CN106050296A - 一种矿井瓦斯综合抽放设备及抽放方法 - Google Patents
一种矿井瓦斯综合抽放设备及抽放方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106050296A CN106050296A CN201610365031.6A CN201610365031A CN106050296A CN 106050296 A CN106050296 A CN 106050296A CN 201610365031 A CN201610365031 A CN 201610365031A CN 106050296 A CN106050296 A CN 106050296A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- drilling
- hole
- mine gas
- sealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011799 hole material Substances 0.000 claims description 55
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 31
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 28
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 12
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 241000521257 Hydrops Species 0.000 claims description 9
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 claims description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 7
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 6
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 4
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims 1
- 229910000329 aluminium sulfate Inorganic materials 0.000 claims 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims 1
- 235000011128 aluminium sulphate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000686 essence Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
- C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
- C09K8/473—Density reducing additives, e.g. for obtaining foamed cement compositions
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/01—Arrangements for handling drilling fluids or cuttings outside the borehole, e.g. mud boxes
- E21B21/015—Means engaging the bore entrance, e.g. hoods for collecting dust
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
- E21B21/07—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole for treating dust-laden gaseous fluids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/16—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using gaseous fluids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/006—Production of coal-bed methane
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。
本发明是这样实现的，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。
本发明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。
本发明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是本发明实施例提供的矿井瓦斯综合抽放设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的钻孔排渣装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的综合控制台的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的监测装置的结构示意图；
图5是本发明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
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图1至5及具体实施例对本发明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，综合控制台1-5的上端安装有工作指示灯1-5-6，综合控制台1-5的下端安装有开关按钮1-5-7，开关按钮1-5-7的右侧安装有操作按键1-5-8。
所述的电源装置1-5-3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1-5-4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1-5-6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5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：
S1、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1-1顶进开好的钻孔内；
S2、查漏，将通过连接管路1-2将孔口三通1-1与集渣捕尘装置1-3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1-3-2，并更换防尘水；
S3、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1-1和连接管路1-2进入集渣捕尘装置1-3，每钻进15m清理一次捕尘箱1-3-2，并更换防尘水，最终以气体的形式从排气口6中排出，气水分离箱5将煤矿钻孔中的积水和瓦斯气体一起抽放到气水分离箱5内部，积水以及积水中污泥通过集渣箱1-3-1收集，抽放完毕后，最终从排污口7中排出；
S4、实时监测操作，在排气口6适当位置安装监测装置2，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1-5通过调节按键及时降低钻进速度，增大钻孔出风量；
S5、封孔器3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。
采用干式钻孔施工方法，采用钻孔排渣装置1，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1-1和连接管路1-2进入集渣捕尘装置1-3，最终以气体的形式从排气口6中排出，从而达到除尘效果。在排气口6适当位置安装监测装置2，则可以实时监测孔内CH4和C0的浓度变化情况。若CH4超限，可及时将排气口6打开，直至其浓度达到安全范围，从而保证钻孔施工的安全性。自主研发注浆封孔抽放管，改变传统的封孔工艺，集封孔、抽放功能于一体，极大简化后续封孔施工的工艺。实现抽放管能够到达的任何位置的定点、多点、定向、定量注浆。解决仰孔、俯孔、平孔不同角度抽放孔的封孔问题。岩层特别破碎、裂隙发育丰富时可实现低压注浆封堵裂隙，从而确保气密性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
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。
6.如权利要求5所述的矿井瓦斯综合抽放设备，其特征在于，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。
7.如权利要求1所述的矿井瓦斯综合抽放设备，其特征在于，所述的气水分离箱的内部设置有耐腐蚀层。
8.一种矿井瓦斯综合抽放的方法，其特征在于，该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。
