CN110630195B - 一种下行钻孔排渣装置及其排渣方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种下行钻孔排渣装置及其排渣方法，煤矿井下瓦斯抽采技术领域。结构简单、使用方便，可以高效清除下行钻孔内的积渣。包括：过滤水箱、输气管及排渣导管，所述过滤水箱包括箱体，所述箱体内设有过滤组件，所述箱体上设有第一进水口及出水口，所述出水口上连接有用于向钻孔中注水的注水管路，所述输气管及排渣导管并行插入钻孔中，所述排渣导管内壁上设有径向通孔，所述输气管、位于钻孔中的一端与所述径向通孔连接，所述排渣导管、位于钻孔外的一端与所述第一进水口连接。本发明适用于下行瓦斯抽采钻孔应用中，尤其适用于清除下行瓦斯抽采钻孔成孔后钻孔内的积渣。

Description

一种下行钻孔排渣装置及其排渣方法

技术领域

本发明涉及煤矿井下瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种下行钻孔排渣装置及其排渣方法。

背景技术

煤层瓦斯是导致矿井瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出的主要因素之一，对煤矿安全生产和职工生命构成重大威胁。在煤巷掘进前，采用高位巷施工穿层钻孔是消除煤巷掘进时突出危险性的有效区域措施。而高位巷施工下行穿层钻孔时，由于施工过程向上排渣难度大，造成钻孔内积渣无法完全排出钻孔，难以实现钻孔的充分利用，残余的钻孔积渣在孔内导致瓦斯抽采管的花管段不能安装到预定位置，影响密封性，降低了瓦斯抽采效果，无法达到预期抽采目标和消突泄压的作用。

现场上常用加长孔深的办法预留钻屑占用空间，但是对于特殊地质结构的煤层及远距离煤层钻孔，会受限于钻机功率及钻深影响，难以增加钻孔深度，同时对于松软煤层，残留钻屑量较大，且钻屑会随着钻孔深度增加而显著增大，虽然加大了钻孔工作量，但效果并不明显，因而研究一种有效的下行钻孔排渣装置和方法，就具有一定的工程应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种下行钻孔排渣装置及其排渣方法，结构简单、使用方便，可以高效清除下行钻孔内的积渣。

一方面，本发明实施例提供一种下行钻孔排渣装置，包括：过滤水箱、输气管及排渣导管，所述过滤水箱包括箱体，所述箱体内设有过滤组件，所述箱体上设有第一进水口及出水口，所述出水口上连接有用于向钻孔中注水的注水管路，所述输气管及排渣导管并行插入钻孔中，所述排渣导管内壁上设有径向通孔，所述输气管、位于钻孔中的一端与所述径向通孔连接，所述排渣导管、位于钻孔外的一端与所述第一进水口连接。

可选地，所述过滤组件包括第一过滤器及第二过滤器，所述第一过滤器内嵌于第二过滤器中，所述第一过滤器与所述第一进水口对应设置；或者，

所述过滤组件包括第一过滤器及第二过滤器，所述第一过滤器位于第二过滤器上方，所述第一过滤器与所述第一进水口对应设置。

可选地，所述第一过滤器底面到第二过滤器底面之间具有间隔。

可选地，所述第一过滤器及第二过滤器分别包括槽体，在所述槽体上设有滤孔，其中，第一过滤器的滤孔孔径大于第二过滤器的滤孔孔径。

可选地，所述过滤组件的开口边沿连接于箱体内壁或上边沿上，所述箱体内并排设有两套所述过滤组件。

可选地，所述箱体顶部设有滑移式箱盖，所述第一进水口设置于所述滑移式箱盖上，所述滑移式箱盖边沿与所述箱体上边沿设有相互配合实现滑移的结构，所述滑移式箱盖沿所述箱体上边沿滑移，在两套所述过滤组件上切换遮盖位置。

可选地，所述滑移式箱盖的宽度为箱体截面宽度的1/3～1/2，所述滑移式箱盖边沿回折成凹槽结构，所述箱体上边沿设有伸向箱体外侧的凸缘结构，所述凹槽结构套于所述凸缘结构上。

可选地，所述装置还包括套口管，所述套口管设置于钻孔口处，所述套口管包括和在竖向主管道及相贯设置于竖向主管路一侧的支管道，所述输气管及排渣导管并行通过所述套口管的竖向主管路插入钻孔中，连接于所述出水口的注水管路另一端连接于所述套口管的支管道上。

