CN101387203A - 孔内快速降尘方法及装置 - Google Patents

Abstract

孔内快速降尘方法及装置，其特征是在煤层巷道钻孔位置处利用钻头钻出前端孔；在前端孔的内部，以钻杆与前端孔岩壁之间的环形区域为降尘区域，向降尘区域中引入通过共同接入压风和水而形成的喷雾；钻杆钻进的同时保持喷雾。本发明可以保持使用高压风加快钻孔正常施工，同时有效减少孔内粉尘的排出量，从而解决粉尘对职工的健康危害和对矿井的安全威胁。

Description

孔内快速降尘方法及装置

技术领域

本发明涉及在煤矿井下施工钻孔过程中，将因钻孔产生的粉尘进行捕捉或降低的方法及装置。

背景技术

在煤矿井下煤层巷道沿煤层施工钻孔过程中，一般采用高压风排渣，由高压风排出钻孔内的煤岩粉，由此产生大量的粉尘。井下巷道空间有限，粉尘的产生不仅危害职工的身心健康，而且在一定的条件下能够引起煤尘爆炸，严重威胁矿井的安全生产。在不使用除尘装置施工顺层钻孔时，钻机施工回风侧粉尘浓度将达到94mg/m³。目前，通常用于治理粉尘的方法是减少高压风的压力，尽量使用水力排渣，以减少粉尘的产生，或在钻孔孔口及下风侧安设喷雾，以净化空气，但是，这些方法都是在粉尘离开钻孔后采取的措施，虽然能够减少粉尘量，但效果不显著，使用水力排渣由于煤遇水后容易使钻孔内的煤层潮丝呈糊状，排渣困难，且易与钻杆抱在一起，发生埋钻事故，难以施工120m以上长距离的钻孔；而仅在钻孔外的净化喷雾只能减少粉尘量的30％，不能从根本上解决问题。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术所存在的不足之处，提供一种孔内快速降尘方法及装置，保持使用高压风加快钻孔正常施工，同时有效减少孔内粉尘的排出量，从而解决粉尘对职工的健康危害和对矿井的安全威胁。

本发明解决技术问题采用如下技术方案

本发明孔内快速降尘方法的特点是按如下步骤进行：

a、在煤层巷道钻孔位置处利用钻头钻出前端孔；

b、在所述前端孔的内部，以钻杆与前端孔岩壁之间的环形区域为降尘区域，向降尘区域中引入通过共同接入压风和水而形成的喷雾；

c、钻杆钻进的同时保持喷雾。

本发明方法的特点也在于：

所述前端孔的深度为1～2m。

控制钻杆的钻进速度，使钻孔中返出的煤屑手捏成团。

本发明孔内快速降尘装置的结构特点是在钻孔前端孔的内部，以钻杆与前端孔煤岩壁之间的环形区域为降尘区域，在降尘区域中布置喷雾头，与喷雾头连通的是沿钻孔轴向布置的辅助管，辅助管的外端口引出在钻孔外部，并设置有三通接头，压风和水分别通过三通接头接入辅助管中。

本发明孔内快速降尘装置的结构特点也在于在钻孔前端孔中设置岩壁护套管，降尘区域形成在岩壁护套管与钻杆之间，辅助管固定设置在岩壁护套管的内侧壁上，在岩壁护套管的外端口连接有法兰盘，以法兰盘对前端孔孔口形成封口。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明采用风水联动施工钻孔，在钻孔内实现快速降尘，经过孔内快速降尘后，测定回风侧粉尘浓度仅为10.3mg/m³，由此可以推算，本发明孔内快速降尘方法使孔口除尘率高达93.3％。

2、本发明方法排渣效果好，不会发生埋钻，可有效提高钻孔施工进度。

3、本发明方法有效降尘的同时可以大大节约用水量，

4、本发明降尘效果的提高使井下作业环境在打钻时得到较大的改善，避免和减少了事故的发生。

附图说明

图1为本发明钻孔结构示意图。

图2为本发明装置纵剖面结构示意图。

图3为本发明装置横剖面结构示意图。

图中标号：1岩壁、2护套管、3降尘区域、4钻孔、5三通接头、6喷雾头、7、辅助管、8法兰盘、9前端孔。

以下通过具体实施方式，结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，在钻孔前端孔9的内部，以钻杆与前端孔岩壁之间的环形区域为降尘区域3，在降尘区域3中布置喷雾头6，与喷雾头6连通的是沿钻孔4的轴向布置的辅助管7，辅助管7的外端口引出在钻孔4的外部，并设置有高压三通接头5，压风和水分别通过三通接头5接入辅助管7中。

具体实施中，在钻孔前端孔9中设置岩壁护套管2，降尘区域3形成在岩壁护套管2与钻杆之间，辅助管7固定设置在岩壁护套管2的内侧壁上，在岩壁护套管2的外端口连接有法兰盘8，以法兰盘8对前端孔孔口形成封口，法兰盘8可以阻止整个装置被拉入钻孔内。护套管2的作用是形成降尘区域3，使钻孔4中产生的煤岩粉及粉尘仅限在护套管2中排出；法兰盘8的外径大于钻孔前端孔的孔径，防止护套管8掉入钻孔前端孔9中。

具体施工按如下步骤进行：

1、在煤层巷道钻孔位置处利用Φ153mm钻头钻出深度为1～2m的前端孔9；

2、在前端孔9内放置本实施例中的孔内快速降尘装置，并通过法兰盘8进行固定；

3、向辅助管7中共同引入压风和水，以使在降尘区域3中形成喷雾；

4、钻杆钻进的同时保持喷雾；

5、控制钻杆的钻进速度，以钻孔中返出的煤屑手捏成团为宜，在钻屑量较大时，可以应适当加大水量。

Claims (5)

1、孔内快速降尘方法，其特征是按如下步骤进行：

a、在煤层巷道钻孔位置处利用钻头钻出前端孔(9)；

b、在所述前端孔(9)的内部，以钻杆与前端孔岩壁之间的环形区域为降尘区域(3)，向所述降尘区域(3)中引入通过共同接入压风和水而形成的喷雾；

c、钻杆钻进的同时保持喷雾。

2、根据权利要求1所述的孔内快速降尘方法，其特征是所述前端孔的深度为1～2m。

3、根据权利要求1所述的孔内快速降尘方法，其特征是控制钻杆的钻进速度，使钻孔中返出的煤屑手捏成团。

4、一种孔内快速降尘装置，其特征是在钻孔前端孔(9)的内部，以钻杆与前端孔煤岩壁之间的环形区域为降尘区域(3)，在所述降尘区域(3)中布置喷雾头(6)，与所述喷雾头(6)连通的是沿钻孔轴向布置的辅助管(7)，辅助管(7)的外端口引出在钻孔外部，并设置有三通接头(5)，压风和水分别通过所述三通接头(5)接入辅助管(7)中。

5、根据权利要求4所述的孔内快速降尘装置，其特征是在所述钻孔前端孔中设置岩壁护套管(2)，所述降尘区域(3)形成在岩壁护套管(2)与钻杆之间，所述辅助管(7)固定设置在岩壁护套管(2)的内侧壁上，在所述岩壁护套管(2)的外端口连接有法兰盘(8)，以所述法兰盘(8)对前端孔孔口形成封口。

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