本发明专利技术公开了一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置及其使用方法，装置包括移动结构、升降结构、控制结构、动力结构、振动结构、监测结构，所述移动结构包括底座、用于驱动底座移动的滚轮，所述升降结构、控制结构安装在底座上，所述升降结构包括安装在底座上的丝杆升降机以及安装在丝杆升降机上且能进行竖直升降的连接法兰，所述动力结构包括变频电机、内轴、保护壳，所述变频电机安装在连接法兰上，所述保护壳与变频电机固定且水平设置，所述内轴设置在保护壳内与变频电机的输出轴连接，所述振动结构包括偏心轮、连杆、振动头，能够可持续性振动增透煤岩，提高瓦斯的抽采效率。提高瓦斯的抽采效率。提高瓦斯的抽采效率。
【技术实现步骤摘要】
一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及瓦斯抽采
，具体涉及一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置。
技术介绍
[0002]瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害的重要举措，目前井下瓦斯抽采主要采用钻孔抽采技术，即通过钻机对抽采区域实施大量抽采瓦斯钻孔，将其密封后高负压抽采获取高浓度瓦斯，从而减少抽采区域瓦斯含量，实现煤与瓦斯共采。但现阶段煤矿总体瓦斯抽采存在抽采率低、有效抽采周期短、瓦斯预抽浓度不达标等问题，究其原因在于低透气性高瓦斯煤层抽采难度大，缺乏与之相适应的卸压增透技术。
技术实现思路
[0003]针对上述存在的技术不足，本专利技术的目的是提供一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置及其使用方法，能够可持续性振动增透煤岩，提高瓦斯的抽采效率。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术提供一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置，包括移动结构、升降结构、控制结构、动力结构、振动结构、监测结构，所述移动结构包括底座、用于驱动底座移动的滚轮，所述升降结构、控制结构安装在底座上，所述升降结构包括安装在底座上的丝杆升降机以及安装在丝杆升降机上且能进行竖直升降的连接法兰，所述动力结构包括变频电机、内轴、保护壳，所述变频电机安装在连接法兰上，所述保护壳与变频电机固定且水平设置，所述内轴设置在保护壳内与变频电机的输出轴连接，所述振动结构包括偏心轮、连杆、振动头，所述内轴远离变频电机的一端安装有若干个偏心轮，所述偏心轮通过连杆连接有能够伸出到保护壳外部的振动头，所述监测结构包括安装在保护壳远离变频电机一端的瓦斯传感器，所述控制结构包括安装在底座上的智能控制箱，所述瓦斯传感器、变频电机、丝杆升降机与智能控制箱电连接。
[0006]优选地，所述保护壳为圆柱形壳体结构，所述内轴与保护壳同轴心设置。
[0007]优选地，所述保护壳上设置有与振动头对应的垂直于保护壳轴线的且连通保护壳外部与内腔的滑槽，滑槽通过固定杆锚固在保护壳上，所述振动头、连杆、偏心轮组成一个偏心轮副，所述振动头沿着滑槽作伸出保护壳和缩回保护壳的往复运动。
[0008]优选地，所述连杆的一端通过螺栓一与偏心轮铰接，所述连杆远离偏心轮的一端通过螺栓二与振动头铰接。
[0009]优选地，所述智能控制箱内设置有移动电源、微芯片，所述智能控制箱上设置有显示屏、控制按钮，所述显示屏、控制按钮、移动电源、变频电机、丝杆升降机与微芯片电连接。
[0010]优选地，所述内轴上安装有至少四个偏心轮，呈上下左右垂直交替布置，每个偏心轮通过连杆连接有振动头，上下相邻的两个偏心轮上的振动头错开180度布置，左右相邻的两个偏心轮上的振动头错开180度布置。
[0011]本专利技术还提供一种上述装置的使用方法，包括以下步骤：
[0012](1)在煤层钻孔形成一字型布置的钻孔a、钻孔b、钻孔c，所述钻孔b布置在钻孔a、钻孔c中间作为装置干扰孔，所述钻孔a、钻孔c作瓦斯抽采孔，所述钻孔a、钻孔c的端头用密封材料作封堵，且在钻孔a、钻孔c内埋设瓦斯抽采管，将瓦斯抽采管通过套管与瓦斯抽采设备连通，此时不进行瓦斯抽采；
[0013](2)通过滚轮将装置移动到钻孔b前端，通过智能控制箱控制丝杆升降机来调整振动结构(V)整体位置使内轴正对着钻孔b，然后移动装置使振动结构(V)伸入到钻孔b内；
[0014](3)利用智能控制箱驱动变频电机工作，变频电机牵引内轴从而带动转动偏心轮旋转，进而牵引连杆带动振动头在滑槽上做往复运动，在变频电机工作的同时对钻孔a、钻孔c进行瓦斯抽采；
[0015](4)钻孔b内瓦斯传感器实时监测钻孔b内瓦斯浓度，当监测到钻孔b内瓦斯涌出增加时，利用智能控制箱控制变频电机变频，增加变频电机的输出转速，当监测到钻孔b内瓦斯涌出减少时，利用智能控制箱控制变频电机变频，减少变频电机的输出转速，从而实现调控振动头振动频率的操作。
