CN115199231A - 一种具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置及方法，通过防喷主体中的甲烷浓度检测器监测瓦斯浓度，从而防爆型控制器能对钻孔内是否发生喷孔现象做出识别和判断，进而向工作人员发出声光警报，同时能控制电磁阀一和电磁阀二的快速开启和关闭，通过这种方式能使防喷主体从除尘及排渣模式快速切换至瓦斯抽采模式，在短时间内进行瓦斯的密闭抽采，从而实现由正常打钻到喷孔时的快速联动，此反应速度小于1s，解决了当前防喷装置面对快速喷孔瓦斯抽采反应不及时，进而大量涌入采掘工作面而造成瓦斯超限的难题。因此本发明可以有效防止打钻喷孔导致的瓦斯超限及喷孔伤人事故的发生，对高瓦斯和突出矿井瓦斯治理具有重要意义。

Description

一种具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置及方法

技术领域

本发明涉及一种具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置及方法，适用于高瓦斯及突出煤层打钻孔抽采瓦斯过程中防治瓦斯大量喷出事故，属于矿井瓦斯灾害防治技术领域。

背景技术

由于我国70％的矿井是高瓦斯或突出矿井，因此瓦斯灾害的发生严重影响煤矿安全生产。瓦斯抽采是解决矿井瓦斯灾害的治本性技术。但是，随着煤层采掘深度的增加，煤层瓦斯压力增大，煤质变得松软，因此，向煤层中打钻孔施工过程中，在高瓦斯压力作用下，瓦斯和煤粉从钻孔中快速、大量喷到采掘空间，造成瓦斯超限事故，严重时喷出的煤粉还会对工人造成伤害。

针对高瓦斯突出煤层打钻喷孔事故，当前的防喷孔装置存在以下问题：(1)自动化程度低：阀门多采用机械式，当瓦斯快速大量涌出时，工人操作机械式阀门不及时，瓦斯涌出量超过风排瓦斯极限，极易造成瓦斯超限。(2)排渣困难：突出松软煤层特别是构造煤，喷孔时会喷出大量的煤粉，而普通防喷装置煤渣容量有限，不能及时排渣。(3)无除尘装置：正常打钻时，粉尘很大，很多防喷装置不具备除尘功能。(4)瓦斯抽采无密封：喷孔时防喷装置与钻孔之间并未形成密封，导致巷道内的空气进入钻孔被瓦斯抽采管路抽采，从而使瓦斯浓度降低。基于上述问题，如何提供一种装置及方法，能在钻孔施工过程中及时进行排渣及除尘，另外如发生喷孔时，能自动化进行瓦斯抽采，不仅能有效防止喷出的煤粉对人员造成影响，而且能实现提高瓦斯抽采浓度的目的，是本行业的研究方向之一。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置及方法，能在钻孔施工过程中及时进行排渣及除尘，另外如发生喷孔时，能自动化进行瓦斯抽采，不仅能有效防止喷出的煤粉对人员造成影响，而且能实现提高瓦斯抽采浓度的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置，包括三通管、防喷主体、甲烷浓度检测器、防爆型控制器、除尘袋和煤渣收集器；

所述三通管为两端开口的空心管，且在靠近一端的空心管侧部开设排渣口；

所述防喷主体固定在支架上，其由箱体和排渣漏斗组成，排渣漏斗固定在箱体下部，且排渣漏斗上端口与箱体内部连通；所述箱体的上端开设箱体出口一、其两侧分别设有箱体进口和箱体出口二，排渣漏斗下端口装有排渣阀门，排渣漏斗下端口与煤渣收集器的进口密封连接，煤渣收集器的出口通过袋子束口封堵；所述箱体进口通过柔性密封软管与三通管的排渣口密封连接；所述箱体出口二与除尘袋的进口密封连接，除尘袋的出口通过袋子束口封堵；所述除尘袋上装有挂环，挂环通过钢丝与直接顶板的支护锚杆连接，从而使除尘袋处于悬挂状态，这种悬挂状态能方便粉尘的在除尘袋内沉降至出口处；所述箱体出口一与瓦斯抽采软管的一端密封连接，瓦斯抽采软管的另一端与瓦斯抽采总管路密封连接；

