一种矿井瓦斯综合抽放设备及抽放方法技术

本发明专利技术公开了一种矿井瓦斯综合抽放设备及抽放方法，钻孔排渣装置通过供风管路与气水分离箱相连通，钻孔排渣装置的上端安装有封孔器，钻孔排渣装置的下端安装有排污口；气水分离箱的上端安装有排气口，排气口左侧安装有监测装置。采用干式钻孔施工方法，采用钻孔排渣装置，在高压风力的作用下，钻孔施工过程中产生的钻屑、粉尘通过孔口三通和连接管路进入集渣捕尘装置，最终以气体的形式从排气口中排出，从而达到除尘效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿瓦斯抽排设备及方法领域，尤其涉及一种矿井瓦斯综合抽放设备及抽放方法。
技术介绍
目前，瓦斯抽放是防治煤矿瓦斯灾害尤其是防治煤与瓦斯突出和瓦斯爆炸的治本措施。近几年来，我国煤矿随着开采深度的不断延伸和开采强度的加大，矿井瓦斯涌出量也相应增大，致使瓦斯灾害事故尤其是煤与瓦斯突出灾害日趋严重，安全生产形势依然十分严峻。因此，如何坚持多措并举，进一步提高瓦斯抽放效果，仍然是今后一项十分重要的工作。当煤层中含有类似硅藻土、膨润土成分，遇水膨胀，造成巷帮和底板外鼓、凸起，不仅影响巷道的支护工程质量和维护成本，而且对安全极为不利，给瓦斯矿井带来极大的安全隐患。在瓦斯抽放孔钻孔施工过程中，湿式钻孔工艺由于施工时需要向孔内注水排渣，而煤、岩石遇水膨胀，使钻孔内的裂隙、缝隙闭合，形成水锁效应，降低瓦斯抽采效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种矿井瓦斯综合抽放设备及抽放方法，旨在解决钻孔施工时需向孔内注水排渣导致钻孔内裂隙、缝隙闭合，降低瓦斯抽采效率的问题。本专利技术是这样实现的，该矿井瓦斯综合抽放设备包括：钻孔排渣装置、监测装置、封孔器、供风管路、气水分离箱、排气口、排污口；钻孔排渣装置通过供风管路与气水分离箱相连通，钻孔排渣装置的上端安装有封孔器，钻孔排渣装置的下端安装有排污口；气水分离箱的上端安装有排气口，排气口左侧安装有监测装置。本专利技术还采取如下技术措施：所述的钻孔排渣装置包括：孔口三通、连接管路、集渣捕尘装置、防尘箱隔板、综合控制台；孔口三通的上端安装有连接管路，连接管路上安装有集渣捕尘装置，集渣捕尘装置包括集渣箱和捕尘箱，集渣箱和捕尘箱之间设置有防尘箱隔板，集渣捕尘装置通过数据线与综合控制台相连接；捕尘箱中蓄有除尘水和吸尘管，吸尘管连通集渣箱和捕尘箱。所述的综合控制台内部安装有处理器，处理器的输入端连接有存储器、电源装置、报警装置、风水联动装置，处理器的输出端连接有触摸屏，综合控制台的上端安装有工作指示灯，综合控制台的下端安装有开关按钮，开关按钮的右侧安装有操作按键。所述的电源装置包括至少一个连接外部电源的电源输入电路和至少一个连接负载的负载输出电路；所述的报警装置包括：震动片、报警闪烁灯和报警语音喇叭；震动片通过电性连接设置在报警闪烁灯的上部，震动片采用橡胶震动片；报警闪烁灯通过电性连接设置在报警语音喇叭的左侧，报警闪烁灯采用LED闪烁灯，报警闪烁灯具体采用红色和绿色的两个闪烁灯；报警语音喇叭通过电性连接设置在报警闪烁灯的右侧，报警语音喇叭采用小型扩音报警喇叭。所述的工作指示灯具体为LED灯光装置，LED灯光装置包括：透光灯罩、弹性密封盖、导热透光冷却液和LED发光元件；透光灯罩与弹性密封盖密闭连接形成密闭空间，LED发光元件安装在透光灯罩内并且固定在所述弹性密封盖上，密闭空间内灌装导热透光冷却液。所述的LED发光元件包括：LED芯片组件、外壳、荧光粉和导热粉；外壳的内壁或外壁上涂覆有荧光粉层，LED芯片组件安置在外壳内，外壳与LED芯片组件之间灌封导热粉。