9.如权利要求1所述的矿井瓦斯综合抽放的方法，其特征在于，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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610365031.6A CN106050296A (zh) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 一种矿井瓦斯综合抽放设备及抽放方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610365031.6A CN106050296A (zh) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 一种矿井瓦斯综合抽放设备及抽放方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106050296A true CN106050296A (zh) | 2016-10-26 |
Family
ID=57174992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610365031.6A Pending CN106050296A (zh) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 一种矿井瓦斯综合抽放设备及抽放方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106050296A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107100583A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-08-29 | 河北拓安管业有限公司 | 一种压滤式快硬矿用封孔器及其使用方法 |
| CN109578054A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-04-05 | 四川大学 | 一种钻孔内煤层的增透抽采系统 |
| CN113107592A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-07-13 | 中国矿业大学 | 一种矿井智能化排水系统 |
| CN114396242A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-26 | 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心) | 一种便于调节的煤矿瓦斯抽采封孔装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101413399A (zh) * | 2008-12-12 | 2009-04-22 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 打钻喷孔安全防护系统 |
| CN202370565U (zh) * | 2011-06-24 | 2012-08-08 | 翟所钦 | 矿用钻孔风排渣捕尘综合装置 |
| CN202467893U (zh) * | 2011-09-14 | 2012-10-03 | 成都晟鑫机电设备有限公司 | 气水渣分离一体化装置 |
| CN203856499U (zh) * | 2014-05-19 | 2014-10-01 | 陕西彬长大佛寺矿业有限公司 | 瓦斯抽采钻孔封闭式防喷孔装置 |
| CN104449609A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-03-25 | 河南理工大学 | 一种瓦斯抽采钻孔的主动保压封孔材料及其封孔工艺 |
| CN204419242U (zh) * | 2015-01-29 | 2015-06-24 | 河南理工大学 | 一种煤矿瓦斯抽放设备 |
| CN105041377A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-11-11 | 娄底职业技术学院 | 一种煤矿安全监测系统 |
-
2016
- 2016-05-20 CN CN201610365031.6A patent/CN106050296A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101413399A (zh) * | 2008-12-12 | 2009-04-22 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 打钻喷孔安全防护系统 |
| CN202370565U (zh) * | 2011-06-24 | 2012-08-08 | 翟所钦 | 矿用钻孔风排渣捕尘综合装置 |
| CN202467893U (zh) * | 2011-09-14 | 2012-10-03 | 成都晟鑫机电设备有限公司 | 气水渣分离一体化装置 |
| CN203856499U (zh) * | 2014-05-19 | 2014-10-01 | 陕西彬长大佛寺矿业有限公司 | 瓦斯抽采钻孔封闭式防喷孔装置 |
| CN104449609A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-03-25 | 河南理工大学 | 一种瓦斯抽采钻孔的主动保压封孔材料及其封孔工艺 |
| CN204419242U (zh) * | 2015-01-29 | 2015-06-24 | 河南理工大学 | 一种煤矿瓦斯抽放设备 |
| CN105041377A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-11-11 | 娄底职业技术学院 | 一种煤矿安全监测系统 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107100583A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-08-29 | 河北拓安管业有限公司 | 一种压滤式快硬矿用封孔器及其使用方法 |
| CN109578054A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-04-05 | 四川大学 | 一种钻孔内煤层的增透抽采系统 |
| CN113107592A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-07-13 | 中国矿业大学 | 一种矿井智能化排水系统 |
| CN113107592B (zh) * | 2021-05-18 | 2022-02-25 | 中国矿业大学 | 一种矿井智能化排水系统 |
| CN114396242A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-26 | 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心) | 一种便于调节的煤矿瓦斯抽采封孔装置 |
| CN114396242B (zh) * | 2021-12-23 | 2023-09-01 | 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心) | 一种便于调节的煤矿瓦斯抽采封孔装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106050296A (zh) | 一种矿井瓦斯综合抽放设备及抽放方法 | |
| CN105756599A (zh) | 煤矿用两头气堵及中间水封穿层钻孔封孔装置及封孔方法 | |
| CN208188101U (zh) | 承压含水层下采煤固液耦合相似模拟实验系统 | |
| CN202645619U (zh) | 一种煤矿用防瓦斯超限系统 | |
| CN205876263U (zh) | 一种力偶矩增大瓦斯钻孔气密性型大孔径抽采封孔装置 | |
| CN106351606B (zh) | 基于钻孔围岩裂隙结构提高封孔效果的方法 | |
| CN205577925U (zh) | 煤矿用两头气堵及中间水封穿层钻孔封孔装置 | |
| CN201991548U (zh) | 放水排渣瓦斯抽采一体化装置 | |
| CN107503680B (zh) | 一种地面大直径快速成孔钻井设备及其方法 | |
| CN207278254U (zh) | 一种分层止水器 | |
| CN104763469B (zh) | 一种矿井巷道壁面瓦斯涌出量的检测方法 | |
| CN209277931U (zh) | 一种煤矿井下本煤层瓦斯抽采钻孔一体化装置 | |
| CN203499555U (zh) | 一种贯通式反循环冲击器 | |
| CN104612748A (zh) | 一种煤体瓦斯抽采方法及装置 | |
| CN207069539U (zh) | 一种新型电缆管封堵器 | |
| CN212105961U (zh) | 一种煤矿矿井防火自动隔断装置 | |
| CN204788838U (zh) | 一种利用示踪气体判断小煤柱漏风程度的装置 | |
| CN207673361U (zh) | 一种防止煤矿瓦斯超限的通风装置 | |
| CN205977162U (zh) | 高瓦斯高压探放水反压防喷装置 | |
| CN105738153A (zh) | 一种气压式岩体钻孔定深取水装置 | |
| CN205805460U (zh) | 一种掘进钻车用孔底清渣装置 | |
| CN206144506U (zh) | 瓦斯抽采钻孔的孔口缓喷装置 | |
| CN104747102A (zh) | 一种煤层排渣施工方法及风水转换器 | |
| CN204591338U (zh) | 煤体瓦斯抽采装置 | |
| CN115387772B (zh) | 一种煤层液态co2致裂增透与循环堵漏装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161026 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |