一种矿用钻孔打钻防喷系统 |
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申请号 | CN201710636488.0 | 申请日 | 2017-07-31 | 公开(公告)号 | CN107191153A | 公开(公告)日 | 2017-09-22 |
申请人 | 辽宁工程技术大学; 山西焦煤集团有限责任公司; | 发明人 | 邓存宝; 金铃子; 金智新; 梁春豪; 王雪峰; 王国飞; 王维虎; 郝朝瑜; 田林玲; 陈艳玲; 王春艳; 魏小平; | ||||
摘要 | 一种矿用钻孔打钻防喷系统,属于采矿技术领域。矿用钻孔打钻防喷系统包括:钻孔装置、抽采旁通、 煤 气分离装置、防喷抽采管、孔口多通装置、可伸缩高强度连接装置、 排渣 装置、储煤装置和瓦斯抽采装置;抽采旁通设有旁通入口、第一旁通出口和第二旁通出口,旁通入口与钻孔装置连接,第一旁通出口通过第一抽采软管与煤气分离装置连接,煤气分离装置与防喷抽采管连接;第二旁通出口与孔口多通装置连接,孔口多通装置分别与煤气分离装置和可伸缩高强度连接装置连接,可伸缩高强度连接装置和排渣装置连接,排渣装置和储煤装置连接,储煤装置和瓦斯抽采装置连接,瓦斯抽采装置与防喷抽采管连接。该防喷系统能够防止孔内的煤渣和瓦斯进入巷道。 | ||||||
权利要求 | 1.一种矿用钻孔打钻防喷系统,其特征在于,所述矿用钻孔打钻防喷系统包括:钻孔装置、抽采旁通、煤气分离装置、防喷抽采管、孔口多通装置、可伸缩高强度连接装置、排渣装置、储煤装置和瓦斯抽采装置; |
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说明书全文 | 一种矿用钻孔打钻防喷系统技术领域[0001] 本发明涉及采矿技术领域,特别涉及一种矿用钻孔打钻防喷系统。 背景技术[0002] 煤矿井下施工千米钻孔过程中,有时会出现喷孔现象,喷孔是在钻孔过程中发生的动力现象,主要是由高压瓦斯、应力集中和软煤层存在三个因素综合作用的结果。当钻孔进入煤层时,若煤层具有瓦斯含量大、瓦斯解吸快、强度低等特点时,则会对软煤产生一种冲击和破碎力,这种力使煤体产生破裂。破裂后的煤体立即产生解吸,快速的解吸使流入钻孔中的瓦斯增加几倍到十几倍。钻孔的前方大量瓦斯涌出,使钻孔前方和后方出现较大的瓦斯梯度,因而出现较明显的瓦斯流,承压的瓦斯激流对破碎的煤颗粒起着边运输边粉化的作用。由于钻孔孔径小,瓦斯和粉化了的煤体难以顺利地向孔外排出,进一步增加了钻孔内外的瓦斯压力梯度,导致这种涌出变成爆发型的孔口外流,形成喷孔。 [0003] 喷孔时,煤和大量的瓦斯从钻孔内高速喷出直接进入巷道,一方面,当大量瓦斯涌出时会造成瓦斯超限报警,使得钻孔无法正常施工;另一方面,喷出的瓦斯及煤粉会危害人员安全并可能造成瓦斯事故,危害矿井安全。 发明内容[0004] 为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种矿用钻孔打钻防喷系统,所述矿用钻孔打钻防喷系统包括:钻孔装置、抽采旁通、煤气分离装置、防喷抽采管、孔口多通装置、可伸缩高强度连接装置、排渣装置、储煤装置和瓦斯抽采装置; [0005] 抽采旁通设有旁通入口、第一旁通出口和第二旁通出口,旁通入口与钻孔装置连接,第一旁通出口通过第一抽采软管与煤气分离装置连接,煤气分离装置与防喷抽采管连接; [0006] 第二旁通出口与孔口多通装置连接,孔口多通装置分别与所述煤气分离装置和可伸缩高强度连接装置连接,可伸缩高强度连接装置和排渣装置连接,排渣装置和储煤装置连接,储煤装置和瓦斯抽采装置连接,瓦斯抽采装置与所述防喷抽采管连接。 [0007] 所述孔口多通装置包括瓦斯通道和煤通道; [0008] 瓦斯通道通过第二抽采软管与所述煤气分离装置连接,煤通道与所述可伸缩高强度连接装置连接。 [0009] 所述煤气分离装置包括两个入口和一个出口,两个入口分别为第一入口和第二入口; [0010] 所述第一抽采软管与所述第一入口连接,所述第二抽采软管与所述第二入口连接,煤气分离装置的出口与所述防喷抽采管连接。 [0011] 所述煤气分离装置的出口与第三抽采软管的一端连接,第三抽采软管的另一端固接所述防喷抽采管。 [0012] 所述瓦斯抽采管与第四抽采软管的一端连接,第四抽采软管的另一端固接所述防喷抽采管。 [0014] 第一连接口与所述可伸缩高强度连接装置连接,第二连接口和第三连接口各与一个所述储煤装置连接,每个储煤装置均连接一个所述瓦斯抽采装置,每个瓦斯抽采装置均与所述防喷抽采管连接。 [0015] 本发明中的矿用钻孔打钻防喷系统能够有效防止在钻孔过程中从孔内喷出的煤渣和瓦斯直接进入巷道,抽采旁通能够在整个施工过程中对产生的瓦斯进行连续抽采;孔口多通装置能够保证发生喷孔时煤渣与瓦斯通过各自的通道运输,以及正常的钻机进尺和孔内降尘;可伸缩高强度连接装置在瞬间喷孔时为煤渣提供一个快速流动通道,使煤渣迅速到达排渣装置;三通排渣装置能使煤渣迅速向两侧分流,储煤装置可以储存喷孔时的煤粉,瓦斯抽采装置能够将储煤装置内的瓦斯抽走,煤气分离装置能够将瓦斯气体中的煤粉分离,防止煤粉进入抽采主干管,净化抽采系统,该防喷系统能够防止大量瓦斯涌出造成的瓦斯超限,避免瓦斯和煤渣进入巷道危害矿井安全。附图说明 [0016] 图1是本发明提供的矿用钻孔打钻防喷系统的结构示意图。 [0017] 其中, [0018] 1钻孔装置,2抽采旁通,3煤气分离装置,4防喷抽采管,5孔口多通装置,6可伸缩高强度连接装置,7排渣装置,8储煤装置,9瓦斯抽采装置,10旁通入口,11第一旁通出口,12第二旁通出口,13第一抽采软管,14瓦斯通道,15煤通道,16第二抽采软管,17煤气分离装置的出口,18第一入口,19第二入口,20第三抽采软管,21第四抽采软管,22第一连接口,23第二连接口,24第三连接口。 具体实施方式[0019] 为了解决钻孔过程中出现喷口的问题,如图1所示,本发明提供了一种矿用钻孔打钻防喷系统,该矿用钻孔打钻防喷系统包括:钻孔装置1、抽采旁通2、煤气分离装置3、防喷抽采管4、孔口多通装置5、可伸缩高强度连接装置6、排渣装置7、储煤装置8和瓦斯抽采装置9; [0020] 抽采旁通2设有旁通入口10、第一旁通出口11和第二旁通出口12,旁通入口10与钻孔装置1连接,第一旁通出口11通过第一抽采软管13与煤气分离装置3连接,煤气分离装置3与防喷抽采管4连接; [0021] 第二旁通出口12与孔口多通装置5连接,孔口多通装置5分别与煤气分离装置3和可伸缩高强度连接装置6连接,可伸缩高强度连接装置6和排渣装置7连接,排渣装置7和储煤装置8连接,储煤装置8和瓦斯抽采装置9连接,瓦斯抽采装置9与防喷抽采管4连接。 [0022] 在本发明中,孔口多通装置5包括瓦斯通道14和煤通道15; [0023] 瓦斯通道14通过第二抽采软管16与煤气分离装置3连接,煤通道15与可伸缩高强度连接装置6连接。 [0024] 其中,煤气分离装置3包括两个入口和一个出口17,两个入口分别为第一入口18和第二入口19; [0025] 第一抽采软管13与第一入口18连接,第二抽采软管16与第二入口19连接,煤气分离装置3的出口17与防喷抽采管4连接,具体地,煤气分离装置3的出口17与第三抽采软管20的一端连接,第三抽采软管20的另一端固接防喷抽采管4,瓦斯抽采装置9与第四抽采软管21的一端连接,第四抽采软管21的另一端固接防喷抽采管4。 [0026] 本发明中的防喷系统适用于顶板巷、底板巷、石门揭门和千米钻孔施工,在安设了本发明中的防喷系统后,钻孔装置1与煤层的接触边缘设有胶圈,起到一定的密封作用,防止孔内的瓦斯和煤渣进入巷道;在钻孔施工透煤、起钻过程以及施工完毕后保持连续抽采,产生的瓦斯气体经过钻孔装置1通过旁通入口10进入抽采旁通2,依次通过第一旁通出口11、第一抽采软管13进入煤气分离装置3,煤气分离装置3能将瓦斯气体中混有的少量煤粉分离,防止煤粉进入防喷抽采管4,净化抽采装置,经过煤气分离后的瓦斯气体通过防喷抽采管4进行抽放; [0027] 在钻孔的过程中若出现喷口,瓦斯和煤渣进入抽采旁通2后,大量瓦斯气体依次通过第一旁通出口11和第一抽采软管13进入煤气分离装置3,煤渣通过第二旁通出口12进入孔口多通装置5,在孔口多通装置5中,残余的瓦斯气体还可以依次通过瓦斯通道14和第二抽采软管16进入煤气分离装置3,经过煤气分离后的瓦斯气体通过防喷抽采管4进行抽采;煤渣依次通过煤通道15、可伸缩高强度连接装置6和排渣装置7进入储煤装置8内,储煤装置 8储存喷孔时的煤渣,少量的瓦斯气体仍然会随着煤渣进入储煤装置8内,瓦斯抽采装置9可以及时将储煤装置8内的瓦斯抽走,通过防喷抽采管4进行抽采。 [0028] 优选地,本发明中的排渣装置7为三通排渣装置,包括三个连接口,分别为第一连接口22、第二连接口23和第三连接口24; [0029] 第一连接口22与可伸缩高强度连接装置6连接,第二连接口23和第三连接口24各与一个储煤装置8连接,每个储煤装置8均连接一个瓦斯抽采装置9,每个瓦斯抽采装置9均与防喷抽采管4连接,其中,图1中未示出第三连接口24一侧的瓦斯抽采装置9,其具体的结构与第二链结构23一侧的瓦斯抽采装置9相同。 [0030] 其中,三通排渣装置7可以保证瞬间喷孔时,煤渣通过三通排渣装置7能迅速向两侧分离,进入到两侧的储煤装置8内。 [0031] 本发明中的矿用钻孔打钻防喷系统能够有效防止在钻孔过程中从孔内喷出的煤渣和瓦斯直接进入巷道,抽采旁通2能够在整个施工过程中对产生的瓦斯进行连续抽采;孔口多通装置5能够保证发生喷孔时煤渣与瓦斯通过各自的通道运输,以及正常的钻机进尺和孔内降尘;可伸缩高强度连接装置6在瞬间喷孔时为煤渣提供一个快速流动通道,使煤渣迅速到达排渣装置7;三通排渣装置7能使煤渣迅速向两侧分流,储煤装置8可以储存喷孔时的煤粉,瓦斯抽采装置9能够将储煤装置8内的瓦斯抽走,煤气分离装置3能够将瓦斯气体中的煤粉分离,防止煤粉进入抽采主干管,净化抽采系统,该防喷系统能够防止大量瓦斯涌出造成的瓦斯超限,避免瓦斯和煤渣进入巷道危害矿井安全。 |