[发明专利]一种底板岩巷穿层钻孔水力排渣高效清理系统及方法

说明书

本发明公开了一种底板岩巷穿层钻孔水力排渣高效清理系统及方法，涉及煤与瓦斯突出防治技术领域，包括抽采装置、煤水分离装置、压滤装置和运输装置，抽采装置包括钻机和抽采管路，抽采管路的煤水抽放管与煤水分离装置相连，煤水分离装置的煤水分离仓通过卸煤管和压滤装置的压滤泵相连，压滤装置挤压煤泥后通过运输装置运送煤饼；该系统工作时先通过钻机钻孔，后安装抽采管路，抽放煤‑水‑瓦斯混合物，瓦斯通过瓦斯抽放管收集，煤水混合物进入煤水分离装置；煤水分离装置对煤‑水进行分离，并收集残余的瓦斯；煤泥进入压滤装置后被挤压成煤饼，再通过运输装置运出；该系统及方法能够高效分离煤‑水‑瓦斯混合物，提高了瓦斯抽采作业效率。

技术领域

本发明涉及煤与瓦斯突出防治技术领域，尤其是一种底板岩巷穿层钻孔水力排渣高效清理系统及方法。

背景技术

随着煤矿开采深度增加，煤层地应力、瓦斯压力及含量均显著增大，煤与瓦斯突出灾害防治难度显著增加。

目前，针对松软低透气性突出煤层，通常采用底板岩巷穿层钻孔水力冲煤卸压增透预抽技术，该技术通过在煤层底板岩巷内施工上向穿层钻孔，钻孔穿煤施工过程中通过增大水压-冲刷松软煤层中钻孔孔壁-冲出大量煤体-增大钻孔孔径的方法，达到有效卸载煤层原始应力，增加透气性的目的。因煤体松软、瓦斯压力大，在钻孔施工及水力冲煤过程中，会排出大量煤、瓦斯和水。对于排出的上述混合物通常不采取任何措施处理，这除了会造成瓦斯超限事故外，排出的煤-水将快速堆积在巷道底板形成大面积的煤泥，严重影响后续的钻孔施工及封孔抽采作业，降低工作效率；即使采用防喷孔装置，也无法及时处理巷道底板堆积的煤泥，影响作业环境。

为此，需要提供一种集抽采、煤水分离、压滤和运输为一体的底板岩巷穿层钻孔水力排渣高效清理系统，实现煤-水-瓦斯高效分离，并完成煤的运送，有效处理底板岩巷钻孔施工中产生的大量煤泥，改善作业环境，提高作业效率，保障安全生产。

发明内容

为了更好的处理穿层钻孔水力排渣，高效分离煤-水-瓦斯混合物，回收煤炭资源，改善作业环境，本发明提供了一种底板岩巷穿层钻孔水力排渣高效清理系统及方法，具体的技术方案如下。

一种底板岩巷穿层钻孔水力排渣高效清理系统，包括抽采装置、煤水分离装置、压滤装置和运输装置，所述抽采装置包括钻机和抽采管路，抽采管路的煤水抽放管与煤水分离装置相连，煤水分离装置的煤水分离仓通过卸煤管和压滤装置的压滤泵相连，压滤装置挤压煤泥后通过运输装置运送煤饼。

优选的是，抽采管路包括套管、三通管、瓦斯抽放管和煤水抽放管，套管固定安装在钻孔的孔口位置，三通管和套管相连，瓦斯抽放管和三通管的接口在三通管的上方，煤水抽放管和三通管的接口在三通管的下方。

优选的是，煤水抽放管和煤水分离仓相连，煤水分离装置的煤水分离仓设置有导煤管、卸煤管、瓦斯抽排管、瓦斯滤网、排水管、水管滤网、阀门、振动筛和压力表；导煤管设置在煤水分离仓的上方并且和煤水抽放管相连，瓦斯抽排管设置在煤水分离仓的上部，煤水分离仓内的下部设置有振动筛，卸煤管设置在煤水分离仓的侧面并且在振动筛之上，排水管设置在煤水分离仓的底部。

进一步优选的是，导煤管、卸煤管、瓦斯抽排管和排水管上均设置有阀门，煤水分离仓的顶部设置有压力表，瓦斯抽排管上还设置有瓦斯滤网，排水管上还设置有水管滤网；排水管将水排至巷道的水沟内。

进一步优选的是，振动筛的筛网倾斜布置，振动筛筛网较低位置侧和较高位置侧均固定在煤水分离仓内壁，卸煤管设置在振动筛较低位置一侧；所述煤水分离仓底部为倒锥形结构。

还优选的是，压滤装置包括压滤泵和压滤机，所述压滤机设置有螺旋液压泵、煤泥抽放管、压板机、压紧板、滤板、横梁、止推板和挡水板，煤泥抽放管和煤水分离仓的卸煤管相连，螺旋液压泵和横梁同轴布置在压滤机内，螺旋液压泵和压板机相连，压板机连接压紧板，压紧板和止推板在横梁两端相对布置，压紧板和止推板之间设置有多个滤板。