[发明专利]水循环风循环清孔防堵方法

说明书

本发明公开了一种水循环风循环清孔防堵方法，使用松软煤层清孔排渣装置按以下步骤进行：第一步骤是连接好松软煤层清孔排渣装置的各部件，在钻孔的孔口部位钻出扩径部分；将封孔用套筒插入钻孔的扩径部分并固定；第二步骤是破碎煤块并水流清孔；第三步骤是气流清孔。本发明的水循环风循环清孔防堵方法操作简单，破碎清孔的方式保障了清孔效果，清孔过程中通过气流循环和水流循环实现了水、风的循环利用，大幅节约了水资源，大幅降低了以往清孔作业时的粉尘污染和污水污染，对外排放的含尘气体和污水大幅减少，环保作用明显。

技术领域

本发明涉及煤炭生产技术领域，尤其涉及松软煤层清孔排渣技术。

背景技术

煤炭在我国的能源结构之中占据着非常重要的位置，煤矿瓦斯是煤炭生产过程中一个重要有害因素，煤矿瓦斯灾害一直以来就是煤矿安全生产的第一杀手。

为了降低瓦斯含量和瓦斯压力，通常在煤层开采前对煤层进行瓦斯预抽，而瓦斯抽采以成孔技术为前提。

松软煤层煤质松软，在瓦斯抽采期间经常会出现垮孔、缩径和塌孔现象，直接影响瓦斯抽采范围和抽采效率，进而影响瓦斯抽采效果，严重威胁煤矿安全生产。

在目前国内外矿山生产中，主要采用以高压水、压缩空气为代表的流体排渣和以螺旋排渣为代表的机械排渣方式进行钻孔清理和排渣。然而在多数情况下高压水不能完全解决钻孔清理排渣问题，同时也会浪费大量水资源。

压缩空气和螺旋排渣会造成大量扬尘，降低井下巷道空气质量，并且极易受到孔壁完整性的影响，在钻孔内部塌孔区域排渣动力大大降低，易造成堵孔、卡钻、抱钻等问题，进而导致无法有效完成钻孔排渣。

因此，对于松软煤层瓦斯抽采钻孔，为有效避免堵孔现象，需要开发一种清理排渣装置与方法，同时大幅减少扬尘污染和水污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种松软煤层清孔排渣装置，既有效避免堵孔现象，又降低环境污染。

为实现上述目的，本发明的水循环风循环清孔防堵方法使用松软煤层清孔排渣装置按以下步骤进行：

第一步骤是连接好松软煤层清孔排渣装置的各部件，在钻孔的孔口部位钻出扩径部分；

在将安装有行走机构的破碎装置安装在中空钻杆前，先将使中空钻杆通过滑动轴承穿过封孔用套筒的后端封闭部分；将破碎装置安装在中空钻杆前端后，将破碎装置、行走机构和中空钻杆伸入钻孔，将封孔用套筒插入钻孔的扩径部分并固定；

第二步骤是破碎煤块并水流清孔；

打开钻机驱动中空钻杆旋转，中空钻杆带动破碎装置旋转，破碎装置的各辐条在离心力的作用下前端张开，在旋转打碎钻孔内的煤块；

在中空钻杆旋转的同时，启动水泵，打开进水电磁阀，关闭总进风电磁阀，通过供风供水总管和中空钻杆将排渣槽无渣部分的水通过破碎基座前端的开口送至各辐条处，降低各辐条的温度；

水携带煤渣煤粉沿中空钻杆与钻孔之间的环形空腔向后流动至排渣管处，并沿排渣管送入排渣槽内的水中；水平滤网将大于其网孔的颗粒物阻挡在其下方，第一滤网将大于其网孔的颗粒物阻挡在其左侧容渣部分，煤粉和部分煤渣溶解于水中；经第一滤网过滤后的水进入无渣部分，无渣部分的水供给水泵形成水循环；

在破碎过程中，人工或使用机械推动中空钻杆向前移动，直到破碎装置到达工作人员孔位置；

第三步骤是气流清孔；

第二步骤完成后，关闭进水电磁阀和水泵，打开总进风电磁阀、循环风电磁阀、新风电磁阀和高压气泵，通过供风供水总管和中空钻杆将气流通过破碎基座前端的开口送入钻孔，钻孔内的高压气流携带煤渣煤粉沿中空钻杆与钻孔之间的环形空腔向后流动至排渣管处，并沿排渣管送入排渣槽内的水中；