[发明专利]一种用于抽采煤矿老采空区瓦斯的抽采装置及其抽采方法

权利要求书

1.一种用于抽采煤矿老采空区瓦斯的抽采装置，包括底框架（1），其特征在于：所述底框架（1）的顶端滑动卡设有呈对称分布的第一电缸（11），所述第一电缸（11）的顶端固定安装有底板（2），所述底板（2）的顶端四角处均固定安装有升降气缸（21），所述升降气缸（21）的输出端固定安装有顶框架（3），所述顶框架（3）的顶端滑动卡设有第二电缸（31），所述第二电缸（31）的输出端一侧垂直安装有钻杆驱动机构（4），所述第二电缸（31）的输出端远离钻杆驱动机构（4）的一侧垂直安装有支撑轴承座（41），所述支撑轴承座（41）的顶部可拆卸安装有抽采钻杆（5），所述抽采钻杆（5）中设有抽采组件（6），所述抽采钻杆（5）的一侧可拆卸卡设有防护组件（7）；

所述抽采钻杆（5）的一端外侧固定设有呈环形阵列分布的多组钻凸（51），所述抽采钻杆（5）的中部开设有储料槽（501）；

所述抽采组件（6）包括组件杆（61），所述组件杆（61）的一端开设有工作槽（611），所述工作槽（611）的内壁一侧固定安装有限位环（62），所述工作槽（611）远离限位环（62）的一侧内壁固定安装有电动伸缩杆（63），所述电动伸缩杆（63）的输出端固定安装有集气框（64），所述集气框（64）为中空结构，所述集气框（64）远离电动伸缩杆（63）的一端中部固定安装有密封环（65），所述密封环（65）的一侧中部固定卡设有密封凸起（651），所述密封凸起（651）活动卡接在限位环（62）中，所述密封环（65）的一侧和限位环（62）的一侧紧密接触，所述密封环（65）同侧的集气框（64）外壁开设有呈环形阵列分布的多组集气穿槽（641），所述集气框（64）远离密封环（65）的一侧外壁固定插设有疏气软管（66），所述工作槽（611）一侧的组件杆（61）中开设有和疏气软管（66）配合使用的槽体（612），且疏气软管（66）固定卡接在槽体（612）中，所述疏气软管（66）远离集气框（64）的一端延伸出组件杆（61）远离限位环（62）的一侧外壁。

2.根据权利要求1所述的一种用于抽采煤矿老采空区瓦斯的抽采装置，其特征在于：所述抽采组件（6）通过组件杆（61）固定安装在储料槽（501）的内壁一侧，所述疏气软管（66）远离集气框（64）的一端延伸出抽采钻杆（5）的一侧外壁。

3.根据权利要求1所述的一种用于抽采煤矿老采空区瓦斯的抽采装置，其特征在于：所述防护组件（7）包括储液框（71），所述储液框（71）为中空结构，所述储液框（71）可拆卸卡接在储料槽（501）的一侧，所述储液框（71）靠近抽采钻杆（5）的一端外侧固定插设有呈环形阵列分布的多组疏液管（73），所述抽采钻杆（5）中开设有和疏液管（73）对应的疏液槽（72），且疏液管（73）的一端分别卡接在对应的疏液槽（72）中，所述疏液槽（72）远离疏液管（73）的一侧延伸至抽采钻杆（5）的一侧，所述疏液槽（72）靠近钻凸（51）的一侧为倾斜结构，且疏液槽（72）一侧的倾斜结构和钻凸（51）对应，所述储液框（71）远离疏液管（73）的一端中部固定插设有密封轴承（74），所述密封轴承（74）的中部固定插设有疏液软管（75）。

4.根据权利要求3所述的一种用于抽采煤矿老采空区瓦斯的抽采装置，其特征在于：所述密封轴承（74）同侧的储液框（71）外壁固定安装有驱动座（8），所述驱动座（8）和钻杆驱动机构（4）的输出端固定连接。

5.一种基于权利要求3所述的用于抽采煤矿老采空区瓦斯的抽采装置的抽采方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、抽采钻杆（5）和抽采组件（6）的位置调节

通过启动第一电缸（11）可驱动底板（2）在底框架（1）上水平移动，以及同步驱动升降气缸（21），带动顶框架（3）进行上下升降，从而对抽采钻杆（5）和抽采组件（6）的位置进行灵活调节，直至抽采钻杆（5）的位置和待抽采位置对应；

步骤二、对采煤工作面上待抽采位置进行钻孔

通过使用钻杆驱动机构（4）带动驱动座（8）转动，驱动抽采钻杆（5）进行转动，并启动第二电缸（31），可驱动钻杆驱动机构（4）和支撑轴承座（41）在顶框架（3）上进行水平移动，进行驱动抽采钻杆（5）进行钻孔作业，在钻孔的同时，抽采钻杆（5）可在支撑轴承座（41）中转动，提高了抽采钻杆（5）转动的稳定性，以及通过疏液软管（75）末端外加的疏液泵体向储液框（71）中输入冷却液体，冷却液体通过疏液管（73）进入对应的疏液槽（72）中，并通过疏液槽（72）的末端精准喷洒至对应的钻凸（51）位置处，防止钻凸（51）在进行转动钻孔时变热或产生火花造成瓦斯气体爆炸，有效提升了在进行钻孔抽样时的安全性，煤渣进入储料槽（501）中进行缓存，防止煤渣堵塞；

步骤三、钻孔位置处瓦斯的同步抽采

每当钻一定深度后，停止抽采钻杆（5）的转动，并将带有瓦斯气体含量检测的吸气泵体和疏气软管（66）的末端进行连接，随后，启动电动伸缩杆（63）收缩，带动集气框（64）移动，同步带动密封凸起（651）和密封环（65）脱离限位环（62），此时，多组集气穿槽（641）和孔内空间接触，启动吸气泵体将孔内气体通过多组集气穿槽（641）吸入集气框（64）中并通过疏气软管（66）进入吸气泵体中进行瓦斯的含量的有效检测，从而实现了在钻孔过程中对瓦斯气体的含量检测，抽取检测结束后，可再次驱动电动伸缩杆（63）带动密封凸起（651）卡接进限位环（62）中，实现密封环（65）和密封凸起（651）对工作槽（611）的密封，防止再次打孔时，集气框（64）端面受损，有效提升了整个装置的使用效果。