所述的气水分离箱的内部设置有耐腐蚀层。矿井瓦斯综合抽放的方法包括以下步骤：步骤一、干式打孔，采用常规的施钻方法，用108mm钻头开孔，至700mm-800mm深，然后退钻，将50mm钻杆上好钻头，连接好钻杆，用管钳夹住第一节钻杆接头式，开启钻机，将孔口三通顶进开好的钻孔内；步骤二、查漏，将通过连接管路将孔口三通与集渣捕尘装置连接，开风检查有无漏风现象，若有漏风现象，需及时处理，方可正常开钻，每钻进15m清理一次捕尘箱，并更换防尘水；步骤三、捕尘集渣及气水分离，钻孔施工过程中产生的钻屑、粉尘通过孔口三通和连接管路进入集渣捕尘装置，每钻进15m清理一次捕尘箱，并更换防尘水，最终以气体的形式从排气口中排出，气水分离箱将煤矿钻孔中的积水和瓦斯气体一起抽放到气水分离箱内部，积水以及积水中污泥通过集渣箱收集，抽放完毕后，最终从排污口中排出；步骤四、实时监测操作，在排气口适当位置安装监测装置，则可以实时监测孔内CH4和CO的浓度变化情况以方便综合控制台通过调节按键及时降低钻进速度，增大钻孔出风量；步骤五、封孔器封孔，新型封孔材料的使用，采用主动保压式封孔工艺，用封孔料将孔口密封固定，可及时并网抽放，实现清洁干式打孔及规范化的封孔工艺。所述的封孔材料为水泥基胶凝材料，通过质量分数约为50％-90％的普通硅酸盐水泥和约10％-50％的硫铝酸盐水泥，并添加适量发泡剂及混凝土外加剂，使其达到封孔材料的要求，且各个组分的质量分数之和约为100％，其中，发泡剂为工业铝粉，混泥土外加剂为减水剂、分散剂或者混凝土增强剂。本专利技术具有的优点和积极技术效果是；采用干式钻孔施工方法，采用钻孔排渣装置，在高压风力的作用下，钻孔施工过程中产生的钻屑、粉尘通过孔口三通和连接管路进入集渣捕尘装置，最终以气体的形式从排气口中排出，从而达到除尘效果。附图说明图1是本专利技术实施例提供的矿井瓦斯综合抽放设备的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的钻孔排渣装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的综合控制台的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的监测装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的瓦斯抽放方法的流程示意图。图中：1、钻孔排渣装置；1-1、孔口三通；1-2、连接管路；1-3、集渣捕尘装置；1-3-1、集渣箱；1-3-2、捕尘箱；1-4、防尘箱隔板；1-5、综合控制台；1-5-1、处理器；1-5-2、存储器；1-5-3、电源装置；1-5-4、报警装置；1-5-5、触摸屏；1-5-6、工作指示灯；1-5-7、开关按钮；1-5-8、操作按键；1-5-9、风水联动装置；2、监测装置；2-1、显示屏；2-2、电池；2-3、电源开关；2-4、调节按钮；3、封孔器；4、供风管路；5、气水分离箱；6、排气口；7、排污口。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图1至5及具体实施例对本专利技术的应用原理作进一步描述。该矿井瓦斯综合抽放设备包括：钻孔排渣装置1、监测装置2、封孔器3、供风管路4、气水分离箱5、排气口6、排污口7；钻孔排渣装置1通过供风管路4与气水分离箱5相连通，钻孔排渣装置1的上端安装有封孔器3，钻孔排渣装置1的下端安装有排污口7；气水分离箱5的上端安装有排气口6，排气口6左侧安装有监测装置2。