可选地，所述箱体上还设有第二进水口，所述箱体底部设有用于调节箱体安装高度的可伸缩支腿，所述输气管位于钻孔外的一端连接于高压气源。

第二发明，本发明实施例提供一种下行钻孔排渣方法，其特征在于，包括步骤：

根据待清除积渣的钻孔资料，确定钻孔的参数；所述钻孔的参数包括深度、倾角、煤层厚度；

基于所述钻孔参数选取预定长度的排渣导管和输气管；

将所述输气管及排渣导管并行插入钻孔中预定深度位置；

在钻孔现场安装过滤水箱，过滤水箱出水口的水平高度应高于孔口水平高度设置，将排渣导管、位于钻孔外的一端与过滤水箱的第一进水口连接；

向过滤水箱中注水，水流经由过滤水箱过滤后，依次通过出水孔及注水管路流入钻孔中，同时或之后将输气管接入高压气源；

当水注满钻孔后，打开高压气源开关，高压气体依次经由所述输气管及径向通孔进入排渣导管内；

排渣导管内由于气体的进入，与水形成的混合液体的密度小于排渣导管外钻孔中水的密度，由于排渣导管内外存在的液体密度差，在排渣导管的底部孔口形成压差，在压差的作用下，孔底的积渣被吸入到排渣导管内，并随着排渣导管内向上流动的混合液体经由第一进水口进入到过滤水箱中过滤；

过滤出的积渣留在过滤水箱内的过滤器中，过滤出的水则又依次经由出水孔及注水管路流回钻孔中；

如此连续循环排渣，直至排除钻孔孔底目标深度位置的积渣。

可选地，所述方法还包括：

监测到排渣导管下端管口预定厚度的积渣被清除后，钻孔中剩余积渣与孔口的距离加大时，关闭气源开关，将排渣导管和输气管向下移动，使排渣管下端管口靠近剩余积渣。

可选地，所述方法还包括：监测到过滤水箱内的过滤器中积满积渣后，移动滑移式箱盖到另一套过滤器上，保证清渣过程连续进行，清理积满积渣的过滤器。

本发明实施例提供的下行钻孔排渣装置及其排渣方法，包括：过滤水箱、输气管及排渣导管，所述过滤水箱包括箱体，所述箱体内设有过滤组件，所述箱体上设有第一进水口及出水口，所述出水口上连接有用于向钻孔中注水的注水管路，所述输气管及排渣导管并行插入钻孔中，所述排渣导管内壁上设有径向通孔，所述输气管、位于钻孔中的一端与所述径向通孔连接，所述排渣导管、位于钻孔外的一端与所述第一进水口连接。需要进行排渣时，将所述输气管接通高压气源，通过滤水箱及注水管路向钻孔中注水，当钻孔中的水到预定水位后，开启气源开关，高压气体依次经由所述输气管及径向通孔进入排渣导管内；排渣导管内由于气体的进入，与水形成的混合液体的密度小于排渣导管外钻孔中水的密度，由于排渣导管内外存在的液体密度差，在排渣导管的底部孔口形成压差，在压差的作用下，孔底的积渣被吸入到排渣导管内，并随着排渣导管内向上流动的混合液体经由第一进水口进入到过滤水箱中过滤，如此循环即可排除下行钻孔中的积渣。该清渣装置及方法结构简单，使用或操作方便，可以高效清除下行钻孔内的积渣；从而可以保证抽采管安装到指定位置，提高密封性，进而保证瓦斯抽采效果，为煤矿安全高效生产提供技术支持及保障，具有较好的工程应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明下行钻孔排渣装置一实施例结构示意图；

图2为图1中A处一实施例结构示意图；

图3为图1中B处一实施结构示意图；

图4为图1中C处一实施例剖面结构示意图；

图5为本发明中过滤水箱的一实施例结构示意图；

图6为本发明一实施例过滤水箱滑移式箱盖与箱体的上边沿配合结构示意图；

图7为本发明过滤水箱的过滤组件一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，为了更加清楚说明本发明，在以下的具体实施例中描述了众多技术细节，本领域技术人员应当理解，没有其中的某些细节，本发明同样可以实施。另外，为了凸显本发明的发明主旨，涉及的一些本领域技术人员所熟知的方法、手段、零部件及其应用等未作详细描述，但是，这并不影响本发明的实施。本文所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供的下行钻孔排渣装置，结构简单、使用方便，适用于下行瓦斯抽采钻孔应用中，尤其适用于清除下行瓦斯抽采钻孔成孔后钻孔内的积渣。

