一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置及使用方法

专利名称：一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置及使用方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010968310.8

专利申请（专利权）人：中勘资源勘探科技股份有限公司
权利人地址：安徽省淮北市经济开发区龙湖工业园梧桐路18号

专利发明（设计）人：李川,于玉,范传征,张亚伟,张思伟,席二宣,方平,刘凯,陈卡

专利摘要：本发明公开一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置及使用方法，活动孔口装置包括连接管、抽采管、外层护壁套管和地面支撑基座，所述连接管的一端设有第一法兰，抽采管包括抽采内管和抽采外管，抽采内管的一端设有第二法兰，抽采内管和抽采外管之间设有膨胀橡胶和密封填充料；使用方法包括以下步骤：将第二法兰与抽采内管连接；在抽采内管的外壁环状缠绕密封膨胀橡胶；将抽采内管插入抽采外管内；在抽采内管与抽采外管之间灌入水，使膨胀橡胶膨胀进行密封；在抽采内管与抽采外管之间，膨胀橡胶的上方打入建筑用密封填充料，加装地面支撑基座。本发明活动孔口装置有效解决因采动影响导致的地面瓦斯抽采井井口损坏的问题。

主权利要求：
1.一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置，活动孔口装置包括连接管(1)、抽采管(2)、外层护壁套管(3)和地面支撑基座(7)，其特征在于，所述连接管(1)的一端设有第一法兰(11)，抽采管(2)包括抽采内管(202)和抽采外管(201)，抽采内管(202)的一端设有第二法兰(21)；
所述抽采管(2)通过第二法兰(21)与第一法兰(11)配合和连接管(1)连通；
所述抽采内管(202)和抽采外管(201)之间设有膨胀橡胶(6)和密封填充料(5)；
所述外层护壁套管(3)套装在抽采管(2)上，外层护壁套管(3)与抽采外管(201)之间形成水泥固井(4)；
所述地面支撑基座(7)包括第一支撑盘(71)和第二支撑盘(72)，第一支撑盘(71)和第二支撑盘(72)之间设有支撑环(73)，第一支撑盘(71)上设有第一配合孔(711)，第二支撑盘(72)上设有第二配合孔(721)；
所述外层护壁套管(3)与第二配合孔(721)配合，抽采内管(202)与第一配合孔(711)配合。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置，其特征在于，所述连接管(1)上设有第一法兰(11)的相对端与地面瓦斯抽采管道连通。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置，其特征在于，所述密封填充料(5)位于膨胀橡胶(6)的上方。
4.根据权利要求1‑3任意一项所述的一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置的使用方法，其特征在于，使用方法包括以下步骤：S1：将第二法兰(21)与抽采内管(202)连接；
S2：在抽采内管(202)的外壁环状缠绕密封膨胀橡胶(6)；
S3：将抽采内管(202)插入抽采外管(201)内；
S4：在抽采内管(202)与抽采外管(201)之间灌入水，使膨胀橡胶膨胀进行密封；
S5：在抽采内管(202)与抽采外管(201)之间，膨胀橡胶(6)的上方打入建筑用密封填充料(5)，加装地面支撑基座(7)。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置的使用方法，其特征在于，所述膨胀橡胶(6)与第二法兰(21)的距离为0.8‑2.0米。 说明书 : 一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置及使用方法技术领域[0001] 本发明涉及煤矿开采领域，具体是一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置及使用方法。背景技术[0002] 煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域。煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。[0003] 地面卸压瓦斯抽采井在煤层采动后，瓦斯抽采管受到因采煤产生的向下的拉力，导致地面瓦斯抽采井口下移，地面无法继续瓦斯抽采的情况。如图1、图2所示，地面瓦斯抽采井因受到向下拉力导致井口法兰与抽采管断开而无法采气，需要耗费大量的人力和物力进行维护，影响生产的进程，增加了工作人员的劳动强度。发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置及使用方法，通过在抽采内管和抽采外管之间填充膨胀橡胶和密封填充料，将外层护壁套管和抽采内管固定在地面支撑基座上，有效解决因采动影响导致的地面瓦斯抽采井井口损坏的问题。