所述的钻孔排渣装置1包括；孔口三通1-1、连接管路1-2、集渣捕尘装置、防尘箱隔板1-4、综合控制台1-5；孔口三通1-1的上端安装有连接管路1-2，连接管路1-2上安装有集渣捕尘装置1-3，集渣捕尘装置1-3包括集渣箱1-3-1和捕尘箱1-3-2，集渣箱1-3-1和捕尘箱1-3-2之间设置有防尘箱隔板1-4，集渣捕尘装置1-3通过数据线与综合控制台1-5相连接；捕尘箱1-3-2中蓄有除尘水和吸尘管，吸尘管连通集渣箱1-3-1和捕尘箱1-3-2。所述的综合控制台1-5内部安装有处理器1-5-1，处理器1-5-1的输入端连接有存储器1-5-2、电源装置1-5-3、报警装置1-5-4、风水联动装置1-5-9，处理器1-5-1的输出端连接有触摸屏1-5-5，综本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井瓦斯综合抽放设备，其特征在于，该矿井瓦斯综合抽放设备包括：钻孔排渣装置、监测装置、封孔器、供风管路、气水分离箱、排气口、排污口；钻孔排渣装置通过供风管路与气水分离箱相连通，钻孔排渣装置的上端安装有封孔器，钻孔排渣装置的下端安装有排污口；气水分离箱的上端安装有排气口，排气口左侧安装有监测装置。

【技术特征摘要】
1.一种矿井瓦斯综合抽放设备，其特征在于，该矿井瓦斯综合抽放设备包括：钻孔排渣装置、监测装置、封孔器、供风管路、气水分离箱、排气口、排污口；钻孔排渣装置通过供风管路与气水分离箱相连通，钻孔排渣装置的上端安装有封孔器，钻孔排渣装置的下端安装有排污口；气水分离箱的上端安装有排气口，排气口左侧安装有监测装置。2.如权利要求1所述的矿井瓦斯综合抽放设备，其特征在于，所述的钻孔排渣装置包括：孔口三通、连接管路、集渣捕尘装置、防尘箱隔板、综合控制台；孔口三通的上端安装有连接管路，连接管路上安装有集渣捕尘装置，集渣捕尘装置包括集渣箱和捕尘箱，集渣箱和捕尘箱之间设置有防尘箱隔板，集渣捕尘装置通过数据线与综合控制台相连接；捕尘箱中蓄有除尘水和吸尘管，吸尘管连通集渣箱和捕尘箱。3.如权利要求2所述的矿井瓦斯综合抽放设备，其特征在于，所述的综合控制台内部安装有处理器，处理器的输入端连接有存储器、电源装置、报警装置、风水联动装置，处理器的输出端连接有触摸屏，综合控制台的上端安装有工作指示灯，综合控制台的下端安装有开关按钮，开关按钮的右侧安装有操作按键。4.如权利要求3所述的矿井瓦斯综合抽放设备，其特征在于，所述的电源装置包括至少一个连接外部电源的电源输入电路和至少一个连接负载的负载输出电路；报警装置包括：震动片、报警闪烁灯和报警语音喇叭；震动片通过电性连接设置在报警闪烁灯的上部，震动片采用橡胶震动片；报警闪烁灯通过电性连接设置在报警语音喇叭的左侧，报警闪烁灯采用LED闪烁灯，报警闪烁灯具体采用红色和绿色的两个闪烁灯；报警语音喇叭通过电性连接设置在报警闪烁灯的右侧，报警语音喇叭采用小型扩音报警喇叭。5.如权利要求3所述的矿井瓦斯综合抽放设备，其特征在于，所述的工作指示灯具体为LED灯光装置，LED灯光装置包括：透光灯罩、弹性密封盖、导热透光冷却液和LED发光元件；透光灯罩与弹性密封盖密闭连接形成密闭空间，LED发光元件安装在透光灯罩内并且固定在弹性密封盖上，密闭空间内灌装导热透光冷却液。...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘红宇，李树刚，林海飞，张天军，赵鹏翔，肖鹏，张超，刘超，魏宗勇，马彦阳，石涛，董晓刚，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61