[發明專利]一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法

有效

• 申請號: 202011289071.X
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112196612B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 李全中;付宏偉;鄭文賢;王凱;劉旭;張貴方;喬士遠;周學鵬;陳妍;徐國林;張新越;陳珂;寇占洋
• 申請（專利權）人: 山西工程技術學院
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/12
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

1.一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法，其特征在于：包括以下步驟，

（1）將密封裝置安裝到第一瓦斯抽采管上；

（2）將第一瓦斯抽采管插入到傾斜大直徑鉆孔中；

（3）啟動密封裝置將第一瓦斯抽采管與傾斜大直徑鉆孔之間的環形間隙密封；

（4）將除矸裝置的進氣端口與第一瓦斯抽采管的出口端連接；

（5）將除矸裝置的出氣端口連接上第二瓦斯抽采管，再將第二瓦斯抽采管連接到煤礦井下瓦斯抽采系統；

（6）啟動煤礦井下瓦斯抽采系統的抽采泵，對傾斜大直徑鉆孔進行瓦斯抽采，在瓦斯抽采過程中，矸石暫存到除矸裝置內；

（7）矸石在除矸裝置內存儲一定高度后，關閉抽采泵，打開除矸裝置，取出矸石；

（8）啟動抽采泵，繼續瓦斯抽采作業；

（9）多次重復步驟（7）和（8），直到抽采完畢后，將第一瓦斯抽采管、第二瓦斯抽采管和除矸裝置拆除；

密封裝置包括兩端通透且呈圓筒形的橡膠囊袋，橡膠囊袋的一端面設有進氣管接頭和放氣管接頭，進氣管接頭上設有進氣單向閥，放氣管接頭上設有壓力表和放氣閥，進氣管接頭外端連接有充氣軟管；

除矸裝置包括呈長方體形狀的除矸箱，除矸箱采用透明材料制成，除矸箱的三個側面分別設有第一連接管、第二連接管和排矸口，第一連接管與第一瓦斯抽采管以及第二連接管與第二瓦斯抽采管均通過法蘭連接，排矸口設置在除矸箱的下部，除矸箱在排矸口的一側通過合頁鉸接有箱門，除矸箱在排矸口的另一側與箱門之間設有插銷鎖，除矸箱的箱壁內在鄰近插銷鎖的位置嵌設有用于吸附箱門的磁鐵，在箱門的內壁四周設有與箱門壓接密封的密封條；

箱門內壁在第二連接管的進口端通過螺釘連接有過濾網，過濾網的網孔大小為20mm×20mm。

2.根據權利要求1所述的一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法，其特征在于：步驟（1）中將密封裝置安裝到第一瓦斯抽采管上是將橡膠囊袋的中心孔套到第一瓦斯抽采管上，橡膠囊袋在第一瓦斯抽采管上的安裝位置為距離抽采管口1m位置。

3.根據權利要求1所述的一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法，其特征在于：步驟（2）中將第一瓦斯抽采管插入到傾斜大直徑鉆孔中的長度為1.5-1.6m。

4.根據權利要求1所述的一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法，其特征在于：步驟（3）的具體過程為，將充氣泵與充氣軟管連接，啟動充氣泵，充氣泵向橡膠氣囊中充氣，橡膠氣囊膨脹，當壓力表讀數為0.3MPa時，關閉充氣泵，橡膠氣囊的外圓和內圈分別與傾斜大直徑鉆孔的孔壁和第一瓦斯抽采管的內壁壓接，從而實現對環形間隙的密封。

5.根據權利要求1所述的一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法，其特征在于：步驟（6）中在瓦斯抽采過程中，在負壓的作用下，矸石通過第一瓦斯抽采管被抽入到除矸箱內，矸石落到除矸箱內，在過濾網的阻擋下，大于20mm×20mm的矸石不能隨著瓦斯從第二瓦斯抽采管抽走。

6.根據權利要求1所述的一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法，其特征在于：步驟（7）中通過觀察透明的除矸箱內的矸石高度，若矸石高度較高，影響到瓦斯的抽采，就打開箱門，取出矸石，具體過程為：先關閉抽采泵，打開插銷鎖，拉動箱門克服磁鐵的吸附力，箱門被打開后，將除矸箱內的矸石取出，然后再關閉箱門，關閉插銷鎖。

7.根據權利要求1所述的一種煤礦傾斜大直徑鉆孔封孔及除矸方法，其特征在于：步驟（9）中將第一瓦斯抽采管、第二瓦斯抽采管和除矸裝置拆除的具體過程為：先打開箱門取走除矸箱里的矸石；拆除第一連接管和第一瓦斯抽采管之間的連接螺栓；拆除第二連接管和第二瓦斯抽采管之間的連接螺栓；打開放氣閥門，開始放氣，當放氣完畢后，將第一抽采管從傾斜大直徑鉆孔中抽出，最后將橡膠囊袋從第一瓦斯抽出管上取下。