[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：[0006] 一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置，活动孔口装置包括连接管、抽采管、外层护壁套管和地面支撑基座，所述连接管的一端设有第一法兰，抽采管包括抽采内管和抽采外管，抽采内管的一端设有第二法兰。[0007] 所述抽采内管和抽采外管之间设有膨胀橡胶和密封填充料。[0008] 所述外层护壁套管套装在抽采管上，外层护壁套管与抽采外管之间形成水泥固井。[0009] 所述地面支撑基座包括第一支撑盘和第二支撑盘，第一支撑盘和第二支撑盘之间设有支撑环，第一支撑盘上设有第一配合孔，第二支撑盘上设有第二配合孔。[0010] 进一步的，所述连接管上设有第一法兰的相对端与地面瓦斯抽采管道连通。[0011] 进一步的，所述抽采管通过第二法兰与第一法兰配合和连接管连通。[0012] 进一步的，所述密封填充料位于膨胀橡胶的上方。[0013] 进一步的，所述外层护壁套管与第二配合孔配合，抽采内管与第一配合孔配合。[0014] 一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置的使用方法，使用方法包括以下步骤：[0015] S1：将第二法兰与抽采内管连接；[0016] S2：在抽采内管的外壁环状缠绕密封膨胀橡胶；[0017] S3：将抽采内管插入抽采外管内；[0018] S4：在抽采内管与抽采外管之间灌入水，使膨胀橡胶膨胀进行密封；[0019] S5：在抽采内管与抽采外管之间，膨胀橡胶的上方打入建筑用密封填充料，加装地面支撑基座。[0020] 进一步的，所述膨胀橡胶与第二法兰的距离为0.8‑2.0米。[0021] 本发明的有益效果：[0022] 本发明活动孔口装置通过在抽采内管和抽采外管之间填充膨胀橡胶和密封填充料，将外层护壁套管和抽采内管固定在地面支撑基座上，有效解决因采动影响导致的地面瓦斯抽采井井口损坏的问题。附图说明[0023] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。[0024] 图1是本发明现有技术井口采动前结构示意图；[0025] 图2是本发明现有技术井口采动后结构示意图；[0026] 图3是本发明活动孔口装置结构示意图；[0027] 图4是本发明活动孔口装置采动当中的工作结构示意图；[0028] 图5是本发明地面支撑基座剖视图；[0029] 图6是本发明地面支撑基座结构示意图；[0030] 图7是本发明活动孔口装置截面示意图。具体实施方式[0031] 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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0032] 一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置，活动孔口装置包括连接管1、抽采管2、外层护壁套管3和地面支撑基座7，如图3、图4所示，连接管1的一端与地面瓦斯抽采管道连通，另一端设有第一法兰11。[0033] 抽采管2包括抽采内管202和抽采外管201，抽采内管202的一端设有第二法兰21，抽采管2通过第二法兰21与第一法兰11配合和连接管1连通。[0034] 抽采内管202和抽采外管201之间设有膨胀橡胶6和密封填充料5，密封填充料5位于膨胀橡胶6的上方。[0035] 外层护壁套管3套装在抽采管2上，外层护壁套管3与抽采外管201之间形成水泥固井4。[0036] 地面支撑基座7包括第一支撑盘71和第二支撑盘72，如图5、图6所示，第一支撑盘71和第二支撑盘72之间设有支撑环73，第一支撑盘71上设有第一配合孔711，第二支撑盘72上设有第二配合孔721，外层护壁套管3与第二配合孔721配合，如图7所示,抽采内管202与第一配合孔711配合。[0037] 一种煤矿采动区地面瓦斯抽采井活动孔口装置的使用方法，使用方法包括以下步骤：[0038] S1：将第二法兰21与抽采内管202连接，抽采内管202的长度为采煤后地面沉降的理论最大下沉量；[0039] S2：在抽采内管202的外壁环状缠绕密封膨胀橡胶6，膨胀橡胶6与第二法兰210的距离为0.8‑2.0米；[0040] S3：将抽采内管202插入抽采外管201内；[0041] S4：在抽采内管202与抽采外管201之间灌入水，使膨胀橡胶膨胀进行密封；[0042] S5：在抽采内管202与抽采外管201之间，膨胀橡胶6的上方打入建筑用密封填充料5，加装地面支撑基座7。[0043] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。[0044] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

专利地区：安徽

专利申请日期：2020-09-15

专利公开日期：2024-08-30

专利公告号：CN111946390B