一种煤矿打钻防喷孔预控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及煤矿打钻防喷孔预控系统，可有效解决打钻施工时的瓦斯超限，井下打钻施工生产进度的问题，其解决的技术方案是，防喷孔装置通过第一管道和第二管道与煤水分离装置相连接，煤水分离装置通过第四管道与瓦斯抽放支管路相连接，瓦斯收集装置一端通过第三管道与煤水分离装置相连接，另一端通过第五管道与瓦斯抽放支管路相连接，气水联动装置通过第六管道、第七管道、第八管道分别与瓦斯抽放支管路、钻机的钻杆和水管相连接，本实用新型专利技术安装使用方便，寿命长，使用效果好，且易于维修，有效解决瓦斯喷出超限，瓦斯喷出伤人等安全事故问题，是煤矿打钻防喷孔装置上的一大创新。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤矿生产安全设备，特别是一种能够有效防止瓦斯超限的煤矿打钻防喷孔预控系统。
技术介绍
在瓦斯突出矿井巷道掘进中，为保证煤巷掘进的安全，特在底板岩巷进行水力冲孔作业，由于瓦斯压力大，钻孔喷孔现象严重，频繁出现瓦斯等有害气体超限，严重制约着井下的瓦斯消突施工进度和生产安全。长期以来，瓦斯浓度的控制各矿区都有自己标准，但浓度为1.0%为不可逾越的界限，这就对防突措施制定与技术的应用提出了很大的要求。在钻机施工过程中，经常出现喷孔现象，喷孔时不仅喷出的煤渣易伤人，而且造成巷道内瓦斯超限长达数小时，给安全上带来了极大的隐患。目前，煤矿打钻防喷孔装置在煤矿上有一定的应用，但是所使用的防喷孔装置都只是采用单一的防范措施，没有形成整套的系统，为了各类防瓦斯超限安全设备发挥最大功效，最大限度的防止打钻施工时的瓦斯超限，遏制安全事故的发生，保护人员和设备的安全，保障井下打钻施工生产进度。因此，非常有必要开发出一种煤矿打钻防喷孔预控系统。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本技术之目的就是提供一种煤矿打钻防喷孔预控系统，可有效解决打钻施工时的瓦斯超限，人员和设备的安全，井下打钻施工生产进度的问题。本技术解决的技术问题是，包括防喷孔装置、煤水分离装置、瓦斯收集装置和气水联动装置，防喷孔装置通过第一管道和第二管道与煤水分离装置相连接，煤水分离装置通过第四管道与瓦斯抽放支管路相连接，瓦斯收集装置一端通过第三管道与煤水分离装置相连接，另一端通过第五管道与瓦斯抽放支管路相连接，气水联动装置通过第六管道、第七管道、第八管道分别与瓦斯抽放支管路、钻机的钻杆和水管相连接。本技术结构简单，新颖独特，易生产，安装使用方便，寿命长，使用效果好，且易于维修，一方面节省材料且省工省时，另一方面其安全性得到极大的保证，有效解决瓦斯喷出超限，瓦斯喷出伤人等安全事故问题，是煤矿打钻防喷孔装置上的一大创新。【附图说明】图1为本技术的结构主视图。图2为本技术的防喷孔装置剖面主视图。图3为本技术的煤水分离装置剖面主视图。图4为本技术的煤水分离装置剖面侧视图。图5为本技术的煤水分离装置剖面俯视图。图6为本技术的瓦斯收集装置剖面主视图。图7为本技术的气水联动装置剖面主视图。图8为本技术的使用状态图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步详细说明。由图1-8给出，本技术包括防喷孔装置、煤水分离装置、瓦斯收集装置和气水联动装置，防喷孔装置I通过第一管道5a和第二管道5b与煤水分离装置2相连接，煤水分离装置2通过第四管道5d与瓦斯抽放支管路8相连接，瓦斯收集装置3 —端通过第三管道5c与煤水分离装置2相连接，另一端通过第五管道5e与瓦斯抽放支管路8相连接，气水联动装置4通过第六管道5f、第七管道5g、第八管道5h分别与瓦斯抽放支管路8、钻机6的钻杆7和水管9相连接。所述的防喷孔装置I包括套管Ia和防喷管lb，套管Ia—端和防喷管Ib —端经第一法兰Ic连接在一起，防喷管Ib另一端上装有第二法兰ld，第二法兰Id处的防喷管Ib内端部设有耐磨套le，防喷管Ib上部设有带法兰的瓦斯抽放口 lg，瓦斯抽放口 Ig与第一管道5a相连接，防喷管下部设有带法兰的出煤口 lf，出煤口 If与第二管道5b相连接，钻杆7依次穿过第二法兰ld、防喷管lb、第一法兰lc、套管Ia并伸出套管Ia外。所述的煤水分离装置2为矩形箱体，上部有四个带法兰的连接口 2a、2b、2c、2d，分别与第一管道5a、第二管道5b、第三管道5c、第四管道5d相连接，侧面装有密封门2e’内部装有向下倾向密封门底部的斜面板2f。所述的瓦斯收集装置3由风筒3a和多段聚乙烯管3b构成，聚乙烯管3b置于风筒3a内部，风筒两端经卡子3c固定在聚乙烯管3b两端上，聚乙烯管3b之间经钢筋3d连接在一起，保证聚乙烯管之间有足够的间距，风筒两端的筒口分别与第三管道5c、第五管道5e相连接；多段聚乙烯管指的是3段以上(包括3段)。所述的气水联动装置4由三通4a和两个阀门4b、4c构成，三通的第一端口 4e经第七管道5g与钻机6的钻杆7相连接，三通的第二端口 4f经第六管道5f与瓦斯抽放支管路8相连接，三通的第三端口 4d经第八管道5h与水管9相连接，三通的第二端口 4f上装有负压阀门4c，三通的第三端口 4d上装有水阀门4b，通过开关阀门4b、4c实现气水的转换。所述的第一管道5a、第二管道5b、第三管道5c、第四管道5d、第五管道5e、第六管道5f为弹簧管，第七管道5g、第八管道5h为高压管。所述的瓦斯抽放口 Ig与防喷管Ib的外管壁呈90°角，出煤口 If与防喷管的外管壁Ib呈25°角。所述的连接口 2a、2b、2c、2d呈矩形排列且垂直于箱体顶部。所述的瓦斯收集装置3平行于巷道布置，与巷道顶部和侧壁之间有空隙。所述的煤水分离装置2置于防喷孔装置I的下部，瓦斯收集装置3置于煤水分离装置2的回风侧。由上述结构可以看出，本技术是由防喷孔装置、煤水分离装置、瓦斯收集装置和气水联动装置组成，使用时套管嵌入钻孔内，套管与防喷管使用法兰盘进行连接，防喷管上方是瓦斯抽放口，防喷管下方是出煤管，防喷管内部后方安装有聚氨酯耐磨套，钻杆穿过耐磨套、防喷管和套管，进入钻孔内。瓦斯收集装置两端分别与煤水分离装置和抽放管路连接。气水联动装置一端与钻杆尾部连接，另外两端分别与水管和抽放支管路连接，防喷孔装置、煤水分离装置、瓦斯收集装置和气水联动装置之间使用弹簧管进行连接。正常打钻时，从钻孔内排出的水、煤肩、岩肩、瓦斯等进入防喷管，水、煤肩、岩肩、部分瓦斯从出煤管和另一部分瓦斯从瓦斯抽放管一起排到煤水分离装置内；由于煤水分离装置内的斜面板铁皮低于密封门的边缘，所以通过水使煤水分离装置内部成为一个封闭空间，水和煤(岩)肩从密封门排出，瓦斯由煤水分离装置顶部的抽放管路抽走，煤水分离装置正常工作，瓦斯收集装置处于闲置状态。发生瓦斯喷出现象时，从钻孔内喷出的水、煤肩、岩肩、瓦斯等由防喷管阻挡，降低冲击力后水、煤肩、岩肩、部分瓦斯从出煤管和另一部分瓦斯从瓦斯抽放管一起排到煤水分离装置内；当煤水分离装置超负荷作业时，一部分瓦斯就会进入到瓦斯收集装置内，风筒在冲击力的作用下张开，缓冲喷孔造成的压力，同时阻止瓦斯逸散到巷道中，最后进入到抽放主管路中；与此同时停钻将气水联动装置的水阀门关闭，负压阀门打开，负压通过钻杆抽放钻孔内的瓦斯，有效的解决了发生大型喷孔时瓦斯超限的难题。本技术的当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿打钻防喷孔预控系统，包括防喷孔装置、煤水分离装置、瓦斯收集装置和气水联动装置，其特征在于，防喷孔装置(1)通过第一管道(5a)和第二管道(5b)与煤水分离装置(2)相连接，煤水分离装置(2)通过第四管道(5d)与瓦斯抽放支管路(8)相连接，瓦斯收集装置(3)一端通过第三管道(5c)与煤水分离装置(2)相连接，另一端通过第五管道(5e)与瓦斯抽放支管路(8)相连接，气水联动装置(4)通过第六管道(5f)、第七管道(5g)、第八管道(5h)分别与瓦斯抽放支管路(8)、钻机(6)的钻杆(7)和水管(9)相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庞学文，李帮虎，杜结班，孙龙，王迪，周勇，吕建立，周宣外，郭香印，姜华，刘中一，杜培超，张伟涛，高留栓，张保法，董永华，
申请(专利权)人：义马煤业集团孟津煤矿有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河南;41