[發明專利]一種煤礦井下疏放鉆孔水與瓦斯防噴裝置及其安裝方法

有效

• 申請號: 202010515919.X
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111677546B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 王飛;韓晉鑫;李子文;高亞斌;王永文;閆志強;申龍;高文貴;梁鵬林;張云峰
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F16/00;E21B43/38;E21B33/03
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種煤礦井下疏放鉆孔水與瓦斯防噴裝置，其特征在于：包括孔口支護密封結構和工作順序為并列的第一分離組件和第二分離組件；所述孔口支護密封結構包括護孔管（5）、密封套筒（4）、半球形集氣罩（11）、以及風筒（12）；所述護孔管（5）設置在鉆孔孔口處，所述密封套筒（4）設置在護孔管（5）與鉆孔孔壁之間；所述半球形集氣罩（11）完全籠罩所述護孔管（5）的管口、且其邊緣與巷道底板封閉連接，所述半球形集氣罩（11）內部連通排氣管（2）；所述風筒（12）傾斜貫穿半球形集氣罩（11）并與護孔管（5）無縫相接，所述風筒（12）上設置有關節軸承，鉆桿（6）與關節軸承聯接、穿過風筒（12）和護孔管（5）伸入到鉆孔內；所述第一分離組件包括放水器（3），所述放水器（3）的流體入口與風筒（12）外露于半球形集氣罩（11）的筒身貫通，且所述放水器（3）與風筒（12）之間的連通管路上設置有第一氣液混合單向閥；所述放水器（3）的出水口與排水管（1）連通、出氣口與排氣管（2）連通；所述放水器（3）的出水口與排水管連通的管路上設置有第一液體單向閥，所述放水器（3）的出氣口與排氣管（2）連通的管路上設置有第二氣體單向閥；所述第二分離組件包括分離箱（7），所述風筒（12）的上方筒口與分離箱（7）的流體進口連接，所述分離箱（7）的排氣口連通排氣管（2）、排水口連通排水管（1），所述分離箱（7）的排氣口與排氣管（2）連通的管路上設置有第三液體單向閥，所述分離箱（7）的排水口與排水管（1）連通的管路上設置有第二液體單向閥；

所述放水器（3）包括罐體（301），罐體（301）的頂部設置出氣口（306）、底部設置出水口（303）；罐體（301）內位于流體入口正前方設置有擋板（305）；罐體（301）內位于出氣口（306）下方設置有過濾器（307）；罐體（301）內位于流體入口下方設置隔板，隔板上連通有降液管（302）。

2.根據權利要求1所述的一種煤礦井下疏放鉆孔水與瓦斯防噴裝置，其特征在于：所述放水器罐體的體積為0.1~0.5m³，流體入口、出氣口、出水口的內徑均為5~10cm之間。

3.根據權利要求1所述的一種煤礦井下疏放鉆孔水與瓦斯防噴裝置，其特征在于：所述分離箱（7）包括箱體（707），箱體（707）的頂部設置排氣口（704），一側壁中部設置流體進口（703），一側壁底部設置排渣口（702），一側壁底部設置排水口（705），箱體內設置有濾網（701），濾網（701）位于排氣口和排渣口之間、且朝向排渣口向下傾斜設置。

4.根據權利要求3所述的一種煤礦井下疏放鉆孔水與瓦斯防噴裝置，其特征在于：所述分離箱的箱體的體積為1-4m³之間，流體進口、排氣口、排水口的內徑均為10~25cm之間。

5.根據權利要求1所述的一種煤礦井下疏放鉆孔水與瓦斯防噴裝置，其特征在于：所述護孔管的管長為1-4m之間，管內徑為10-20cm之間；所述半球形集氣罩的半徑為20-40cm之間；所述風筒的內徑為40-60cm之間。

6.根據權利要求1所述的一種煤礦井下疏放鉆孔水與瓦斯防噴裝置，其特征在于：所述風筒與底板的夾角為15°-90°之間。

7.一種如權利要求1-6任一項所述的煤礦井下疏放鉆孔水與瓦斯防噴裝置的安裝方法，將防噴裝置安裝在底板上，其特征在于，包括以下步驟：

a夯實地基，將巷道底板夯實，然后澆筑水泥并找平；

b開孔，初步開孔，然后擴孔至目的孔深，形成鉆孔；

c將護孔管及密封套筒插入步驟b形成的鉆孔內，然后向密封套筒內注水，直至密封套筒內水壓大于4Mpa后停止；

d連接分離組件；風筒下端穿過半球形集氣罩、筒口與護孔管連接，筒身與放水器連接，上端筒口與分離箱上的流體進口連接；放水器通過抽采軟管分別與排氣管和排水管連接；分離箱的排氣口與排水口分別與排氣管與排水管連接。

8.根據權利要求7所述的一種煤礦井下疏放鉆孔水與瓦斯防噴裝置的安裝方法，其特征在于：步驟b中，初步開孔采用φ94mm鉆頭，擴孔采用φ113mm鉆頭，鉆孔直徑為155-165mm之間。