[發明專利]一種水力割縫鉆孔煤渣傳輸分離裝置

有效

• 申請號: 202110004028.2
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112832703B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 張永將;國林東;趙旭生;陸占金;李成成;牛心剛;徐遵玉;黃振飛;季飛;袁本慶;劉永三;李帥;劉懷付
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06;E21B21/01;E21F7/00;E21F16/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發明屬于煤礦瓦斯抽采鉆孔煤渣清理領域，涉及一種水力割縫鉆孔煤渣傳輸分離裝置，用于在鉆桿鉆進、割縫過程中分離鉆孔內煤渣及瓦斯，包括依次通過渣漿管連接的鉆孔集渣裝置、煤渣收集箱、煤渣傳輸泵、煤渣分離機以及用于控制煤渣傳輸泵及煤渣分離機啟停的自動控制系統；所述鉆孔集渣裝置套設在鉆桿外側、鉆孔端部，所述鉆孔集渣裝置、煤渣收集箱、煤渣傳輸泵均通過瓦斯抽采管連接至主抽采管，所述煤渣收集箱內部設有攪拌葉輪。該裝置可實現自動啟停，操作簡便，能夠有效降低煤渣清理工作人力投入成本、減少現場人員工作強度。

技術領域

本發明屬于煤礦瓦斯抽采鉆孔煤渣清理領域，涉及一種水力割縫鉆孔煤渣傳輸分離裝置

背景技術

我國煤礦高瓦斯突出礦井占比較大，在煤層內部施工瓦斯抽采鉆孔是瓦斯治理的主要方式。當前，多數煤礦施工瓦斯抽采鉆孔普遍采用水力打鉆的方式。隨著煤礦瓦斯治理技術與裝備不斷發展，其中水力化卸壓增透措施成為煤礦災害防治的主要手段。超高壓水力割縫技術具有破煤能力強、割縫效果可控、鉆孔卸壓效果顯著等優點，已在各大礦區成功推廣應用。采用超高壓水力割縫技術的鉆孔單刀煤渣排出量為0.5～1t，煤渣顆粒粒徑范圍為0.5～25mm，排出煤渣漿體濃度為10％～60％。采取超高壓水力割縫的鉆孔在施工作業過程中鉆孔煤渣排出量較大，易造成打鉆施工地點煤渣淤積。由于煤礦井下施工地點空間限制，現場煤渣清理工作成為制約鉆孔割縫施工進度的主要影響因素。同時，多數煤礦井下開展安全標準化生產，多數礦井要求當班人員將煤渣清理干凈，保證井下施工地點潔凈度。

因此，亟需研制一種煤渣傳輸及分離裝置，快速解決超高壓水力割縫鉆孔排出煤渣清理與運輸問題。以保證超高壓水力割縫鉆孔施工過程中排出的煤渣及時清理回收，減輕現場作業人員勞動強度，提高現場施工效率。

發明內容

有鑒于此，針對煤礦采用超高壓水力割縫鉆孔煤渣排出量大、清理困難的問題，本發明的目的在于提供一種水力割縫鉆孔煤渣傳輸分離裝置，實現超高壓水力割縫鉆孔排出煤渣遠距離傳輸和固液分離，以降低現場工作人員勞動強度、減少人力投入、提供現場施工效率。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種水力割縫鉆孔煤渣傳輸分離裝置，用于在鉆桿鉆進過程中分離鉆孔處煤渣及瓦斯，包括依次通過渣漿管連接的鉆孔集渣裝置、煤渣收集箱、煤渣傳輸泵、煤渣分離機以及用于控制煤渣傳輸泵及煤渣分離機啟停的自動控制系統；所述鉆孔集渣裝置套設在鉆桿外側、鉆孔孔口端部，所述鉆孔集渣裝置、煤渣收集箱、煤渣分離機均連接至主抽采管，所述煤渣收集箱內部設有攪拌葉輪。

可選的，所述鉆孔集渣裝置包括鉆孔集渣罩，所述鉆孔集渣罩上設有第一瓦斯抽采接口及第一煤渣排出口；第一瓦斯抽采接口通過第一瓦斯抽采管連接至主抽采管；第一煤渣排出口通過第一渣漿軟管連接至煤渣收集箱。

可選的，所述鉆孔集渣罩用于固定鉆孔端部的一端為鉆孔接頭，其外側設有孔口擋圈；鉆孔接頭直徑d₁大于設置在鉆桿端部的割縫鉆頭的直徑D，孔口擋圈與鉆孔接頭采用插接的形式進行固定。

可選的，所述鉆孔集渣罩為錐形圓筒，沿其遠離鉆孔的方向截面直徑逐漸減小；鉆孔集渣罩遠離鉆孔接頭的一側通過環形橡膠托由卡箍固定在鉆孔集渣罩上；鉆孔接頭直徑為d₁、第一煤渣排出口直徑為d₂、第一瓦斯抽采接口直徑為d₃、環形橡膠托墊外徑為d₄、環形橡膠托墊內徑為d₅、鉆桿直徑為D₂， d₂d₃＝d₄d₅D₂。

可選的，所述煤渣收集箱包括負壓集渣箱，所述負壓集渣箱上設有集渣箱接入口、第二瓦斯抽采接口、集渣箱排出口；所述負壓集渣箱通過集渣箱接入口連接至鉆孔集渣裝置，所述第二瓦斯抽采接口通過第二瓦斯抽采管連接至主抽采管；所述集渣箱排出口通過第二渣漿軟管連接至煤渣傳輸泵。