一种煤矿采空区瓦斯抽采装置的制作方法

本发明涉及瓦斯抽采，具体为一种煤矿采空区瓦斯抽采装置。

背景技术：

1、煤层瓦斯是成煤过程中的一种伴生产物，大部分以吸附态储存于煤层中。它是煤矿生产过程中的主要灾害源，其主要成分ch4是较强烈的温室气体，但同时也是一种洁净能源和优质化工原料。因此开发利用瓦斯，既可以充分利用地下资源，又可以改善矿井安全条件和提高经济效益，对缓解常规油气供应的紧张状况、实施国民经济可持续发展战略、降低因其向大气逸散而产生的温室效应等均具有十分重要的意义；采煤工作面封闭后，其采动影响范围内能够卸压解吸的瓦斯称为老采空区瓦斯。

2、目前对于老采空区的瓦斯的抽采方法，大多数是首先使用钻杆对抽采位置进行打孔，再通过抽采泵体对孔内的气体进行抽采检测，这种抽采方法，钻孔作业及抽采作业分开进行，导致瓦斯的抽采效率比降低，影响煤矿的后续开采进度。

3、在公开号为cn112832846a的专利文件中公开了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，通过设置抽采钻杆并配合使用抽采组件，在通过稳定钻孔的同时同步对瓦斯气体的含量进行抽采检测，有效提升了整个装置对瓦斯的抽采效果；通过设置防护组件，使用疏液软管末端外加的疏液泵体向储液框中输入冷却液体，冷却液体通过疏液管进入对应的疏液槽中，并通过疏液槽的末端精准喷洒至对应的钻凸位置处，防止钻凸在进行转动钻孔时变热或产生火花造成瓦斯气体爆炸，从而有效提升了在进行钻孔抽样时的安全防护性。

4、但该用于抽采煤矿老采空区瓦斯的抽采装置，在钻孔完成后的抽采过程中未对抽采管进行冷却，抽采过程中抽采管的温度过高也会造成瓦斯气体受热爆炸，且该抽采煤矿老采空区瓦斯的抽采装置，不能进行多位置同时抽采。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，包括抽采管和设置于抽采管一端的气缸，所述抽采管的外部设置有冷却装置，所述冷却装置包括气动单元和往复单元。

3、所述气动单元包括排气口、连通仓、金属冷却板、半导体制冷板和流动管，所述排气口固定连接于抽采管的外表面左端，所述连通仓固定连接于抽采管的外表面靠近右端的位置，所述金属冷却板固定连接于连通仓的左侧，所述半导体制冷板固定连接于金属冷却板远离抽采管的一侧，所述流动管固定连接于抽采管的两侧中部。

4、所述往复单元包括滑动强磁块、隔板、流动腔、磁性压块和轻质弹簧，所述滑动强磁块密封滑动连接于流动管的内部靠近左端的位置，所述隔板固定连接于流动管的内壁，所述流动腔设置于流动管的内部右侧，所述磁性压块滑动连接于流动腔的内壁，所述轻质弹簧固定连接于流动腔的内部右侧。

5、优选的，所述抽采管的内壁右侧固定连接有小球囊，所述小球囊的内壁一侧固定连接有压簧，所述小球囊的内壁另一侧固定连接有压电陶瓷板，所述连通仓的外表面固定安装有微型逆变器。

6、优选的，所述小球囊等间距分布于抽采管的内壁右侧，所述抽采管的右端套接有防尘网，防尘网可以有效过滤抽取的气体中含有的大颗粒灰尘和杂质，减少进入到抽采管中的灰尘和杂质，进而提升抽采的瓦斯气体质量。

7、优选的，所述半导体制冷板通过微型逆变器与压电陶瓷板耦合连接，所述压簧的两端分别与小球囊的内壁一侧和压电陶瓷板的一侧固定连接，导体制冷板的吸热端位于金属冷却板的内部，放热端与空气接触。

8、优选的，所述滑动强磁块与磁性压块靠近的一侧相互排斥，所述流动腔的内部分布有冷却液，所述磁性压块与流动腔的内壁不接触，所述轻质弹簧外表面经过防锈处理，轻质弹簧外表面经过防锈处理可以防止其在冷却液的长期浸泡下生锈。

9、优选的，所述气缸的输出端连接有伸缩杆，所述伸缩杆远离气缸的一端固定连接有密封滑块，所述气缸的底部固定安装有连接座，气缸运行时，其输出端带动伸缩杆不断的伸缩，从而拉动密封滑块在抽采管的内壁左侧不断的伸缩往复。

10、优选的，所述连接座的底部设置有传动装置，所述传动装置包括横板、轴承座、双向丝杆、丝杆螺母、连接杆、限位块和手柄，所述轴承座固定安装于横板的顶部两侧，所述双向丝杆连接于轴承座的内部，所述丝杆螺母螺纹连接于双向丝杆的外表面，所述连接杆固定连接于丝杆螺母的底部，所述限位块固定连接于连接杆的底部，所述手柄固定连接于双向丝杆的一端。

11、优选的，所述横板的背面开设有长度大于连接杆直径且小于限位块直径的滑槽，所述丝杆螺母的顶部与连接座的底部固定连接，通过限位块和连接杆在滑槽内部滑动，可以防止连接座在移动过程中位置偏差较大。