参看图1至图7所示，本发明实施例提供的下行钻孔排渣装置，包括：过滤水箱1、输气管2及排渣导管3。

其中，过滤水箱1指的是具有过滤功能的水箱；所述过滤水箱1包括箱体11，所述箱体11内设有过滤组件12，所述箱体11上设有第一进水口13及出水口14，所述出水口14上连接有用于向钻孔中注水的注水管路8，所述输气管2及排渣导管3并行插入钻孔4中，所述排渣导管3内壁上设有径向通孔5，所述输气管2、位于钻孔4中的一端(即在实际应用时的下端，以下为了叙述简洁的需要，采用术语“下端”或“底部”)与所述径向通孔5连接，所述排渣导管3、位于钻孔4外的一端(即在实际应用时的上端，以下为了叙述简洁的需要，采用术语“上端”)与所述第一进水口13连接。

过滤组件12与第一进水口13对应设置，以使进入过滤水箱1中的液体先经由过滤组件12过滤后再通过出水口14流出；过滤组件12可以为过滤网、过滤槽、或具有活性炭的过滤芯等；第一进水口13的形状及结构，本领域技术人员根据本发明技术构思的启示，可以自行设计；在一个实施例中，第一进水口13设置于箱体11的箱盖15上或侧部靠上，其中箱体11侧部靠上是指箱体高度方向的中截面以上的侧部位置；过滤组件12对应于第一进水口13下方位置处设置；具体地，第一进水口13上设有弯管16，在一个实施例中，排渣导管3、位于钻孔4外的一端通过连接软管20与所述第一进水口13连接；具体地，与所述第一进水口处的弯管15连接。

为了更加清楚说明本发明，现将其实现高效排渣的工作过程说明如下：

在钻孔4现场安装好所述排渣装置后，向过滤水箱1中注水，水流经由过滤水箱1过滤后，依次通过出水孔及注水管路8流入钻孔4中，同时或之后将输气管2接入高压气源；当水注满钻孔4后，打开高压气源开关，高压气体依次经由所述输气管2及径向通孔5进入排渣导管3内；

排渣导管3内由于气体的进入，与水形成的混合液体的密度小于排渣导管3外钻孔4中水的密度，由于排渣导管3内外存在的液体密度差，在排渣导管3的底部孔口形成压差，在压差的作用下，孔底的积渣6被吸入到排渣导管3内，并随着排渣导管3内向上流动的混合液体经由第一进水口13进入到过滤水箱1中过滤；过滤出的积渣6留在过滤水箱1中，过滤出的水则又依次经由出水孔及注水管路8流回钻孔4中；如此连续循环排渣，直至排除钻孔4中的积渣6到预定深度。

其中，高压气源可以为矿井中的压风管路；也可以直接就近设置空压机作为高压气源。其中，高压气体为气体压强高于大气的压强值超过一个标准大气压的气体，即绝对压强大于两个大气压强的气体为高压气体。在一个可选实施例中，所述高压气体的压强为0.35～0.5MPa。

可以理解的是，排渣导管3的底部孔口形成的压差越大，即排渣导管3内负压越大，相应吸进排渣管中的积渣6量就较大，从而排渣越快，优选所述气体压强为0.5MPa；这样，输气管2内的气体压强越大，进入排渣导管3内后气泡就越多，占据了水的空间，相应形成的混合液体的密度就较小，内外密度差就越大，相应压差就越大，从而可以提高排渣的效率。

另外，本实施例中，进入钻孔4中的水由于经过过滤水箱1的过滤，可以将水中的泥沙等杂质过滤掉或大部分过滤掉，从而避免了进入钻孔4中的水携带大量泥沙等杂质影响排渣的效果。

