一种用于低渗透煤层的煤层气开采设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于低渗透煤层的煤层气开采设备，其包括：顶位柱盘，其一侧端面抵靠在煤层侧壁上；外架座，横向架设在顶位柱盘的一侧，并与所述顶位柱盘相固定；中心钻进机构，滑动设置在所述外架座上，所述中心钻进机构深入煤层内；侧破煤组件，周向分布在所述顶位柱盘上。盘上。盘上。

【技术实现步骤摘要】
一种用于低渗透煤层的煤层气开采设备


[0001]本专利技术属于煤层气开采设备
，具体是一种用于低渗透煤层的煤层气开采设备。

技术介绍

[0002]低渗透煤层指的是煤层中气体渗透性较差的煤层。高渗透煤层通常具有较好的气体渗透性，使得气体能够相对容易地从煤层中释放和采集。然而，低渗透煤层的气体渗透性较差，气体释放和采集的难度较大。现有技术中，多采用压裂技术，即使用压裂液将煤层进行压裂处理，破坏煤层中的渗透性较差的区域，增加气体的渗透性，而目前单钻孔压裂只能在一个孔洞中进行，因此，压裂裂缝的渗透面积受到限制。在低渗透煤层中，渗透性较差，裂缝扩展的范围有限，可能无法覆盖足够大的煤层面积，从而限制了气体的释放和采集效率；
[0003]因此，有必要提供一种用于低渗透煤层的煤层气开采设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于低渗透煤层的煤层气开采设备，其包括：
[0005]顶位柱盘，其一侧端面抵靠在煤层侧壁上；
[0006]外架座，横向架设在顶位柱盘的一侧，并与所述顶位柱盘相固定；
[0007]中心钻进机构，滑动设置在所述外架座上，所述中心钻进机构深入煤层内；
[0008]侧破煤组件，周向分布在所述顶位柱盘上。
[0009]进一步，作为优选，所述侧破煤组件包括：
[0010]固定管架，垂直穿接固定在所述顶位柱盘上；
[0011]内轴管，同轴设置在所述固定管架内，所述内轴管的一侧横向固定有传输架，所述传输架上滑动设置有驱动座；
[0012]钻轴杆，转动设置在所述驱动座上，所述钻轴杆的一端转动穿接在所述内轴管内，所述驱动座上设置有减速齿座，所述减速齿座通过齿轮啮合作用与所述钻轴杆相连接传动；
[0013]供流座，转动连通在所述钻轴杆的端部。
[0014]进一步，作为优选，所述固定管架内设有球槽，所述内轴管套接固定有球轴，所述球轴转动设置在球槽内，且所述固定管架上套接固定有轴盘，且所述内轴管外套接固定有环架，所述轴盘与环架之间万向铰接有多个伸缩调节杆，所述内轴管的转向角度小于25
°
，且多个所述侧破煤组件中的内轴管能够独立旋转调节。
[0015]进一步，作为优选，所述钻轴杆上同轴固定有外环座，所述外环座被设置为双层式管体结构，且所述外环座上的环腔上周向分布有多个射流孔，所述钻轴杆上设有流动腔，所述供流座通过流动腔与各所述射流孔相连通。
[0016]进一步，作为优选，所述中心钻进机构包括：
[0017]传输架，滑动设置在外架座上，所述传输架上转动设置有中心轴杆；
[0018]旋转齿座，固定在所述传输架上，并通过齿轮啮合作用与所述中心轴杆连接传动；
[0019]内轴管，同轴设置在所述中心轴杆内；以及
[0020]扩压器，为前后分布的两个，所述扩压器均套接固定在所述中心轴管上。
[0021]进一步，作为优选，所述扩压器上周向分布有多个扩压件，各所述扩压件被设置为两段式可折叠结构，所述扩压件的两端均通过衔接件与所述扩压器相铰接，所述中心轴杆内同轴固定有气流环座，所述气流环座周向分布有多个侧缸，各所述侧缸均密封滑动设置有推杆，所述推杆与所述扩压件相连接，且所述推杆上设有定位件，所述气流环座上设有通孔，且所述中心轴杆上连通有供气管，所述供气管与两个所述气流环座气压流通。
[0022]进一步，作为优选，所述中心轴杆上设有套管，所述内轴管转动穿接在套管内，所述内轴管上套接固定有环盘，所述环盘的一端与所述套管相抵靠接触，所述内轴管的一端与负压排气座相转动连通。
[0023]进一步，作为优选，所述内轴管上还套接设置有偏心块，且所述环盘与套管的接触面被设置为搓齿面结构。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]本专利技术中多个侧破煤组件能够周围分布在中心钻进机构，并能够进行平行或倾斜破煤工作，从而由中心钻进机构进行煤层气定位抽采，提高开采效率，其中在煤层气抽采中，中心钻进机构同时能够进行煤层供振，以此提高煤层气渗透效果，调整低渗透煤层裂缝扩展分布情况。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术中侧破煤组件的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术中轴盘的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术中外环座的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术中中心钻进机构的结构示意图；
