[發明專利]礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法和設備

有效

• 申請號: 201510369426.9
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104948221B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 王經明;梁為;韓永;鄭貴強;楊德方;張小趁;陳自然
• 申請（專利權）人: 華北科技學院
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00;E21B7/00;E21B17/00;E21B33/12
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 畢強

技術領域

本發明涉及礦井鉆孔技術領域，尤其是涉及一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法，以及一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風設備。

背景技術

我國煤礦水害頻發，每年都造成數以百計的人員死亡，其中部分人員的死亡是因為救援鉆孔空氣外泄，避難空間二次受淹所造成的。例如2013年，山西某礦因老空突水，部分區域受淹，12人被困井下某兩處帶壓“氣泡”區域。災害發生后政府組織力量搶險救災，其中救援的主要方法之一就是地面向井下一處10名受困人員的上山快速打鉆輸送食物和空氣。鉆孔打通后造成空氣在水壓的作用下外泄，“氣泡”空間二次被淹，10名人員喪生。

我國水文地質類型復雜、極復雜煤礦大于3082座，受老空水威脅的整合煤礦和私人小煤礦8500多座，都存在著突水的威脅，國家安監總局《掘進工作面老空突水事故技術原因分析與對策措施研究》報告認為，我國煤礦水害死亡勢頭沒有得到遏制，未來突水的風險更大。老空突水等水害發生時，常有人員被困于井下“氣泡”之中，但是因為“氣泡”泄氣的問題一直沒有解決，避難空間二次受淹致人死亡的災害經常發生。

因此，針對上述問題急需提供一種新的礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法和設備，確保救援鉆孔打通后空氣不外泄，或短暫的泄壓后能夠及時增補，人員的生存空間不縮小、不消失，呼吸的空氣不缺氧。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法，解決鉆孔打通地下礦井時，因礦井泄壓而導致受困人員的生存空間縮小或者消失的問題。

本發明的目的還在于，提供一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風設備，用于解決鉆孔打通地下礦井時，因礦井泄壓而導致受困人員的生存空間縮小或者消失的問題。

基于上述第一目的，本發明提供了一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法，該方法包括，

步驟100、確定對應于地下礦井的地面鉆孔位置；

步驟200、在所述鉆孔位置實施鉆探作業，鉆出作業井，在所述作業井的圓周井壁澆筑孔口管；

步驟300、在所述作業井的井底變徑鉆進，令鉆桿延伸至所述礦井內；

步驟400、阻斷所述鉆桿內部的流通管路；

步驟500、阻斷所述鉆桿外部的氣體流通：所述鉆桿外壁與所述孔口管內壁采用膨脹膠囊實施密封；

步驟600、通風：采用風機通過所述流通管路供風于所述礦井，所述礦井內氣壓超出預設氣壓閾值時，開啟貫穿所述膨脹膠囊的溢壓組件，排出氣體至地面。

進一步地，所述步驟400包括：關閉所述流通管路上設置的第一閥門。

進一步地，所述步驟600中，所述溢壓組件包括溢壓管和控制所述溢壓管通斷的溢壓閥門，所述溢壓管貫穿所述膨脹膠囊，所述溢壓閥門預設有氣壓閾值。

進一步地，該方法還包括，

步驟700、通液體：采用水泵通過所述流通管路供液體于所述礦井。

基于上述第二目的，本發明提供了一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風設備，包括：

鉆桿，所述鉆桿內具有流通管路，所述流通管路可開啟和關閉；

膨脹膠囊，所述膨脹膠囊套裝在所述鉆桿上，所述膨脹膠囊可膨脹和收縮；

孔口管，所述孔口管套設在所述膨脹膠囊圓周側，膨脹后的所述膨脹膠囊與所述孔口管的內壁密封抵接；

進風口，所述進風口的一端與所述流通管路連通，所述進風口的另一端連接風機的出風端；

以及溢壓組件，所述溢壓組件預設有氣壓閾值，用于控制所述膨脹膠囊的沿所述鉆桿軸向的兩側的氣路通斷。

進一步地，所述流通管路上設置有第一閥門，用于控制所述流通管路的通斷。

進一步地，所述流通管路上設置有第二閥門，用于控制所述流通管路的通斷；所述進風口位于所述第一閥門和所述第二閥門之間；

所述進風口的另一端還連接水泵的出水端。

進一步地，所述流通管路上設置有第三閥門，用于控制所述流通管路的通斷；所述第三閥門、所述第二閥門和所述第一閥門依次排布。

進一步地，所述溢壓組件包括溢壓管和控制所述溢壓管通斷的溢壓閥門，所述溢壓管貫穿所述膨脹膠囊，所述溢壓閥門預設有氣壓閾值。

進一步地，所述膨脹膠囊沿所述鉆桿的軸向的兩側分別設置有護囊金屬圓環，所述護囊金屬圓環的外徑小于所述孔口管的內徑。