本发明实施例提供的下行钻孔4排渣装置，在需要进行排渣时，将所述输气管2接通高压气源，通过滤水箱1及注水管路8向钻孔4中注水，当钻孔4中的水到预定水位后，开启气源开关，高压气体依次经由所述输气管2及径向通孔5进入排渣导管3内；排渣导管3内由于气体的进入，与水形成的混合液体的密度小于排渣导管3外钻孔4中水的密度，由于排渣导管3内外存在的液体密度差，在排渣导管3的底部孔口形成压差，在压差的作用下，孔底的积渣6被吸入到排渣导管3内，并随着排渣导管3内向上流动的混合液体经由第一进水口13排出钻孔4外。该清渣装置结构简单，使用方便，可以高效清除下行钻孔4内的积渣6；从而可以保证抽采管安装到指定位置，提高密封性，进而保证瓦斯抽采效果，为煤矿安全高效生产提供技术支持及保障，具有较好的工程应用价值。

进一步地，由于将排渣导管3的上端通过第一进水口13接入过滤水箱1，在排渣导管3下端管口内外压差的作用下，孔底的积渣6被吸入到排渣导管3内，并随着排渣导管3内向上流动的混合液体经由第一进水口13进入到过滤水箱1中，这样可以将混合液中过滤出的积渣6留在过滤水箱1中，过滤出的水则又依次经由出水孔及注水管路8流回钻孔4中循环利用，不仅可以减少频繁向过滤水箱1中注水的麻烦，还可以节约水资源。

参看图1及图2所示，具体地，所述装置还包括套口管7，所述套口管7设置于钻孔4口处，所述套口管7包括和在竖向主管道及相贯设置于竖向主管路一侧的支管道，所述输气管2及排渣导管3并行通过所述套口管7的竖向主管路插入钻孔4中，连接于所述出水口14的注水管路8另一端连接于所述套口管7的支管道上。这样，可以减少排渣过程中，流向钻孔4中的水飞溅出钻孔4外造成的在用水资源的损失，增加了向过滤水箱1中注水的频次。

需要说明的是，在理想状态下，例如，钻孔4中的水不从钻孔4孔口飞溅造成的损失、管路过程中管壁上滞留的水珠及钻渣吸收的水分等因素，本实施例的钻孔4排渣装置，仅需要一次性向钻孔4中注入足够量的水，就可以自动循环完成钻孔4的排渣，大大提高了钻孔4清渣效率。

具体地，所述输气管及排渣管通过套口管插入钻孔中，在套口管内壁与输气管及排渣管之前留有间隙41，用于使钻孔内与钻孔外大气压连通，以保证在排渣管下端管口产生压差。

具体地，所述套口管还可以在顶部设置具有气孔的端盖，这样由于在通过端盖上设置气孔，可以使钻孔内、外大气压连通；另外，由于在套口管顶部设置所述端盖，还可以尽量减少钻孔中的水从钻孔孔口4飞溅到钻孔外。

具体气孔的尺寸，本领域技术人员基于本发明创造的技术构思，可以根据需要设置，在可以保证内外大气压连通的前提下，设置的尽可能小，这样可以减少钻孔中的水飞溅出钻孔。

参看图1所示，所述箱体11上还设有第二进水口10，第二进水口10用于在钻孔4排渣过程中，当钻孔4中的水面降低至预定水面以下时，与供水管路连接，向过滤水箱1中注水，以补充钻孔4排渣所需的用水量。

参看图1所示，本实施例中，作为一可选实施例，所述箱体11底部还设有用于调节箱体11安装高度的可伸缩支腿9，以使过滤水箱1出水口14的水平高度高于套口管7的支管道所处的水平高度，从而保证钻孔4中水循环自动补给得以顺利实现。

参看图1所示，在本发明一个可选实施例中，所述过滤组件12包括第一过滤器121及第二过滤器122，所述第一过滤器121内嵌于第二过滤器122中，所述第一过滤器121与所述第一进水口13对应设置。

在另一个实施例中，所述过滤组件12包括第一过滤器121及第二过滤器122，所述第一过滤器121位于第二过滤器122上方，所述第一过滤器121与所述第一进水口13对应设置。

本发明实施例提供的排渣装置，由于过滤水箱1采用了多道过滤，可以提高水渣分离的过滤效果。

可以理解的是，如果将第一过滤器121底部与第二过滤器122内底处于同一水平层设置，尽管采用了多道过滤，但是积渣6相当于全部留在第一过滤器121中，大量的积渣6集中在第一过滤器121中，会造成过滤器堵塞，降低过滤水通量。

