矿用抽采管如何抽取煤矿瓦斯

    矿用抽采管抽取煤矿瓦斯的过程涉及多个环节，具体如下：

    一、抽采方法选择与管路布置

    采空区抽采：

    埋管法：沿采煤工作面回风巷敷设瓦斯管路，随工作面推进将管路一端埋入采空区，通过三通、立管和阀门实现瓦斯抽采。

    插管法：在顶板冒落前将带孔眼管子插入采空区，管径75-100mm，端部长2-3m，管壁小孔用纱网包裹避免堵塞，抽采浓度通常为10%-25%。

    顶板裂隙带抽采：利用煤体采动后上覆岩层裂隙作为瓦斯流动通道，通过高位钻孔实现预抽采。

    顶板走向高抽巷抽采：在煤层顶板布置抽采巷道，通过负压出口抽采流向工作面的瓦斯，降低上隅角浓度。

    地面钻孔抽采：适用于采空区距地表较浅的矿井，将钻孔终端打入发育良好的裂隙圈，通过负压抽采降低煤层瓦斯含量。

    开采层与邻近层抽采：

    开采层抽放：直接从开采煤层中抽采瓦斯，适用于瓦斯涌出量主要来自开采层的情况。

    邻近层抽放：在开采煤层群时，针对邻近层瓦斯涌出量大的情况，通过专用巷道或钻孔进行抽采。

    二、抽采管路系统设计

    管材选择：

    聚氯乙烯管材：质轻、耐腐蚀、化学稳定性强，但强度低于钢管，需防止剧烈碰撞。

    聚乙烯涂层螺旋焊接咬合复合钢管：结合钢管与塑料管优点，具有阻燃、抗静电、耐腐蚀等特性，适用于大口径刚性管需求。

    不锈钢螺旋咬合瓦斯管：质轻强度高、防腐蚀性能优异，适用于瓦斯抽放、供风等场景。

    管路敷设：

    回风巷敷设：沿采煤工作面回风巷敷设瓦斯管路，通过三通、立管和阀门实现分段控制。

    顶板巷道布置：在煤层顶板掘进走向巷道抽采瓦斯，降低回风流和上隅角瓦斯浓度。

    三、抽采过程控制与监测

    参数监测：

    矿用抽采管实时监测密闭内气体成分、浓度、抽采负压等参数，避免漏风导致采空区浮煤自燃。

    通过调整抽采负压和流量，确保抽出瓦斯中的甲烷浓度符合安全标准。

    动态调节：

    双埋管法：在第一条埋管埋入30m时预埋第二条管路，通过交替使用实现连续抽采。

    矿用抽采管气动阀门控制法：通过远控实现采空区内部抽采管口的气动阀门开闭，节省预埋管路。

    远控胶囊控制法：通过胶囊膨胀控制抽采管口开闭，调节瓦斯抽采口，节省管路并降低成本。

    四、封孔与安全措施

    封孔技术：

    矿用抽采管采用水泥砂浆、聚氨酯泡沫、胶圈或胶囊封孔器等技术，确保钻孔密封性，防止瓦斯泄漏。

    安全防护：

    定期检查抽采管路和设备，确保系统正常运行。

    在瓦斯涌出量大的区域，加强通风管理，防止瓦斯积聚。