12、优选的，所述双向丝杆的左右两端螺纹方向相反，所述轴承座的内部安装有滚珠轴承，所述滚珠轴承的外圈与轴承座的内壁连接，所述滚珠轴承的内圈与双向丝杆连接，因为双向丝杆的左右两端螺纹方向相反，所以双向丝杆在转动的过程中会使两个丝杆螺母朝相互靠近或相互远离的方向移动。

13、优选的，所述横板的底部安装有升降液压缸，所述升降液压缸的底部固定安装有底座，需要调整抽采管的高度时，只需同时控制两个升降液压缸工作，即可调整抽采管的高度。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1.该煤矿采空区瓦斯抽采装置，冷却液流动进入到连通仓，冷却液进入到连通仓内部后会流入金属冷却板内部，从而对抽采管的外表面进行冷却，进而防止抽采管表面的温度过高，导致瓦斯在抽采过程中发生爆炸，引起安全隐患。

16、2.该煤矿采空区瓦斯抽采装置，半导体制冷板通电后会在一端吸热，另一端放热，半导体制冷板吸热端吸热，放热端放热，进而半导体制冷板吸热端对金属冷却板内冷却液的热量进行吸收，使得冷却液保持较低的温度，有利于抽采管整体保持较低的温度，防止瓦斯因温度升高导致爆炸。

17、3.该煤矿采空区瓦斯抽采装置，在调整两个抽采管之间的距离时，两个丝杆螺母和两个限位块靠近的过程中，因为相互排斥，所以会移动至一定的距离后不再靠近，所以当相邻两个抽采管之间距离不会过近，从而保证相邻两个抽采管不会相互影响。

技术特征：

1.一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，包括抽采管(1)和设置于抽采管(1)一端的气缸(2)，其特征在于：所述抽采管(1)的外部设置有冷却装置，所述冷却装置包括气动单元和往复单元；

2.根据权利要求1所述的一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，其特征在于：所述抽采管(1)的内壁右侧固定连接有小球囊(108)，所述小球囊(108)的内壁一侧固定连接有压簧(1081)，所述小球囊(108)的内壁另一侧固定连接有压电陶瓷板(1082)，所述连通仓(103)的外表面固定安装有微型逆变器(109)。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，其特征在于：所述小球囊(108)等间距分布于抽采管(1)的内壁右侧，所述抽采管(1)的右端套接有防尘网(101)。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，其特征在于：所述半导体制冷板(106)通过微型逆变器(109)与压电陶瓷板(1082)耦合连接，所述压簧(1081)的两端分别与小球囊(108)的内壁一侧和压电陶瓷板(1082)的一侧固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，其特征在于：所述滑动强磁块(1071)与磁性压块(1074)靠近的一侧相互排斥，所述流动腔(1073)的内部分布有冷却液，所述磁性压块(1074)与流动腔(1073)的内壁不接触，所述轻质弹簧(1075)外表面经过防锈处理。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，其特征在于：所述气缸(2)的输出端连接有伸缩杆(201)，所述伸缩杆(201)远离气缸(2)的一端固定连接有密封滑块(202)，所述气缸(2)的底部固定安装有连接座(203)。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，其特征在于：所述连接座(203)的底部设置有传动装置，所述传动装置包括横板(3)、轴承座(301)、双向丝杆(302)、丝杆螺母(303)、连接杆(304)、限位块(305)和手柄(306)，所述轴承座(301)固定安装于横板(3)的顶部两侧，所述双向丝杆(302)连接于轴承座(301)的内部，所述丝杆螺母(303)螺纹连接于双向丝杆(302)的外表面，所述连接杆(304)固定连接于丝杆螺母(303)的底部，所述限位块(305)固定连接于连接杆(304)的底部，所述手柄(306)固定连接于双向丝杆(302)的一端。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，其特征在于：所述横板(3)的背面开设有长度大于连接杆(304)直径且小于限位块(305)直径的滑槽，所述丝杆螺母(303)的顶部与连接座(203)的底部固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，其特征在于：所述双向丝杆(302)的左右两端螺纹方向相反，所述轴承座(301)的内部安装有滚珠轴承，所述滚珠轴承的外圈与轴承座(301)的内壁连接，所述滚珠轴承的内圈与双向丝杆(302)连接。

10.根据权利要求1所述的一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，其特征在于：所述横板(3)的底部安装有升降液压缸(4)，所述升降液压缸(4)的底部固定安装有底座(5)。

技术总结本发明涉及瓦斯抽采技术领域，尤其涉及了一种煤矿采空区瓦斯抽采装置，包括抽采管和气缸，抽采管的外部设置有冷却装置，冷却装置包括气动单元和往复单元，气动单元包括排气口、连通仓、金属冷却板、半导体制冷板和流动管，往复单元包括滑动强磁块、隔板、流动腔、磁性压块和轻质弹簧。该煤矿采空区瓦斯抽采装置，冷却液进入到连通仓内部后会流入金属冷却板内部，从而对抽采管的外表面进行冷却，半导体制冷板通电后会在一端吸热，另一端放热，半导体制冷板吸热端吸热，放热端放热，进而半导体制冷板吸热端对金属冷却板内冷却液的热量进行吸收，使得冷却液保持较低的温度，有利于抽采管整体保持较低的温度，防止瓦斯因温度升高导致爆炸。技术研发人员：王化强,何登云,王双剑,郎庆山,张化学,刘亚奎,朱缪和,武乔伟受保护的技术使用者：淮北矿业股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2