具体的，在前述两个实施例中，所述第一过滤器121底面到第二过滤器122底面之间具有间隔。这样可以将部分积渣6留在第一过滤器121中，部分积留在第二过滤器122中，可以延缓积渣6堵塞过滤器，从而降低过滤水箱1中清渣的频率。

继续参看图1及图7所示，在一个可选实施例中，所述第一过滤器121及第二过滤器122分别包括槽体，在所述槽体上设有滤孔，其中，第一过滤器121的滤孔孔径大于第二过滤器122的滤孔孔径。这样，进入过滤水箱1的混合液体或原水(指的未经过滤的水)先经过第一过滤器121粗过滤掉尺寸较大的杂质，再经过第二过滤器122进行细过滤，滤除较小尺寸的杂质，以保证进入钻孔4内的水较为清澈，避免携带大量泥沙等杂质进入钻孔4，影响排渣效果。

其中，槽体的结构可以设置为锥体、网兜、长方体、正方体、圆柱体等结构；滤孔的形状可根据钻孔4中钻渣的类型设置，例如根据钻渣大部分是片状、还是颗粒状等，设置滤孔为圆孔、方孔或椭圆孔等，目的是根据钻渣的类型特点设置相应的滤孔，以提高过滤效果。

前述实施例中，本领域技术人员基于本发明的构思，可以自行选择过滤组件12与箱体11的连接位置，前提是需要从第一进水口13进入的混合液先经过过滤组件12过滤之后再通过出水口14、注水管路8流入钻孔4中。在一个可选实施例中，所述过滤组件12的开口边沿连接于箱体11内壁或上边沿上。

参看图1及图5所示，在所述箱体11内并排设有两套所述过滤组件12，可以在第一套过滤组件12堆满积渣6时，将排渣导管3切换至第二套并排设置的过滤组件12对应位置处，不仅可以方便地进行过滤水箱1的清渣工作，还可以在对第一套过滤组件12进行清渣的同时，利用第二套过滤组件12继续进行钻孔4排渣，以不影响钻孔4排渣作业进度，从而可以提高钻孔4排渣效率。

参看图5及图6所示，具体地，所述箱体11顶部设有滑移式箱盖，所述第一进水口13设置于所述滑移式箱盖上，所述滑移式箱盖边沿与所述箱体11上边沿设有相互配合实现滑移的结构，所述滑移式箱盖沿所述箱体11上边沿滑移，在两套所述过滤组件12上切换遮盖位置。

本实施例提供的排渣装置，在监测到过滤水箱1的第一套过滤组件12中积满积渣6后，移动可滑移式箱盖切换到另一套过滤组件12上，即可清理充满钻渣的方箱，循环交替使用，可以实现连续钻孔4清渣作业，直至清渣完成。

其中，所述滑移式箱盖的宽度为箱体11截面宽度的1/3～1/2，不会影响并排设置的另一套过滤组件12的清理积满的积渣6工作。例如，当滑移式箱盖的宽度超过箱体11截面的一半时，会遮挡住另一套过滤组件12的一部分，另一套过滤组件12如果要从箱体11中取出，就会受到滑移式箱盖的干涉而难以取出，这样就会影响到另一套组件的顺利清渣，从而影响钻孔4清渣的连续性。

在一个实现箱盖沿箱体11上边沿可滑移的方式中，所述滑移式箱盖15边沿回折成凹槽结构151，所述箱体11上边沿设有伸向箱体11外侧的凸缘结构111，所述凹槽结构套于所述凸缘结构上。

当然，实现箱盖沿箱体11上边沿可滑移还可以采用其他方式，例如，滚轮与滑槽配合的结构等，由于本实施例的可滑移实现方式，是基于箱盖及箱体11自身结的巧妙设计实现的，不需要另外增加零部件，相对可以降低成本。

