间装入固体食品，然后关闭所述第三阀门14，开启所述第二阀门13，固体食品滑入所述矿井6。以便给受困人员提供应急能量。
[0070]所述固体食品最大直径小于滑入所述矿井通过的最小直径，优选地，所述固体食品选用小颗粒圆滑食品。
[0071]所述第一阀门12、所述第二阀门13、所述第三阀门14可以分别采用截止阀、闸阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、针型阀、隔膜阀等，或者其他阀门；优选地，所述第一阀门12、所述第二阀门13、所述第三阀门14分别采用闸阀。
[0072]本实施例中，所述溢压组件5包括溢压管51和控制所述溢压管51通断的溢压阀门52，所述溢压管51贯穿所述膨胀胶囊2，所述溢压阀门52预设有气压阈值。通过所述溢压阀门52设置适合受困人员的生存环境的压强，即预设的气压阈值，来确保受困人员的生存环境不缩小、不消失；所述气压阈值由矿井6内的压强、人们生理承受压强等综合因素考虑而成；所述溢压管51用于连通所述矿井6与地面的空气流通通路。
[0073]所述溢压阀门52可以设置在所述溢压管51的一端，也可以设置在所述溢压管51的中间；优选地，所述溢压管51相对靠近所述进风口 4的一端设置有所述溢压阀门52，另一端设置有单向阀53 ;也即，所述溢压阀门52相对于所述单向阀53靠近地面；所述单向阀53用于单向排出所述矿井6的空气，同时避免钻孔过程中，杂物进入所述溢压管51。
[0074]所述溢压管51可以为塑料管、铁管、钢管等，也可以为其他管，优选地，所述溢压管51为无缝钢管。
[0075]本实施例中所述膨胀胶囊2具有连接孔21，所述连接孔21用于填充或者释放所述膨胀胶囊2。气压栗(属于现有技术，图中未显示)或者液压栗(属于现有技术，图中未显示)通过所述连接孔21连接所述膨胀胶囊2，给所述膨胀胶囊2填充气体或者液体，使其膨胀；优选地，选择高压栗给所述膨胀胶囊填充液体。
[0076]本实施例中所述膨胀胶囊2沿所述钻杆I的轴向的两侧分别设置有护囊金属圆环22，以便保护所述膨胀胶囊2 ;所述护囊金属圆环22的外径小于所述孔口管3的内径；以便所述护囊金属圆环22不影响所述钻杆I转动钻孔。
[0077]所述护囊金属圆环22的材质可以为但不限于铁、不锈钢、铝合金等。
[0078]所述护囊金属圆环22的外径不小于所述膨胀胶囊2的直径，优选地，所述护囊金属圆环22的外径大于所述膨胀胶囊2的直径，以便所述护囊金属圆环22更好的保护所述膨胀胶囊2。
[0079]为了便于理解本实施例，以下举例说明本实用新型的工作流程:
[0080]①根据矿井承受的水压，调整溢压阀门的气压阈值，确保矿井内适宜受困人员生存的气压和空间；
[0081]②在钻孔施工至距离矿井顶板3m时(现有技术中，矿井、巷道松动圈最大距离为3m)，使用带有液压膨胀胶囊的钻杆，并使之保持在孔口管内。其中，孔口管的长度应大于10m，并注浆使圆周井壁与孔口管的外壁牢固结合；注浆结束后针对孔口管扫孔，做压水试验，注水压力不小于3MPa ;所述孔口管的漏水量小于20L/min，方可继续钻进，否则继续注浆，直到满足漏水量要求为止；扫孔要干净，所述孔口管的内壁不可残留固体突出物，以免扎破所述膨胀胶囊，影响所述膨胀胶囊的作用。所述膨胀胶囊在放入孔口管内之前，要向溢压阀门及溢压管内注满水，防止溢压阀门及溢压管被泥浆堵塞出风口。膨胀胶囊位于距孔口管底上方5m?1m之间，确保封孔保压效果。
[0082]③当钻孔打通所述矿井后，保持钻杆的钻头于所述矿井的顶、底板之间，以使所述矿井与地面存在空气流通通路；
[0083]④立即关闭第一阀门和第二阀门，同时连接高压栗和液压膨胀胶囊，立即开动高压水栗，使膨胀胶囊膨胀，阻断所述矿井与地面的气体流通，并记录压力表的数值。