[0031]图6为本专利技术中套管的结构示意图；
[0032]图中：1、顶位柱盘；11、外架座；2、中心钻进机构；21、传输架；22、中心轴杆；23、扩压器；24、内轴管；25、负压排气座；26、侧缸；27、气流环座；28、扩压件；3、侧破煤组件；31、固定管架；32、内轴管；33、传输架；34、驱动座；35、钻轴杆；36、供流座；37、外环座；38、射流孔；4、轴盘；41、环架；42、缩调节杆；5、套管；51、环盘；52、偏心块。
具体实施方式
[0033]请参阅图1，本专利技术实施例中，一种用于低渗透煤层的煤层气开采设备，其包括：
[0034]顶位柱盘1，其一侧端面抵靠在煤层侧壁上；
[0035]外架座11，横向架设在顶位柱盘1的一侧，并与所述顶位柱盘1相固定；
[0036]中心钻进机构2，滑动设置在所述外架座11上，所述中心钻进机构2深入煤层内；中心钻进机构能够进行煤层气中心抽采输送；
[0037]侧破煤组件3，周向分布在所述顶位柱盘1上，即针对抽采处周围进行破煤工作。
[0038]本实施例中，所述侧破煤组件3包括：
[0039]固定管架31，垂直穿接固定在所述顶位柱盘1上；
[0040]内轴管32，同轴设置在所述固定管架31内，所述内轴管32的一侧横向固定有传输架33，所述传输架上滑动设置有驱动座34；
[0041]钻轴杆35，转动设置在所述驱动座34上，所述钻轴杆35的一端转动穿接在所述内轴管32内，所述驱动座34上设置有减速齿座，所述减速齿座通过齿轮啮合作用与所述钻轴杆35相连接传动；
[0042]供流座36，转动连通在所述钻轴杆35的端部，以便由钻轴杆旋转钻进低渗透煤层中。
[0043]作为较佳的实施例，所述固定管架31内设有球槽，所述内轴管32套接固定有球轴，所述球轴转动设置在球槽内，且所述固定管架31上套接固定有轴盘4，且所述内轴管32外套接固定有环架41，所述轴盘4与环架41之间万向铰接有多个伸缩调节杆42，所述内轴管32的转向角度小于25
°
，且多个所述侧破煤组件3中的内轴管32能够独立旋转调节，即多个伸缩调节杆能够在伸缩配合下驱动内轴管进行转向调节，此时钻轴杆能够相对中心钻进机构平行或倾斜分布，并由钻轴杆进行射流破煤，而平行破煤中：
[0044]1、扩大破裂面积：通过多个平行设置的钻轴杆进行射流破煤，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于低渗透煤层的煤层气开采设备，其特征在于：其包括：顶位柱盘(1)，其一侧端面抵靠在煤层侧壁上；外架座(11)，横向架设在顶位柱盘(1)的一侧，并与所述顶位柱盘(1)相固定；中心钻进机构(2)，滑动设置在所述外架座(11)上，所述中心钻进机构(2)深入煤层内；侧破煤组件(3)，周向分布在所述顶位柱盘(1)上。2.根据权利要求1所述的一种用于低渗透煤层的煤层气开采设备，其特征在于：所述侧破煤组件(3)包括：固定管架(31)，垂直穿接固定在所述顶位柱盘(1)上；内轴管(32)，同轴设置在所述固定管架(31)内，所述内轴管(32)的一侧横向固定有传输架(33)，所述传输架上滑动设置有驱动座(34)；钻轴杆(35)，转动设置在所述驱动座(34)上，所述钻轴杆(35)的一端转动穿接在所述内轴管(32)内，所述驱动座(34)上设置有减速齿座，所述减速齿座通过齿轮啮合作用与所述钻轴杆(35)相连接传动；供流座(36)，转动连通在所述钻轴杆(35)的端部。3.根据权利要求2所述的一种用于低渗透煤层的煤层气开采设备，其特征在于：所述固定管架(31)内设有球槽，所述内轴管(32)套接固定有球轴，所述球轴转动设置在球槽内，且所述固定管架(31)上套接固定有轴盘(4)，且所述内轴管(32)外套接固定有环架(41)，所述轴盘(4)与环架(41)之间万向铰接有多个伸缩调节杆(42)，所述内轴管(32)的转向角度小于25
°
，且多个所述侧破煤组件(3)中的内轴管(32)能够独立旋转调节。4.根据权利要求2所述的一种用于低渗透煤层的煤层气开采设备，其特征在于：所述钻轴杆(35)上同轴固定有外环座(37)，所述外环座(37)被设置为双层式管体结构，且所述外环座(37)上的环腔上周向分布有多个射流孔(38)，所述钻轴杆(35...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜明洋，
申请(专利权)人：宿州学院，
类型：发明
国别省市：