一种防塌孔瓦斯抽放管及其安装方法【技术领域】
本发明涉及一种防塌孔瓦斯抽放管及其安装方法。
【背景技术】
在煤层上打钻瓦斯抽采孔是目前释放煤层瓦斯的主要方式。但由于各地的煤层储
存条件不同，煤层深孔钻进的难易程度差别较大，松软突出煤层在可采煤层中占有很大的
比例。在这类煤层中打钻瓦斯抽采孔容易出现塌孔现象，不仅增加了瓦斯抽采难度，而且还
容易导致安全事故频发,在地应力较高的区域上述现象尤为严重，煤矿井下钻打瓦斯抽放
钻孔费时费力，一般情况下一百米的瓦斯钻孔需要连续作业6个小时才能完成,如果遇到塌
孔现象，那么瓦斯钻孔就作废弃用,目前还没有一种能够较好解决瓦斯抽采孔垮塌的方法。
【发明内容】
本发明目的是克服现有技术中的不足，提供一种防塌孔瓦斯抽放管，能够有效避
免瓦斯抽采孔垮塌、又不妨碍从煤层中抽采瓦斯。
本发明的另一目的是提供一种抽放管的安装方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种防塌孔瓦斯抽放管，包括管身，所述管身的横断面为圆弧形，所述管身外侧壁
上设有多个用于阻挡煤层塌陷的支撑片。
优选的，所述支撑片有多个，且沿所述管身长度方向均布设置。
优选的，所述支撑片有多个，且沿所述管身长度方向呈螺旋状分布。
优选的，所述支撑片为6片或8片。
优选的，所述管身外径为50mm时，所述支撑片的高度为16mm、厚度为4mm。
优选的，所述管身外径为63mm时，所述支撑片的高度为18mm、厚度为4mm。
优选的，所述管身外径为75mm时，所述支撑片的高度为20mm、厚度为5mm。
优选的，所述支撑片上设有多个贯穿其两侧的通气孔。
优选的，所述支撑片横断面为矩形或圆弧形。
优选的，所述管身和支撑片均为聚氯乙烯材质制成。
一种防塌孔瓦斯抽放管的安装方法，包括如下步骤：
1)、在矿场煤层中打一个瓦斯排放钻孔，钻孔成型后，将上述抽放管的一端推入钻
孔中，并逐节连接；
2)、用封孔材料，将钻孔口处抽放管的周边缝隙封堵，直至密封；
3)、抽放管的另一端与抽放装置连通，进行抽放瓦斯作业。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
1)、本发明的一种防塌孔瓦斯抽放管，主要解决煤矿瓦斯抽放钻孔坍塌后无法抽
采的问题,为了在瓦斯钻孔塌孔区域构建抽放通道，故设计支撑片构建连通通道，使瓦斯抽
放正常运行，不至于造成瓦斯钻孔作废发生,防塌孔瓦斯抽放管采用一体成型，防塌孔瓦斯
抽放管外侧沿长度方向设置多个支撑片，且对称分布，可沿管身外侧设计为片状均布设置，
也可沿管身外侧呈螺旋状分布，不但减少瓦斯抽放管与钻孔壁接触面积，大大减少瓦斯抽
放管插入钻孔阻力，省力易操作；
2)、本发明的一种防塌孔瓦斯抽放管，在瓦斯孔坍塌时支撑片可阻挡坍塌进一步
发生，同时可预留出瓦斯气体抽放通道，保证整体瓦斯抽放的顺利，支撑片可设计为横断面
为矩形或圆弧形，更加有效支撑瓦斯排放钻孔，即使在坍塌情况下也保留瓦斯排放通道，保
证排放工作顺利进行，且延长了排放管的使用寿命；
3)、本发明的一种防塌孔瓦斯抽放管，配合特定瓦斯钻孔的孔径设计，作业匹配度
好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽放管，规格标准化，便于库存管
理和采买，降低材料成本；
4)、本发明的一种防塌孔瓦斯抽放管的安装方法，在钻孔完成后，及时插入防塌孔
瓦斯抽放管，经封孔后抽放瓦斯，保证整个钻孔在有坍塌时仍正常进行瓦斯抽放。
【附图说明】
图1是本发明实施例1剖面示意图；
图2是本发明使用状态参考图；
图3是本发明实施例2剖面示意图；
图4是本发明剖面示意图；
图5是本发明侧视图；
图6是本发明在顶部坍塌时使用状态参考图；
图7是本发明在侧壁坍塌时使用状态参考图；
图8是本发明在整体坍塌时使用状态参考图。
【具体实施方式】
实施例1：
如图1所示的一种防塌孔瓦斯抽放管，包括管身1，所述管身1的横断面为圆弧形，
所述管身1外侧壁上设有多个用于阻挡煤层3塌陷的支撑片2。防塌孔瓦斯抽放管配合支撑
片设计，在瓦斯孔坍塌时，支撑片可阻挡坍塌进一步发生，同时可预留出瓦斯气体抽放通
道，保证瓦斯抽放工作继续进行，另外支撑片能够分担管身在煤层坍塌时的承重负担，可保
护管身，延长抽放管的使用寿命。
所述支撑片2有多个，且沿所述管身1长度方向均布设置。多个支撑片沿管身均布
设置，便于一体加工成型，减少瓦斯抽放管与钻孔壁接触面积，方便排放管放入钻孔内，大
大减少瓦斯抽放管插入钻孔阻力，省力易操作。
所述支撑片2为6片或8片。支撑片为均匀对称分布，优选为6片60度夹角分布，或8
片45度夹角分布，
所述管身1外径为50mm时，所述支撑片的高度为16mm、厚度为4mm。本发明产品针对
标准瓦斯钻孔孔径94mm的钻孔，可配合采用管身外径50mm，支撑片的高度为16mm、厚度为
4mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽
放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。
所述管身1外径为63mm时，所述支撑片的高度为18mm、厚度为4mm。本发明产品针对
标准瓦斯钻孔孔径113mm的钻孔，可配合采用管身外径63mm，支撑片的高度为18mm、厚度为
4mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽
放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。
所述管身1外径为75mm时，所述支撑片的高度为20mm、厚度为5mm。本发明产品针对
标准瓦斯钻孔孔径133mm的钻孔，可配合采用管身外径75mm，支撑片的高度为20mm、厚度为
5mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽
放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。
如图4-5所示的所述支撑片2上设有多个贯穿其两侧的通气孔21。支撑片上设有多
个通气孔，能够增加煤层塌陷时，瓦斯流通输送量，即使抽放管的某一段被煤层塌陷堵塞，
瓦斯也能够借助旁侧连通的支撑片间隙，进行瓦斯排放抽空，优选的通气孔均布于支撑片
上，通气孔的设置不会影响支撑片的结构强度。
所述支撑片2横断面为矩形或圆弧形。支撑片的一侧与管身垂直连接，支撑片的横
断面为矩形时，支撑片为片状，成本较低，且易于加工一体成型，优选的支撑片的横断面为
圆弧形时，支撑片的在煤层坍塌时，支撑强度更好，支撑片间隙不易被添堵，更好的预留瓦
斯排放通道。
所述管身2和支撑片2均为聚氯乙烯材质制成。聚氯乙烯材料具有低成本、高韧性、
耐冲击和耐腐蚀等特点，适合矿区井下作业。
实施例2：
如图3所示的一种防塌孔瓦斯抽放管，包括管身1，所述管身1的横断面为圆弧形，
所述管身1外侧壁上设有多个用于阻挡煤层3塌陷的支撑片2。防塌孔瓦斯抽放管配合支撑
片设计，在瓦斯孔坍塌时，支撑片可阻挡坍塌进一步发生，同时可预留出瓦斯气体抽放通
道，保证瓦斯抽放工作继续进行，另外支撑片能够分担管身在煤层坍塌时的承重负担，可保
护管身，延长抽放管的使用寿命。
所述支撑片2有多个，且沿所述管身1长度方向呈螺旋状分布。多个支撑片沿管身
外侧呈螺旋状分布，螺旋状结构的支撑片结构支撑性更好，能够防止任意侧煤层的坍塌，有
效分担管身承重，保证在煤层坍塌时预留瓦斯排放通道，还能有效保护管身，延长其使用寿
命。
所述支撑片2为6片或8片。支撑片为均匀对称分布，优选为6片60度夹角分布，或8
片45度夹角分布，
所述管身1外径为50mm时，所述支撑片的高度为16mm、厚度为4mm。本发明产品针对
标准瓦斯钻孔孔径94mm的钻孔，可配合采用管身外径50mm，支撑片的高度为16mm、厚度为
4mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽
放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。
所述管身1外径为63mm时，所述支撑片的高度为18mm、厚度为4mm。本发明产品针对
标准瓦斯钻孔孔径113mm的钻孔，可配合采用管身外径63mm，支撑片的高度为18mm、厚度为
4mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽
放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。
所述管身1外径为75mm时，所述支撑片的高度为20mm、厚度为5mm。本发明产品针对
标准瓦斯钻孔孔径133mm的钻孔，可配合采用管身外径75mm，支撑片的高度为20mm、厚度为
5mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽
放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。
如图4-5所示的所述支撑片2上设有多个贯穿其两侧的通气孔21。支撑片上设有多
个通气孔，能够增加煤层塌陷时，瓦斯流通输送量，即使抽放管的某一段被煤层塌陷堵塞，
瓦斯也能够借助旁侧连通的支撑片间隙，进行瓦斯排放抽空，优选的通气孔均布于支撑片
上，通气孔的设置不会影响支撑片的结构强度。
所述支撑片2横断面为矩形或圆弧形。支撑片的一侧与管身垂直连接，支撑片的横
断面为矩形时，支撑片为片状，成本较低，且易于加工一体成型，优选的支撑片的横断面为
圆弧形时，支撑片的在煤层坍塌时，支撑强度更好，支撑片间隙不易被添堵，更好的预留瓦
斯排放通道。
所述管身2和支撑片2均为聚氯乙烯材质制成。聚氯乙烯材料具有低成本、高韧性、
耐冲击和耐腐蚀等特点，适合矿区井下作业。
如图6-8所示，本发明的瓦斯抽放管，在煤层3顶部坍塌时,能保留抽放管侧方和下
方的间隙5进行瓦斯持续排放，当煤层3侧壁坍塌时，能保留抽放管部分侧方和下方的间隙5
进行瓦斯持续排放，当煤层3全部坍塌时，能保留抽放管下方的间隙5进行瓦斯持续排放，即
使在某段支撑片的间隙都被封堵时，瓦斯仍能够通过支撑片上的通气孔将瓦斯排送出去，
本发明抽放管供井下瓦斯气被抽放出去，通过多种设计方案保证排放工作顺利进行。
本发明的防塌孔瓦斯抽放管的安装方法，具体包括如下步骤：
1)、在矿场煤层3中，依规格设计要求打一个瓦斯排放钻孔，钻孔成型后，将对应规
格的抽放管的一端推入钻孔中，并逐节连接抽放管，长度可以超过100米；
2)、用封孔材料4，将钻孔口处抽放管的周边缝隙封堵，直至密封，使瓦斯不能泄露
出；
3)、抽放管的另一端与抽放装置连通，可以连续进行抽放瓦斯作业。