[0016]本专利技术的有益效果在于：
[0017]本专利技术的装置结构简单、使用方便，本专利技术通过振动结构在干扰孔内的振动对围岩持续性卸压，降低了煤层地应力，能够提高临近抽采孔内瓦斯抽采浓度，能够延长邻近抽采孔内瓦斯的抽采周期，本专利技术的方法考虑了煤层瓦斯涌出不均匀性，能够根据监测的瓦斯浓度指标，控制动力结构输出，进而调整振动结构对煤壁振动力度，从而调整瓦斯抽采效率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例的整体结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例的主要结构部件的示意主视图；
[0021]图3为本专利技术实施例的主要结构部件的示意侧视图；
[0022]图4为本专利技术实施例的主要结构部件的示意俯视图；
[0023]图5为本专利技术实施例的振动结构整体结构的示意图；
[0024]图6为本专利技术实施例的振动结构的安装示意图；
[0025]图7为本专利技术实施例的工作状态示意图一；
[0026]图8为本专利技术实施例的工作状态示意图二；
[0027]附图标记说明：1
‑
滚轮，2
‑
底座，3
‑
智能控制箱，4
‑
显示屏，5
‑
微芯片，6
‑
移动电源，7
‑
丝杆升降机，8
‑
连接法兰，9
‑
变频电机，10
‑
钻杆连接卡槽，11
‑
内轴，12
‑
电缆，13
‑
保护壳，14
‑
下位振动头，15
‑
上位振动头，16
‑
左侧振动头，17
‑
右侧振动头，18
‑
瓦斯传感器，19
‑
取样孔，20
‑
卡接块，21
‑
偏心轮，22
‑
连杆，23
‑
滑槽，24
‑
振动头，25
‑
螺栓一，26
‑
螺栓二，27
‑
固定杆，28
‑
钻孔a，29
‑
钻孔b，30
‑
钻孔c，31
‑
瓦斯抽采管，32
‑
煤层。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置，其特征在于，包括移动结构(I)、升降结构(II)、控制结构(III)、动力结构(IV)、振动结构(V)、监测结构(VI)，所述移动结构(I)包括底座(1)、用于驱动底座(1)移动的滚轮(2)，所述升降结构(II)、控制结构(III)安装在底座(1)上，所述升降结构(II)包括安装在底座(1)上的丝杆升降机(7)以及安装在丝杆升降机(7)上且能进行竖直升降的连接法兰(8)，所述动力结构(IV)包括变频电机(9)、内轴(11)、保护壳(13)，所述变频电机(9)安装在连接法兰(8)上，所述保护壳(13)与变频电机(9)固定且水平设置，所述内轴(11)设置在保护壳(13)内与变频电机(9)的输出轴(10)连接，所述振动结构(V)包括偏心轮(21)、连杆(22)、振动头(24)，所述内轴(11)远离变频电机(9)的一端安装有若干个偏心轮(21)，所述偏心轮(21)通过连杆(22)连接有能够伸出到保护壳(13)外部的振动头(24)，所述监测结构(VI)包括安装在保护壳(13)远离变频电机(9)一端的瓦斯传感器(13)，所述控制结构(III)包括安装在底座(1)上的智能控制箱(3)，所述瓦斯传感器(13)、变频电机(9)、丝杆升降机(7)与智能控制箱(3)电连接。2.如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置，其特征在于，所述保护壳(13)为圆柱形壳体结构，所述内轴(11)与保护壳(13)同轴心设置。3.如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置，其特征在于，所述保护壳(13)上设置有与振动头(24)对应的垂直于保护壳(13)轴线的且连通保护壳(13)外部与内腔的滑槽(18)，所述振动头(24)、连杆(22)、偏心轮(21)组成一个偏心轮副，所述振动头(24)沿着滑槽(18)作伸出保护壳(13)和缩回保护壳(13)的往复运动。4.如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置，其特征在于，所述连杆(22)的一端通过螺栓一(25)与偏心轮(21)铰接，所述连杆(22)远离偏心轮(21)的一端通过螺栓二(26)与振动头(24)铰接。5.如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯钻孔可变频振动强化抽采装置，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王方田，李哲，张洋，魏学谦，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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