所述箱体出口一与瓦斯抽采软管的连接处和箱体出口二与除尘袋的连接处，分别装有电磁阀一和电磁阀二，所述甲烷浓度检测器固定在箱体上端，甲烷浓度检测器的检测探头伸入箱体内，用于采集箱体内的实时瓦斯浓度；

所述防爆型控制器与电磁阀一、电磁阀二和甲烷浓度检测器均通过连接线连接，用于接收甲烷浓度检测器反馈的实时瓦斯浓度值，并根据实时瓦斯浓度值对电磁阀一和电磁阀二各自的开闭状态进行控制，所述防爆型控制器内设有声光报警器，用于进行报警提示。

进一步，还包括过滤器，过滤器装在箱体出口一处，其为三层滤芯结构，从箱体到电磁阀一的方向依次为大孔滤芯、中孔滤芯以及小孔滤芯。采用这种结构能在瓦斯抽采总管路对箱体内部进行瓦斯抽采时，防止箱体内部残留的煤渣及粉尘随着瓦斯进入瓦斯抽采总管路，保证进入总管路中瓦斯的清洁度。

进一步，所述箱体进口和箱体出口二在箱体两侧对称设置。这样设置便于粉尘及煤渣进入箱体内的分离，由于煤渣质量较重其进入箱体内会逐渐沉降至排渣漏斗，同时粉尘较轻其随气流漂浮至箱体出口二，进而进入除尘袋中，实现煤渣及粉尘的分离及收集。

进一步，所述防爆型控制器为PLC控制器。采用这种控制器，不仅设置简便，而且工作稳定性高。

进一步，还包括过滤网，过滤网设置在箱体内并罩在检测探头外部，使箱体内的气体经过过滤网过滤后被检测探头采集。通过设置过滤网，防止煤渣及粉尘对检测探头造成堵塞等其他情况的影响，保证检测探头对箱体内瓦斯浓度实时的采集稳定性。

进一步，所述排渣口外侧装有法兰盘，排渣口通过法兰盘与柔性密封软管密封连接。

进一步，所述防爆型控制器通过防爆型电源供电。

一种具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置的工作方法，具体步骤为：

A、安装三通管及打钻防喷孔装置的组装：根据高瓦斯及突出煤层瓦斯预抽钻孔设计方案，先使用钻机将三通管一端按照瓦斯预抽钻孔设计的角度和方向顶入煤层中，三通管另一端和排渣口处于钻孔外部，将防喷孔装置在待打钻区域旁边完成组装，并使其箱体出口一与瓦斯抽采总管路连接，所述瓦斯抽采总管路中持续保持负压在10～30KPa；

B、启动防喷孔装置：先在防爆型控制器内设定瓦斯浓度阈值，接着通过防爆型控制器控制电磁阀一处于关闭状态、电磁阀二处于打开状态，同时控制甲烷浓度检测器实时采集箱体内的瓦斯浓度值并反馈给防爆型控制器；

C、施工瓦斯预抽钻孔：开动钻机调整钻杆的角度和方向，使钻杆穿过三通管两端向煤层中钻进；

D、钻孔施工过程中的排渣、除尘：瓦斯预抽钻孔正常钻进过程产生的钻屑、煤渣和粉尘通过三通管的排渣口排出，然后经过防喷主体的箱体进口进入到箱体内，其中粉尘漂浮在箱体内并随着气流从箱体出口二进入到除尘袋中，钻屑及煤渣在箱体内沉降并堆积到排渣漏斗内，工作人员根据除尘袋中粉尘的积累量，定期解开除尘袋出口的袋子束口，清理粉尘；同时在瓦斯预抽钻孔每钻进2小时，工作人员打开一次排渣阀门将钻屑及煤渣从排渣漏斗内排出至煤渣收集器中，根据煤渣的排量，定期解开煤渣收集器出口的袋子束口来清理煤渣；