[0084]⑤开启第一阀门，开动风机，向所述矿井补充气压，使气压达到预设的气压阈值；达到气压阈值后，保持风机运转，对所述矿井通风送氧。
[0085]⑥定时开启水栗，向所述矿井供应食物。其中所述水栗通过三通管和风机共用一个进口。
[0086]⑦在第二阀门之上安装大空腔钻杆，内装小颗粒圆滑的固体食品，关闭第三阀门，开启第二阀门和第一阀门，固体食品漏到所述矿井下。
[0087]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种矿井救援钻孔空气保压通风设备，其特征在于，包括: 钻杆，所述钻杆内具有流通管路，所述流通管路可开启和关闭； 膨胀胶囊，所述膨胀胶囊套装在所述钻杆上，所述膨胀胶囊可膨胀和收缩； 孔口管，所述孔口管套设在所述膨胀胶囊圆周侧，膨胀后的所述膨胀胶囊与所述孔口管的内壁密封抵接； 进风口，所述进风口的一端与所述流通管路连通，所述进风口的另一端连接风机的出风端； 以及溢压组件，所述溢压组件预设有气压阈值，用于控制所述膨胀胶囊的沿所述钻杆轴向的两侧的气路通断。2.根据权利要求1所述的矿井救援钻孔空气保压通风设备，其特征在于，所述流通管路上设置有第一阀门，用于控制所述流通管路的通断。3.根据权利要求2所述的矿井救援钻孔空气保压通风设备，其特征在于，所述流通管路上设置有第二阀门，用于控制所述流通管路的通断；所述进风口位于所述第一阀门和所述第二阀门之间。4.根据权利要求3所述的矿井救援钻孔空气保压通风设备，其特征在于，所述进风口的另一端还连接水栗的出水端。5.根据权利要求4所述的矿井救援钻孔空气保压通风设备，其特征在于，所述流通管路上设置有第三阀门，用于控制所述流通管路的通断；所述第三阀门、所述第二阀门和所述第一阀门依次排布。6.根据权利要求5所述的矿井救援钻孔空气保压通风设备，其特征在于，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门分别采用闸阀。7.根据权利要求1-6任一项所述的矿井救援钻孔空气保压通风设备，其特征在于，所述溢压组件包括溢压管和控制所述溢压管通断的溢压阀门，所述溢压管贯穿所述膨胀胶囊，所述溢压阀门预设有气压阈值。8.根据权利要求7所述的矿井救援钻孔空气保压通风设备，其特征在于，所述溢压管相对靠近所述进风口的一端设置有所述溢压阀门，另一端设置有单向阀。9.根据权利要求7所述的矿井救援钻孔空气保压通风设备，其特征在于，所述膨胀胶囊具有连接孔，所述连接孔用于填充或者释放所述膨胀胶囊。10.根据权利要求7所述的矿井救援钻孔空气保压通风设备，其特征在于，所述膨胀胶囊沿所述钻杆的轴向的两侧分别设置有护囊金属圆环，所述护囊金属圆环的外径小于所述孔口管的内径。
【专利摘要】本实用新型涉及矿井钻孔技术领域，尤其涉及一种矿井救援钻孔空气保压通风设备。该设备包括，钻杆，所述钻杆内具有流通管路，所述流通管路可开启和关闭；膨胀胶囊，所述膨胀胶囊套装在所述钻杆上，所述膨胀胶囊可膨胀和收缩；孔口管，所述孔口管套设在所述膨胀胶囊圆周侧，膨胀后的所述膨胀胶囊与所述孔口管的内壁密封抵接；进风口，所述进风口的一端与所述流通管路连通，所述进风口的另一端连接风机的出风端；以及溢压组件，所述溢压组件预设有气压阈值，用于控制所述膨胀胶囊的沿所述钻杆轴向的两侧的气路通断。本实用新型解决了钻孔打通地下矿井时，因矿井泄压而导致受困人员的生存空间缩小或者消失的问题。
【IPC分类】E21B33/12, E21F11/00, E21B7/00, E21B17/00
【公开号】CN204851318
【申请号】CN201520456415
【发明人】王经明, 梁为, 韩永, 郑贵强, 杨德方, 张小趁, 陈自然
【申请人】华北科技学院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年6月26日