实施例二

参看图1至图7所示，本发明实施例还提供了一种下行钻孔4排渣方法，包括步骤：

S1、根据待清除积渣6的钻孔4资料，确定钻孔4的参数；所述钻孔4的参数包括深度、倾角、煤层厚度。

S2、基于所述钻孔4参数选取预定长度的排渣导管3和输气管2。

S3、将所述输气管2及排渣导管3并行插入钻孔4中预定深度位置；由于输气管2下端是连接于排渣导管3上的，因此，当排渣导管3上的径向通孔5位置确定后，排渣导管3插入的深度决定了输气管2的插入的深度，所述预定深度位置为：具体地，径向通孔5到排渣导管3下端的距离0.8～1.6m，排渣导管3下端管口距离钻孔4孔底积渣6表面0.5～1.0m，经过试验验证，选择该参数值可以有效提高排渣导管下端管口的吸渣效果，从而提高钻孔排渣效率。

S4、在钻孔4现场安装过滤水箱1，过滤水箱1出水口14的水平高度应高于孔口水平高度设置，将排渣导管3、位于钻孔4外的一端与过滤水箱1的第一进水口13连接。

S5、通过注水口10向过滤水箱1中注水，水流经由过滤水箱1过滤后，依次通过出水孔及注水管路8流入钻孔4中，同时或之后将输气管2接入高压气源。

S6、当水注满钻孔4后，打开高压气源开关，高压气体依次经由所述输气管2及径向通孔5进入排渣导管3内。

S7、排渣导管3内由于气体的进入，与水形成的混合液体的密度小于排渣导管3外钻孔4中水的密度，由于排渣导管3内外存在的液体密度差，在排渣导管3的底部孔口形成压差，在压差的作用下，孔底的积渣6被吸入到排渣导管3内，并随着排渣导管3内向上流动的混合液体经由第一进水口13进入到过滤水箱1中过滤。

S8、过滤出的积渣6留在过滤水箱1中，过滤出的水则又依次经由出水孔及注水管路8流回钻孔4中。

S9、重复步骤S6至S8，如此连续循环排渣，直至排除钻孔4孔底目标深度位置的积渣6。

本实施例提供的下行钻孔4排渣方法，钻孔4排渣过程中，由于创造性地将过滤水箱1作为钻孔4排渣装置的一部分，不同于过滤水箱1常规的用法，实现了钻孔4排渣的闭路循环用水；进一步地，由于钻孔4排渣装置结构简单，基于此装置进行排渣的方法操作简单，且可以高效清除下行钻孔4内的积渣6。

可选地，所述方法还包括：监测到排渣导管3下端管口预定厚度的积渣6被清除后，钻孔4中剩余积渣6与孔口的距离加大时，关闭气源开关，将排渣导管3和输气管2向下移动，使排渣管下端管口靠近剩余积渣6。

可选地，所述方法还包括：监测到过滤水箱1中积满积渣6后，清理所述积渣6。

本实施例中，具体的，所述过滤水箱1中并排设有两套过滤组件12，所述箱体11顶部设有滑移式箱盖，所述第一进水口13设置于所述滑移式箱盖上；所述监测到过滤水箱1中积满积渣6后，清理所述积渣6包括：监测到过滤水箱1的第一套过滤组件12积满积渣6后，移动可滑移式箱盖切换到第二套过滤组件12上；利用第二套过滤组件12继续进行钻孔4排渣，同时对第一套过滤组件12进行清渣。

本实施例提供的排渣方法，在监测到过滤水箱1的第一套过滤组件12中积满积渣6后，移动可滑移式箱盖切换到另一套过滤组件12上，即可清理充满钻渣的方箱，循环交替使用，可以实现连续钻孔4清渣作业。

需要说明的是，本发明各个实施例描述侧重点有所不同，基于同样的发明构思，在理解或实施本发明时，可以相互参看技术方案。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种下行钻孔排渣方法，其特征在于，应用于煤巷掘进中，基于下行钻孔排渣装置实施，所述下行钻孔排渣装置，包括：过滤水箱、输气管及排渣导管，所述过滤水箱包括箱体，所述箱体内设有过滤组件，所述箱体上设有第一进水口及出水口，所述出水口上连接有用于向钻孔中注水的注水管路，所述输气管及排渣导管并行插入钻孔中，所述排渣导管内壁上设有径向通孔，所述输气管、位于钻孔中的一端与所述径向通孔连接，所述排渣导管、位于钻孔外的一端与所述第一进水口连接；