E、抽采瓦斯并排渣：在钻孔过程中若发生喷孔情况，此时瓦斯和煤粉快速大量的从排渣口经过柔性密封软管进入箱体内，使得箱体内的瓦斯浓度持续快速升高，其中煤粉沉降至排渣漏斗内堆积，甲烷浓度检测器的检测探头实时采集箱体内的瓦斯浓度并反馈给防爆型控制器，防爆型控制器将采集的实时浓度值与阈值比较，若实时浓度值超过设定的阈值，此时防爆型控制器控制其声光报警器发出声光警报信号，工作人员能及时知晓停止施工，同时防爆型控制器控制电磁阀一处于打开状态、电磁阀二处于关闭状态，此时瓦斯抽采总管路与箱体内部连通，除尘袋与箱体内部切断连接；由于瓦斯抽采总管路为负压状态，处于箱体内大量喷出的瓦斯经过过滤器的三层过滤后进入瓦斯抽采总管路内，从而防止瓦斯大量涌入巷道造成瓦斯超限，在瓦斯抽采过程中工作人员间隔性的打开排渣阀门将喷出的煤粉排出至煤渣收集器中；

F、密封钻杆：在钻孔停止施工进行瓦斯抽采时，使用密封胶带将三通管和钻杆之间的空隙密封，防止空气被抽进瓦斯抽采总管路稀释瓦斯浓度；

G、退钻：当喷孔结束后，防爆型控制器接收的实时浓度值低于设定的阈值，此时防爆型控制器使电磁阀一处于关闭状态、电磁阀二处于打开状态，此时瓦斯抽采总管路与箱体内部切断连接，除尘袋与箱体内部恢复连接；进而能操作钻机退出钻杆，并在退钻过程中重复步骤D实现排渣及除尘的作用，退钻后将三通管从瓦斯预抽钻孔内取出，并对瓦斯预抽钻孔进行封孔后接入到瓦斯抽采分支管路继续进行瓦斯抽采，从而完成该瓦斯预抽钻孔的施工防喷孔工作；

H、继续打钻孔防喷孔：再选择一处，并重复执行步骤A至G，再完成一个瓦斯预抽钻孔的施工防喷孔工作，如此重复，从而将设计的瓦斯预抽钻孔全部施工完成。

与现有技术相比，本发明采用防爆型控制器、甲烷浓度检测器与电磁阀相结合的方式，可实现电磁阀门的快速开闭，进而对喷孔事故做出及时的反应；另外在打钻过程中本发明还兼具快速排渣、清理粉尘及瓦斯快速抽采的功能，通过防喷主体中的甲烷浓度检测器监测瓦斯浓度，从而防爆型控制器能对钻孔内是否发生喷孔现象做出识别和判断，进而向工作人员发出声光警报，同时能控制电磁阀一和电磁阀二的快速开启和关闭，通过这种方式能使防喷主体从除尘及排渣模式快速切换至瓦斯抽采模式(除尘及排渣模式：在正常钻孔过程中，通过电磁阀一关闭、电磁阀二开启，此时防喷主体的箱体与除尘袋连通、与瓦斯抽采总管路处于切断状态，在该模式下，钻孔施工产生的粉尘及煤渣能在箱体内实现分离及分别收集；瓦斯抽采模式：发生喷孔现象时，实时瓦斯浓度值超过阈值，控制器控制电磁阀一打开、电磁阀二关闭，此时防喷主体的箱体与除尘袋切断连接、与瓦斯抽采总管路处于连通状态，在该模式下，由于瓦斯抽采总管路为负压状态，进而涌入箱体内的大量瓦斯经过过滤器过滤后从箱体出口一进入总管路内，而大量进入箱体的煤粉沉降至排渣漏斗，从而实现喷孔时瓦斯与煤粉的分离及分别收集过程)，在短时间内进行瓦斯的密闭抽采，从而实现由正常打钻到喷孔时的快速联动，此反应速度小于1s，解决了当前防喷装置面对快速喷孔瓦斯抽采反应不及时，进而大量涌入采掘工作面而造成瓦斯超限的难题。此外，通过两个电磁阀的相互切换控制，关闭除尘管路阀门对整个防喷装置进行密封，提高了瓦斯抽采浓度。因此本发明可以有效防止打钻喷孔导致的瓦斯超限及喷孔伤人事故的发生，对高瓦斯和突出矿井瓦斯治理具有重要意义，并且能在钻孔施工过程中及时进行排渣及除尘的分离及收集，从而可有效提升矿井生产效益，保障矿井安全生产。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中电磁阀启停控制流程图；

