一种煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置及其使用方法

摘要

一种煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置及其使用方法，属于煤矿瓦斯治理技术领域。所述煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置包括总管、固设于总管的支管以及固设于支管的导通壳，导通壳外壁转动安装密封组件，导通壳内壁贴合阻隔块，阻隔块设置两个，两个阻隔块之间采用预设长度间隔设置，阻隔块与密封组件相连接，以使阻隔块能够在密封组件的带动下相对于导通壳进行转动，导通壳外壁固定连接检测口，以进行甲烷浓度检测。所述煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置及其使用方法能够实现甲烷浓度快速检测并避免甲烷漏出，提高使用安全。

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯治理技术领域，特别涉及一种煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置及其使用方法。

背景技术

煤矿瓦斯又称煤层瓦斯、煤层气，从煤和围岩中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体。瓦斯是煤矿生产中的有害因素，它不仅污染空气，而且当空气中瓦斯含量为5％～16％时，遇火会引起爆炸，造成事故。

当矿井采空区大量涌出瓦斯时，可在采空区周围密闭墙上插入钢管，也可以从巷道向采空区打钻孔，抽放瓦斯，这样需要进行多处开孔以及多个支管的抽取。由于开设的位置不同以及开设的时间不同造成甲烷的涌出的量不同，各支管均采用相同的抽取力度，这样不仅不利于煤矿内部的瓦斯抽取，造成抽采难度大，而且抽采瓦斯浓度低、抽采工艺复杂，抽取后的瓦斯浓度也很难提高。

因此，亟需能够解决上述技术问题的瓦斯抽放装置及方法。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置及其使用方法，能够实现甲烷浓度快速检测并避免甲烷漏出，提高使用安全。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置，包括总管、固设于所述总管的支管以及固设于所述支管的导通壳；

所述导通壳外壁转动安装密封组件，所述导通壳内壁贴合阻隔块，所述阻隔块设置两个，两个阻隔块之间采用预设长度间隔设置，所述阻隔块与密封组件相连接，以使阻隔块能够在密封组件的带动下相对于导通壳进行转动；

所述导通壳外壁固定连接检测口，以进行甲烷浓度检测。

进一步的，所述支管设置至少两个，每个支管均与总管连通。

进一步的，两个所述阻隔块之间采用连接杆进行固定，所述预设长度为支管外壁直径长度。

进一步的，所述密封组件包括插杆、固设于所述插杆下方的传动架以及固设于所述插杆上方的压板，所述插杆套接锥形密封环；

所述传动架与所述阻隔块滑动连接；所述锥形密封环与导通壳上端口内壁开设的斜角贴合；所述压板与转动设置于导通壳上端口外壁的固紧环配合，以使所述压板带动所述锥形密封环抵接在所述导通壳上端口内壁。

进一步的，所述固紧环开设有用于与固紧螺栓相连的螺纹孔以及用于与限位杆相连的限位孔，所述固紧螺栓与压板转动连接，所述限位杆固设于压板的下表面。

进一步的，所述传动架下端侧壁固定安装滑块，所述阻隔块竖直侧壁开设滑槽，所述滑块与所述滑槽相配合滑动，以使所述传动架能够相对于所述阻隔块纵向移动。

进一步的，所述支管外壁转动安装导转环，所述导转环外壁固定安装防尘桶，所述防尘桶外壁左端开设第一进气孔，所述支管外壁右端开设第二进气孔。

进一步的，所述防尘桶左侧壁固定安装密封环，所述密封环内壁贴合所述支管外壁。

进一步的，所述检测口外壁螺接密封帽。

本发明一种煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、瓦斯抽取：转动固紧环，通过插杆带动阻隔块转动，使支管的轴线位于两个阻隔块之间，对支管进行导通，支管插接外部钻孔进行瓦斯抽取；

S2、甲烷检测：转动固紧环，通过插杆带动阻隔块转动，使检测口的轴线位于两个阻隔块之间，同时阻隔块对支管进行阻断，将甲烷检测仪的检测端插接检测口进行甲烷检测；

S3、根据甲烷检测仪的检测结果，转动固紧环，通过插杆带动阻隔块转动，对支管的导通程度进行调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1)本发明通过两个采用预设长度间隔设置的阻隔块，不仅能够进行阻隔或者导通的作用，而且能够做到对支管进行阻隔的同时，阻隔块之间对检测口进行甲烷气体的导通，一方面能够进行快速的甲烷浓度检测，另一方面进行支管的阻隔，能够避免检测操作对总管的抽取影响，降低生产事故的发生，也保证了矿井内不会有过多的甲烷漏出；

2)本发明通过密封组件带动两个阻隔块在导通壳内部转动，使得两个阻隔块能够对导通壳和支管连接处的导通面积进行控制，以便在某个支管抽取的甲烷浓度过少时降低对应位置的抽取量，用以提高其他位置支管的抽取量，或者在保持外部风泵功率不变的情况下开设额外的支管；

3)本发明支管设置两个以上，且均与总管相连接，支管、总管和导通壳内部相互连通，导通壳内部为球形面，两个阻隔块相背离的面采用球形面设置以便对导通壳内壁进行密封贴合。

本发明的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例提供的煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的防尘桶半剖后及其连接结构示意图；

图3是本发明实施例提供的导通壳局部剖切后及其连接结构示意图；

图4是本发明实施例提供的阻隔块及其连接结构示意图；

图5是本发明实施例提供的导通壳及其连接结构示意图；

图6是本发明实施例提供的锥形密封环半剖后及其连接结构示意图。

说明书附图中的附图标记包括：

1-总管；

2-支管、201-第二进气孔；

3-导通壳、301-检测口、302-斜角；

4-密封组件、401-插杆、402-锥形密封环、403-传动架、404-压板、405-固紧环、4051-螺纹孔、4052-限位孔、406-固紧螺栓、407-限位杆、408-滑块；

5-阻隔块、501-滑槽；

6-连接杆；

7-导转环；

8-防尘桶、801-第一进气孔；

9-密封环；

10-密封帽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

为了解决现有技术存在的问题，如图1至图6所示，本发明提供了一种煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置，包括总管1、固设于总管1的支管2以及固设于支管2的导通壳3；

导通壳3外壁转动安装密封组件4，导通壳3内壁贴合阻隔块5，阻隔块5设置两个，两个阻隔块5之间采用预设长度间隔设置，阻隔块5与密封组件4相连接，以使阻隔块5能够在密封组件4的带动下相对于导通壳3进行转动；

导通壳3外壁固定连接检测口301，以进行甲烷浓度检测。

本实施例中，总管1上固定连接支管2，支管2上固定连接导通壳3，总管1外接外部抽风泵，且总管1固定装配在外部矿井侧壁上，通过两个采用预设长度间隔设置的阻隔块5，不仅能够进行阻隔或者导通的作用，而且能够做到对支管2进行阻隔的同时，阻隔块5之间对检测口301进行甲烷气体的导通，一方面能够进行快速的甲烷浓度检测，另一方面进行支管2的阻隔，能够避免检测操作对总管1的抽取影响，降低生产事故的发生，也保证了矿井内不会有过多的甲烷漏出。本发明通过密封组件4带动两个阻隔块5在导通壳3内部转动，使得两个阻隔块5能够对导通壳3和支管2连接处的导通面积进行控制，以便在某个支管2抽取的甲烷浓度过少时降低对应位置的抽取量，用以提高其他位置支管2的抽取量，或者在保持外部风泵功率不变的情况下开设额外的支管2。

如图1和图2所示，支管2设置至少两个，每个支管2均与总管1连通。支管2设置两个以上，且均与总管1相连接，支管2、总管1和导通壳3内部相互连通，导通壳3内部为球形面，两个阻隔块5相背离的面采用球形面设置以便对导通壳3内壁进行密封贴合，使用时将支管2右端水平处插接预先开设的钻孔内部。

如图3和图4所示，两个阻隔块5之间采用连接杆6进行固定，预设长度为支管2外壁直径长度，通过连接杆6对两个阻隔块5进行连接固定，以便在转动中两个阻隔块5能够彼此之间保持相对稳定，使得导通壳3内部的密封性能够得到稳定的实现，采用支管2外壁直径长度为预设长度进行间隔设置，使得两个阻隔块5之间的距离大于支管2的内径长度，在支管2的轴线置于两个阻隔块5之间时，能够对支管2进行完整的开放，保证了支管2内部的气体顺利流通。

如图6所示，密封组件4包括插杆401、固设于插杆401下方的传动架403以及固设于插杆401上方的压板404，插杆401套接锥形密封环402；

传动架403与阻隔块5滑动连接；锥形密封环402与导通壳3上端口内壁开设的斜角302贴合；压板404与转动设置于导通壳3上端口外壁的固紧环405配合，以使压板404带动锥形密封环402抵接在导通壳3上端口内壁。

本实施例中，插杆401下表面固定安装传动架403，插杆401上表面固定安装压板404，通过传动架403使得插杆401在转动时能够同时带动两个阻隔块5进行转动，导通壳3上端口外壁转动安装有固紧环405，固紧环405用于与压板404相配合，通过固紧环405和压板404的配合，使得插杆401能够向下紧密压制导通壳3上端口，做到密封。插杆401侧壁外部套接锥形密封环402，导通壳3上端口内壁开设斜角302，斜角302与锥形密封环402相贴合，使得锥形密封环402在受到挤压力时，能够保证中部的位置稳定，不会出现偏移和变形，通过锥形密封环402与斜角302配合实现贴合密封，使得向下压制密封时的密封力度逐渐增大，同时在长期使用后通过锥形密封环402向下的移动距离增大，能够做到在磨损后进行持续的紧密密封。

如图5所示，固紧环405开设有用于与固紧螺栓406相连的螺纹孔4051以及用于与限位杆407相连的限位孔4052，固紧螺栓406与压板404转动连接，限位杆407固设于压板404的下表面。

本实施例中，压板404上转动安装有固紧螺栓406，固紧环405上表面开设螺纹孔4051，固紧螺栓406设置在两个阻隔块5之间的上方，通过固紧螺栓406与螺纹孔4051相螺接，实现配合固紧，使得压板404和固紧环405进行装配的同时进行彼此之间的距离调节，以便进行固紧操作。压板404下表面固定安装限位杆407，固紧环405上表面开设限位孔4052，限位孔4052内壁贴合限位杆407侧壁，通过限位杆407和限位孔4052的配合使用，使得压板404和固紧环405之间的纵向位置稳定对准，避免出现偏移，造成对导通壳3的密封失效，限位孔4052和限位杆407均采用两个以上设置。

传动架403下端侧壁固定安装滑块408，阻隔块5竖直侧壁开设滑槽501，滑块408与滑槽501相配合滑动，以使传动架403能够相对于阻隔块5纵向移动，通过滑块408与滑槽501的配合滑动调节，使得传动架403在带动阻隔块5进行转动时，传动架403也能够相对于阻隔块5进行纵向移动，方便了插杆401的密封和松开的操作，以便插杆401的转动。

如图2所示，支管2外壁转动安装导转环7，导转环7外壁固定安装防尘桶8，防尘桶8外壁左端开设第一进气孔801，支管2外壁右端开设第二进气孔201，支管2上通过导转环7安装的防尘桶8，可使得防尘桶8相对于支管2进行转动，以便进行内部的灰尘抖落，第一进气孔801和第二进气孔201之间采用相错的设置，使得第二进气孔201内部不会直接被第一进气孔801进入的灰尘堵塞，保证了内部的抗灰尘污染的能力。防尘桶8左侧壁固定安装密封环9，密封环9内壁贴合支管2外壁。

作为优选实施例，检测口301外壁螺接密封帽10。

本实施例中，通过密封环9可避免防尘桶8内的抽取气体过多的对钻孔外部巷道内部空气带动，保证了防尘桶8能够更多的抽取钻孔内部涌出的甲烷气体；通过在检测口301处螺接密封帽10保证了在不需要对导通壳3内部流通的气体进行检测时，保证了检测口301的封堵，避免内部的气体向巷道内直接漏出。

本发明还提供了一种煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、瓦斯抽取：转动固紧环405，通过插杆401带动阻隔块5转动，使支管2的轴线位于两个阻隔块5之间，对支管2进行导通，支管2插接外部钻孔进行瓦斯抽取；

S2、甲烷检测：转动固紧环405，通过插杆401带动阻隔块5转动，使检测口301的轴线位于两个阻隔块5之间，同时阻隔块5对支管2进行阻断，将甲烷检测仪的检测端插接检测口301进行甲烷检测；

S3、根据甲烷检测仪的检测结果，转动固紧环405，通过插杆401带动阻隔块5转动，对支管2的导通程度进行调节。

本发明的使用方法被执行时，采用上述任一实施例的装置。

本发明中，甲烷监测仪采用泵吸式的甲烷监测仪，以便进行检测口301的插接和检测，由于其中包含的方法可以实现如上述任一技术方案装置的步骤，因而本发明提供的煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置的使用方法具备该煤矿瓦斯治理用瓦斯抽放装置的全部技术效果，在此不再赘述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。