开启钻机(1)，钻进至预定的深度；

所述钻杆连接装置(2)和钻杆尾部切换装置(4)均设置在钻杆(10)上；所述钻杆(10)为双层结构，其内管与钻杆(10)的环形空间构成所述高压水流动外管(11)，且内管与钻杆(10)为嵌入式结构；所述钻杆(10)的内管与钻杆连接装置(2)连接，钻杆尾部切换装置(4)与柔性筛管(8)或高压水管(5)连接；

所述柔性筛管(8)与所述固定装置(13)连接，使得在退钻，切割煤体的过程中，不发生移动。