[发明专利]钻孔施工气碴分离回收系统

说明书

技术领域

本发明属于煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工安全领域，特别是涉及一种钻孔施工气碴分离回收系统。

背景技术

在突出煤层施工底板防突钻孔的过程中，经常会出现瓦斯从钻孔大量喷出，同时喷出大量的煤钻屑的现象，这样就引起了作业空间瓦斯升高，施工钻孔被迫停工，作业出现时断时续，又会出现局部瓦斯超限未检查出来的盲目施工，导致瓦斯事故的发生，虽然传统的采用矿车收集钻屑和瓦斯能解决钻孔不喷孔时的钻孔施工，但遇钻孔喷孔严重时就无法解决。大量瓦斯向作业空间涌出后，必须通过局部通风机排放到矿井的负压通风系统，通风系统排出的瓦斯不能回收利用，直接排放到大气空间，1m³瓦斯排空相当于21m³二氧化碳对大气臭氧层的危害，造成了环境污染和资源浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在煤矿井下施工瓦斯抽采钻孔过程中能安全、高效的分离钻屑和瓦斯的回收系统。

本发明的内容是其包括钻机和洒水防尘系统，所述钻机的钻杆套装有三通封孔器，所述三通封孔器连接有连接管，连接管通过三通管连接有输送管道，所述连接管上设置有控制钻屑流量以保证输送管道不至于因钻屑过量而堵塞的节流阀，所述输送管道的一端连接有鼓风机，输送管道另一端连接有密闭空间，所述密闭空间的另一端连接有和地面瓦斯抽采系统相连的负压抽放管，所述密闭空间安装有用于分离钻屑的洒水防尘系统和排碴门。

所述三通管上设置有调节用于钻孔排气和钻屑气量的节流闸阀；所述三通封孔器的尾端设置有用盘根密封的接头，接头处设置有防爆炸的保持盘根湿润的供水管；所述三通管的用于连接鼓风机和连接管的两个管道的夹角小于90°；所述的连接管为阻燃抗静电高压软管。

本发明的有益效果是，本发明利用钻孔内喷出的瓦斯压力和利用鼓风机的气压做动力，带动瓦斯气体和钻屑，达到将瓦斯气体和钻屑排除到另一个空间，使工作空间达到安全作业的目的，有效提高了作业工效，确保了施工安全，全面回收利用瓦斯资源发电，减少瓦斯对大气空中排放污染环境。

钻机施工穿煤时，用三通封孔器(即三通金属管)将钻孔进口封实，钻杆穿过三通封孔器中心向前钻进，高压瓦斯气体和钻屑通过钻孔流经三通封孔器，在三通封孔器外用一根连接管，优选为弹簧管导出，在连接管的尾端用一根三通管接入到输送管道，输送管道采用鼓风机送风，优选为罗茨鼓风机。使瓦斯气体和钻屑沿输送管道送至一个密闭空间，密闭空间外接矿井抽放系统，抽放系统在抽放过程中将瓦斯气体抽出，钻屑通过洒水防尘系统分离沉淀在密闭空间内，钻孔施工过程中，钻孔喷出的钻屑和瓦斯气体在钻中向外喷出过程中，沿三通封孔器流经连接管进入输送管道，全部在封闭的管道内流动，不会进入作业空间，不会引起作业空间瓦斯浓度升高，经过输送管道进入密闭空间后，待气体抽放完毕后，打开密闭空间的风门，将钻屑清理干净，密闭空间又可重新作施工钻孔用。本发明所述的密闭空间可以是一个利用的石门巷道加装密闭墙和排碴门，空间体积为100m²左右，不需要增加太多的投资，经济合理。本发明所述的洒水防尘系统包括水泵和散雾器，用于沉淀和分离钻屑，以利于回收利用瓦斯气体。

本发明在应用过程中，钻孔内喷出的钻屑大小不一，太大时，管道排放不畅，因此在三通管上设置有一节流闸阀，调节供钻孔排气和钻屑气量。另外，钻孔气压小时，为保证气体和钻屑能正常排出，三通封孔器与三通管之间的连接管道设置为10m为宜。

在实际施工中，钻杆和三通封孔器之间存在活动空隙，钻孔内的瓦斯可以通过三通封孔器尾端排出，为保证安全，在三通封孔器尾端连接一个接头，在接头上外接一供水管，供水管内设置有盘根，经常打开供水管供水，保持盘根湿润，防止钻杆和三通封孔器摩擦产生火花，发生爆炸等安全事故，所述盘根要经常紧固，使之不漏气。

本发明为不使鼓风机输送空气导流入钻孔，三通管的用于连接鼓风机和连接管的两个管道的夹角小于90°，以30°为宜。

本发明的输送管道和连接管采用阻燃抗静电高压软抽放管，防止与钻屑碰撞而产生火花，发生安全事故。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

在图中，1鼓风机、2岩体、3三通封孔器、4连接管、5输送管道、6密闭空间、7负压抽放管、8钻机、9节流阀、10煤体、11钻杆、12洒水防尘系统、13排碴门、14观察孔。

具体实施方式