图3是本发明中过滤器的结构示意图；

图4是图1中排渣漏斗的俯视图；

图5是本发明中防喷主体结构示意图。

图中：1-直接顶板，2-煤层，3-钻杆，4-三通管，5-法兰盘，6-柔性密封软管，7-防爆型控制器，8-防喷主体，8-1-箱体进口，8-2-箱体出口一，8-3-箱体出口二，8-4-排渣漏斗下端口，9-支架，10-排渣漏斗，11-排渣阀门，12-煤渣收集器，13-除尘袋，14-挂环，15-钢丝，16-支护锚杆，17-瓦斯抽采总管路，18-电磁阀二，19-电磁阀一，20-过滤器，20-1-大孔滤芯，20-2-中孔滤芯，20-3-小孔滤芯，21-甲烷浓度检测器，22-过滤网，23-连接线。

具体实施方式

下面将对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置，包括三通管4、防喷主体8、甲烷浓度检测器21、防爆型控制器7、除尘袋13和煤渣收集器12；所述防爆型控制器7为PLC控制器。采用这种控制器，不仅设置简便，而且工作稳定性高；

所述三通管4为两端开口的空心管，且在靠近一端的空心管侧部开设排渣口；所述排渣口外侧装有法兰盘5；

所述防喷主体8固定在支架9上，其由箱体和排渣漏斗10组成，排渣漏斗10固定在箱体下部，且排渣漏斗10上端口与箱体内部连通；所述箱体的上端开设箱体出口一8-2、其两侧对称设置箱体进口8-1和箱体出口二8-3，这样设置便于粉尘及煤渣进入箱体内的分离，由于煤渣质量较重其进入箱体内会逐渐沉降至排渣漏斗10，同时粉尘较轻其随气流漂浮至箱体出口二8-3，进而进入除尘袋13中，实现煤渣及粉尘的分离及收集；排渣漏斗下端口8-4装有排渣阀门11，排渣漏斗下端口8-4与煤渣收集器12的进口密封连接，煤渣收集器12的出口通过袋子束口封堵；所述箱体进口8-1通过柔性密封软管6及法兰盘5与三通管4的排渣口密封连接；所述箱体出口二8-3与除尘袋13的进口密封连接，除尘袋13的出口通过袋子束口封堵；所述除尘袋13上装有挂环14，挂环14通过钢丝15与直接顶板的支护锚杆16连接，从而使除尘袋13处于悬挂状态，这种悬挂状态能方便粉尘的在除尘袋13内沉降至出口处；所述箱体出口一8-2与瓦斯抽采软管的一端密封连接，瓦斯抽采软管的另一端与瓦斯抽采总管路17密封连接；还包括过滤器20，过滤器20装在箱体出口一8-2处，如图3所示，其为三层滤芯结构，从箱体到电磁阀一19的方向依次为大孔滤芯20-1、中孔滤芯20-2以及小孔滤芯20-3。采用这种结构能在瓦斯抽采总管路17对箱体内部进行瓦斯抽采时，防止箱体内部残留的煤渣及粉尘随着瓦斯进入瓦斯抽采总管路17，保证进入总管路中瓦斯的清洁度。

