专利名称：钻孔施工气碴分离回收系统的制作方法
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，Im3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间阀；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IOOm2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间阀，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IOm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。
具体实施例方式如附图所示，本发明包括钻机8和洒水防尘系统12，其特征是所述钻机8的钻杆 11套装有三通封孔器3，所述三通封孔器3连接有连接管4，连接管4通过三通管连接有输 送管道5，所述连接管4上设置有控制钻屑流量以保证输送管道5不至于因钻屑过量而堵塞 的节流阀9，所述输送管道5的一端连接有鼓风机1，输送管道5另一端连接有密闭空间6， 所述密闭空间6的另一端连接有和地面瓦斯抽采系统相连的负压抽放管7，所述密闭空间6 安装有用于分离钻屑的洒水防尘系统12和排碴门13。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间阀；所述三通封孔器 3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1和连接管4的两个管道的夹角小于90° ；所述的连接管4为阻 燃抗静电高压软管。本发明的密闭空间6上设置有观察孔14，观察孔14用于观察密闭空间6内的情 形，用于判断何时需要打开排碴门13以及洒水防尘系统12洒水的强度。本发明的钻机8施工时，在常用的液压钻机8上加装了潜孔冲击钻头，采用压风带 动潜孔冲击钻头钻进，解决了坚硬岩层钻进速度慢、工效低的问题，供给钻机8的压缩空气 压力控制在1-2个大气压，罗茨鼓风机1采用NSR-125T型，功率15KW，在使用过程中一般压
4力在0. 025Mpa，负压抽放管7的压力一般保持在正常的抽放压力0. 04-0. 06Mpa。
本发明施工钻机时，启动钻机8后，打开压风管开关供风施工，钻杆11穿过岩体2 进入煤体10，同时启动罗茨鼓风机1，打开节流闸阀至适当位置，钻孔施工后的钻屑与瓦斯 通过输送管道5源源不断地排放至密闭空间6。
权利要求
1.一种钻孔施工气碴分离回收系统，包括钻机(8)和洒水防尘系统(12)，其特征是所 述钻机( 的钻杆(11)套装有三通封孔器(3)，所述三通封孔器C3)连接有连接管，连 接管(4)通过三通管连接有输送管道(5)，所述连接管(4)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(9)，所述输送管道(5)的一端连接有鼓风 机(1)，输送管道( 另一端连接有密闭空间(6)，所述密闭空间(6)的另一端连接有和地 面瓦斯抽采系统相连的负压抽放管(7)，所述密闭空间(6)安装有用于分离钻屑的洒水防 尘系统(12)和排碴门(13)。
2.根据权利要求1所述的一种钻孔施工气碴分离回收系统，其特征是所述三通管上设 置有调节用于钻孔排气和钻屑气量的节流闸阀。
3.根据权利要求1所述的一种钻孔施工气碴分离回收系统，其特征是所述三通封孔器(3)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。
4.根据权利要求1所述的一种钻孔施工气碴分离回收系统，其特征是所述三通管的用 于连接鼓风机(1)和连接管的两个管道的夹角小于90°。
5.根据权利要求1所述的一种钻孔施工气碴分离回收系统，其特征是所述的连接管(4)为阻燃抗静电高压软管。
全文摘要
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，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。本发明是一种在煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工的钻机钻孔过程中能安全、高效的分离钻屑和瓦斯的回收系统。
文档编号E21B43/34GK102128047SQ20111002790
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者吴孟, 周松元, 童斯美, 邱升为, 陈建初 申请人:湖南省力达能源开发有限公司