[實用新型]一種防治鉆割煤或瓦斯噴出的裝置

有效

• 申請號: 201320019628.7
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN203067017U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 林柏泉;鄭春山;楊威
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F16/00;E21B43/34;E21B21/015
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明涉及一種防治鉆割煤或瓦斯噴出的裝置，尤其適用于煤礦井下穿層鉆孔或順層鉆孔鉆割過程中，所出現的煤或瓦斯噴出現象。

背景技術

我國的能源儲存現狀是“富煤、貧油、少氣”，煤炭開采在我國國民經濟發展中占有重要地位。但是我國煤礦瓦斯地質條件十分復雜，其中高瓦斯煤層占50%-70%，而低透氣性煤層又占其中的70%左右，同時隨著淺部煤炭資源的逐漸減少甚至枯竭，礦井開采深度不斷加深，瓦斯地質條件愈加復雜，故瓦斯治理迫在眉睫。在無保護層開采條件的情況下，局部瓦斯治理是必由之路，而施工穿層鉆孔或順層鉆孔水力切割煤體，封孔并網抽采瓦斯是局部瓦斯治理的一種有效方法，理論分析和現場試驗均表明其效果顯著，該技術可有效提高鉆孔的瓦斯抽采效果。但實施穿層鉆孔或順層鉆孔水力割縫措施的煤層多為高瓦斯低透氣性松軟煤層，故在此過程中，經常出現煤或瓦斯噴出的現象，即在穿層鉆孔或順層鉆孔水力割縫施工時，由于孔內突出、堵孔等原因，經常發生煤、巖體以及瓦斯、高壓水等同時或其中的一種或幾種物質突然、間歇性地從鉆孔孔口噴出的現象。煤或瓦斯噴出會導致打鉆作業地點及巷道瓦斯濃度局部超限，甚至達到爆炸濃度極限，嚴重影響現場作業人員的生命和財產安全。當噴出煤體較多時，可能會掩埋鉆機等現場作業設備，堵塞施工巷道等。針對這一技術難題，結合理論知識和現場實際施工情況，提出此防治鉆割煤或瓦斯噴出裝置及方法，對穿層鉆孔或順層鉆孔水力割縫措施的成功推廣應用具有重要的現實意義。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服已有防噴方法的不足之處，提供一種操作簡單、效果顯著、實用性強的防治鉆割煤或瓦斯噴出的裝置。

技術方案：本發明的防治鉆割煤或瓦斯噴出裝置，包括扭曲帶有拐角α的氣渣分離筒，氣渣分離筒的上方設有T形套管，氣渣分離筒與T形套管之間設有柔性骨架風筒，柔性骨架風筒的兩端口分別固定在氣渣分離筒與T形套管上，所述的柔性骨架風筒上設有能使鉆桿伸入穿過T形套管的關節軸承，所述的氣渣分離筒的拐角α斜段筒體上設有與抽氣管相連的半球形集氣室，氣渣分離筒的底部設有氣渣分離箱，氣渣分離箱上部設有透視窗口，下部設有排渣門，氣渣分離箱的底部設有導料板，氣渣分離箱的頂部設有與抽氣管相連的出氣口，抽氣管的另一端經中轉凈化箱與瓦斯抽采管路相連，所述的中轉凈化箱內設有濾網擋板，中轉凈化箱上部設有透視窗口，下部設有排渣門，中轉凈化箱出口連接的抽氣管上設有流量表，與瓦斯抽采管路相連的抽氣管管口處設有球閥。

所述的氣渣分離筒的上部至少設有一個降塵水霧噴頭；所述的拐角α為25-28°。

有益效果：本發明具有接收、降塵、吸氣、排渣四大功能，其有效、實用性主要體現在如下6個方面：1.?T形套管上焊接有掛耳，可用鐵絲固定或用螺栓固定在鉆孔孔口處，與原有注水泥漿固定方法相比，操作簡單、更加牢固；2.柔性骨架風筒的易變形和可伸縮兩大特性，使得該裝置適用于不同角度和高度的鉆孔，應用范圍廣泛；3.半球形集氣室是抽取瓦斯的主要部位，瓦斯抽采效果較好，其對面設置一個25-28°拐角的排渣彎道，有效降低煤漿液流速，為瓦斯的抽取贏得足夠時間，加上半球形集氣室具有很大的容氣空間，在強大的負壓作用下，大量的瓦斯聚集于此，通過大直徑的抽采接口被不斷抽走；4.采用較大直徑的抽氣管，大大增強該裝置的瓦斯抽采能力，可以實時、有效地抽排噴出的瓦斯；5.設置中轉凈化箱，對瓦斯進行落水降塵，提高瓦斯的純度與濃度；6.該裝置內部至少設有一個降塵水霧噴頭，有效消除干式鉆進時產生的煤塵，為現場作業人員提供一個安全、健康的環境。所述防噴鉆割鉆進時采用干式鉆進法（風力排粉），可以有效降低乃至消除鉆進過程中的煤或瓦斯噴出，并用防噴裝置降塵水霧噴頭進行降塵；退鉆割縫時改用濕式鉆進法（水力排粉），利用防噴裝置實時處理瓦斯、水、煤粉等噴出物，消除其對作業人員和巷道環境的不利影響，保證鉆割作業順利進行，且其操作簡單、效果顯著、實用性強。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中：1-鉆桿；2-掛耳；3-柔性骨架風筒；4-關節軸承；5-氣渣分離筒；6-半球形集氣室；7-透視窗口；8-排渣門；9-氣渣分離箱；10-抽氣管；11-濾網擋板；12-中轉凈化箱；13-球閥；14-瓦斯抽采管路;?15-流量表；16-降塵水霧噴頭；17-T形套管。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的一個實施例作進一步描述：

如圖所示，本發明的防治鉆割煤或瓦斯噴出的裝置，主要由柔性骨架風筒3、氣渣分離筒5、氣渣分離箱9構成，所述的氣渣分離筒5扭曲帶有拐角α，所述的拐角α為25-28°；氣渣分離筒5為豎直、傾斜、再豎直三段筒構成，氣渣分離筒5的上方設有T形套管17，氣渣分離筒5與T形套管17之間設有柔性骨架風筒3，柔性骨架風筒3的兩端口分別固定在氣渣分離筒5與T形套管17上，所述的氣渣分離筒5的上部至少設有一個降塵水霧噴頭16，圖中所示為2個。所述的柔性骨架風筒3上設有能使鉆桿1伸入穿過T形套管17的關節軸承4，所述的氣渣分離筒5的拐角α斜段筒體上設有與抽氣管10相連的半球形集氣室6，氣渣分離筒5的底部設有氣渣分離箱9，氣渣分離箱9上部設有透視窗口，下部設有排渣門8，氣渣分離箱9的底部設有導料板，氣渣分離箱9的頂部設有與抽氣管10相連的出氣口，抽氣管10的另一端經中轉凈化箱12與瓦斯抽采管路14相連，所述的中轉凈化箱12內設有濾網擋板11，中轉凈化箱12上部設有透視窗口，下部設有排渣門，中轉凈化箱12出口連接的抽氣管10上設有流量表15，與瓦斯抽采管路14相連的抽氣管10管口處設有球閥13。