所述过滤组件包括第一过滤器及第二过滤器，所述第一过滤器内嵌于第二过滤器中，所述第一过滤器与所述第一进水口对应设置；

所述第一过滤器底面到第二过滤器底面之间具有间隔,所述间隔用于将部分积渣留在第一过滤器中；

所述装置还包括套口管，所述套口管设置于钻孔口处，所述套口管包括竖向主管道及相贯设置于竖向主管路一侧的支管道，所述输气管及排渣导管并行通过所述套口管的竖向主管路插入钻孔中，连接于所述出水口的注水管路另一端连接于所述套口管的支管道上；

所述输气管及排渣导管通过套口管插入钻孔中，在套口管内壁与输气管及排渣导管之间留有间隙，用于使钻孔内与钻孔外大气压连通，以保证在排渣导管下端管口产生压差；

所述套口管在顶部设置具有气孔的端盖，所述端盖用于减少钻孔中的水从钻孔孔口飞溅到钻孔外，所述气孔使钻孔内、外大气压连通；

所述方法包括步骤：

根据待清除积渣的钻孔资料，确定钻孔的参数；所述钻孔的参数包括深度、倾角、煤层厚度；

基于所述钻孔参数选取预定长度的排渣导管和输气管；

将所述输气管及排渣导管并行插入钻孔中预定深度位置；

在钻孔现场安装过滤水箱，过滤水箱出水口的水平高度应高于孔口水平高度设置，将排渣导管、位于钻孔外的一端与过滤水箱的第一进水口连接；

向过滤水箱中注水，水流经由过滤水箱过滤后，依次通过出水孔及注水管路流入钻孔中，同时或之后将输气管接入高压气源；

当水注满钻孔后，打开高压气源开关，高压气体依次经由所述输气管及径向通孔进入排渣导管内；所述输气管内的气体压强为0.5MPa，以使气体进入排渣导管内后气泡增多，占据水的空间，形成的混合液体的密度较小，排渣导管内外密度差越大，相应产生的压差越大；

排渣导管内由于气体的进入，与水形成的混合液体的密度小于排渣导管外钻孔中水的密度，由于排渣导管内外存在的液体密度差，在排渣导管的底部孔口形成压差，在压差的作用下，孔底的积渣被吸入到排渣导管内，并随着排渣导管内向上流动的混合液体经由第一进水口进入到过滤水箱中过滤；

过滤出的积渣留在过滤水箱内的过滤器中，过滤出的水则又依次经由出水孔及注水管路流回钻孔中；

如此连续循环排渣，直至排除钻孔孔底目标深度位置的积渣。

2.根据权利要求1所述的排渣方法，其特征在于，所述方法还包括：

监测到排渣导管下端管口预定厚度的积渣被清除后，钻孔中剩余积渣与孔口的距离加大时，关闭气源开关，将排渣导管和输气管向下移动，使排渣导管下端管口靠近剩余积渣。

3.根据权利要求1所述的排渣方法，其特征在于，所述第一过滤器及第二过滤器分别包括槽体，在所述槽体上设有滤孔，其中，第一过滤器的滤孔孔径大于第二过滤器的滤孔孔径。

4.根据权利要求1或3所述的排渣方法，其特征在于，所述过滤组件的开口边沿连接于箱体内壁或上边沿上，所述箱体内并排设有两套所述过滤组件。

5.根据权利要求4所述的排渣方法，其特征在于，所述箱体顶部设有滑移式箱盖，所述第一进水口设置于所述滑移式箱盖上，所述滑移式箱盖边沿与所述箱体上边沿设有相互配合实现滑移的结构，所述滑移式箱盖沿所述箱体上边沿滑移，在两套所述过滤组件上切换遮盖位置；

所述方法还包括：监测到过滤水箱内的过滤组件中积满积渣后，移动滑移式箱盖到另一套过滤组件上，保证清渣过程连续进行，清理积满积渣的过滤组件。

6.根据权利要求5所述的排渣方法，其特征在于，所述滑移式箱盖的宽度为箱体截面宽度的1/3～1/2，所述滑移式箱盖边沿回折成凹槽结构，所述箱体上边沿设有伸向箱体外侧的凸缘结构，所述凹槽结构套于所述凸缘结构上。

7.根据权利要求1所述的排渣方法，其特征在于，所述箱体上还设有第二进水口，所述箱体底部设有用于调节箱体安装高度的可伸缩支腿，所述输气管位于钻孔外的一端连接于高压气源。

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