[实用新型]井下定向钻机循环水打钻系统

说明书

本申请公开了一种井下定向钻机循环水打钻系统，涉及采矿领域。系统由清水箱、污水箱、收集泵、陶瓷膜及脱水筛，形成了一套以陶瓷膜净化装置为核心的局部水处理系统，可实现钻机施工生产用水的重复利用，并确保生产用水水质清洁。本申请无需长距离安装供水管和排水管，故而节省了长距离安装供水管和排水管产生的大量费用，解决了千米钻孔施工过程中的供水难、排水难、煤泥清理难的问题。

技术领域

本申请涉及采矿领域，特别是涉及一种井下定向钻机循环水打钻系统。

背景技术

对于国内目前的高瓦斯、高突矿井而言，为提高瓦斯抽放效率及抽放效果，保障煤矿安全、高效生产，定向钻孔是一种最为有效的方法，而定向钻孔施工所用的钻机用水量很大，产生煤泥多，导致钻孔施工成本很高。目前钻机的供水方式：管路供水-污水收集-污水上井处理-处理后的工业水复用。

如图2所示，某煤矿生产用纯净水的供水系统，为第一号钻机至第八号钻机01-08供水。供水系统包括地面静压水池100、盘区水仓200、中央水仓300、地面工业水厂400、供水管路101、排水管路102。该系统利用主井筒和主要轨道大巷的DN250供水管路把水供到各盘区巷口即1#采区、2#采区、5#采区，再由各盘区巷道安装的DN200供水管供给各采区主要巷道，采区主要巷道内安装DN150，再通过管路中安装的正三通分配到每条采区巷道，为各钻机即第一号钻机至第八号钻机01-08提供生产用水。钻机使用以后的污水，通过巷道内安装的排水管路102收集到盘区水仓200中转以后，用泵排出到井下的中央水仓300，再利用主排水泵和DN250的主排水管路排至地面工业水厂400进行处理。经过处理以后的纯净水用泵供到井口的地面静压水池100，再利用主井筒的DN250管路供到地面，如此周而复始，实现循环供水。随着巷道的不断分支，供、排水管径逐渐减小。

上述供水系统存在的缺点如下：

1、钻孔施工时钻机循环水用量很大。需要长距离安装供水管路101和排水管路102，管路成本大约30万元/千米，有些边远头面需要安装10千米以上的供水管路，成本更高。

2、施工钻孔产生的污水含煤泥多，颗粒细微，煤泥清理困难，造成后续的沿线各水仓需要经常清仓，清仓难度很高，煤泥晾干时间很长，占用大量闲置巷道。清仓费用很高，不含外包工程、单位内部人员的情况下，清仓盘区清仓费用大约5万元/个，中央水仓大约15万元/个。全年大约650万元/年。

3、工业用水处理成本价大约3.8元/立方米，每台钻机所产生的水处理成本大约50万元/年。

4、此外还有管路安装、清仓、水处理和转供环节的中转水泵房都需要投入大量人力成本。

5、现有的管路供水模式纯净水和污水总共至少需要经过5次转供，每年水泵所消耗的电量大约600万KW/年，需要电费450万元/年。

综上所述，现有技术采用的的大循环管路供水模式，不但需要消耗大量能源，经济成本和人力成本投入很高，而且在定向钻孔施工过程中存在供水难、排水难、煤泥清理难三大难题。

实用新型内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

本申请提供了一种井下定向钻机循环水打钻系统，用于为钻机供水，包括：经过管路连接的

清水箱，与外部清水管道相连，用于储存清水，还与所述钻机相连，用于向所述钻机供应清水；

污水箱，与所述钻机的排水管相连，用于接收所述钻机工作过程中产生的煤泥水；

收集泵，与所述污水箱相连，用于泵送所述煤泥水；

陶瓷膜，具有入口、清水出口及煤泥水出口，入口与所述收集泵相连，所述清水出口与所述清水箱相连，所述陶瓷膜用于过滤所述煤泥水，经所述陶瓷膜过滤出的清水通过管路输入所述清水箱，经所述陶瓷膜过滤后的煤泥水经所述煤泥水出口排出；和