所述箱体出口一8-2与瓦斯抽采软管的连接处和箱体出口二8-3与除尘袋13的连接处，分别装有电磁阀一19和电磁阀二18，所述甲烷浓度检测器21固定在箱体上端，甲烷浓度检测器21的检测探头伸入箱体内，用于采集箱体内的实时瓦斯浓度；还包括过滤网22，过滤网22设置在箱体内并罩在检测探头外部，使箱体内的气体经过过滤网22过滤后被检测探头采集。通过设置过滤网22，防止煤渣及粉尘对检测探头造成堵塞等其他情况的影响，保证检测探头对箱体内瓦斯浓度实时的采集稳定性。

所述防爆型控制器7与电磁阀一19、电磁阀二18和甲烷浓度检测器21均通过连接线23连接，用于接收甲烷浓度检测器21反馈的实时瓦斯浓度值，并根据实时瓦斯浓度值对电磁阀一19和电磁阀二18各自的开闭状态进行控制，所述防爆型控制器7内设有声光报警器，用于进行报警提示；所述防爆型控制器7通过防爆型电源供电。

上述具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置的工作方法，如图2所示，具体步骤为：

A、安装三通管及打钻防喷孔装置的组装：根据高瓦斯及突出煤层瓦斯预抽钻孔设计方案，先使用钻机将三通管4一端按照瓦斯预抽钻孔设计的角度和方向顶入煤层2中，三通管4另一端和排渣口处于钻孔外部，将防喷孔装置在待打钻区域旁边完成组装，并使其箱体出口一8-2与瓦斯抽采总管路17连接，所述瓦斯抽采总管路17中持续保持负压在10～30KPa；

B、启动防喷孔装置：先在防爆型控制器7内设定瓦斯浓度阈值，接着通过防爆型控制器7控制电磁阀一19处于关闭状态、电磁阀二18处于打开状态，同时控制甲烷浓度检测器21实时采集箱体内的瓦斯浓度值并反馈给防爆型控制器7；

C、施工瓦斯预抽钻孔：开动钻机调整钻杆3的角度和方向，使钻杆3穿过三通管4两端向煤层2中钻进；

D、钻孔施工过程中的排渣、除尘：瓦斯预抽钻孔正常钻进过程产生的钻屑、煤渣和粉尘通过三通管4的排渣口排出，然后经过防喷主体8的箱体进口8-1进入到箱体内，其中粉尘漂浮在箱体内并随着气流从箱体出口二8-3进入到除尘袋13中，钻屑及煤渣在箱体内沉降并堆积到排渣漏斗10内，工作人员根据除尘袋13中粉尘的积累量，定期解开除尘袋13出口的袋子束口，清理粉尘；同时在瓦斯预抽钻孔每钻进2小时，工作人员打开一次排渣阀门将钻屑及煤渣从排渣漏斗10内排出至煤渣收集器12中，根据煤渣的排量，定期解开煤渣收集器12出口的袋子束口来清理煤渣；

E、抽采瓦斯并排渣：在钻孔过程中若发生喷孔情况，此时瓦斯和煤粉快速大量的从排渣口经过柔性密封软管进入箱体内，使得箱体内的瓦斯浓度持续快速升高，其中煤粉沉降至排渣漏斗10内堆积，甲烷浓度检测器21的检测探头实时采集箱体内的瓦斯浓度并反馈给防爆型控制器7，防爆型控制器7将采集的实时浓度值与阈值比较，若实时浓度值超过设定的阈值，此时防爆型控制器7控制其声光报警器发出声光警报信号，工作人员能及时知晓停止施工，同时防爆型控制器7控制电磁阀一19处于打开状态、电磁阀二18处于关闭状态，此时瓦斯抽采总管路17与箱体内部连通，除尘袋13与箱体内部切断连接；由于瓦斯抽采总管路17为负压状态，处于箱体内大量喷出的瓦斯经过过滤器20的三层过滤后进入瓦斯抽采总管路17内，从而防止瓦斯大量涌入巷道造成瓦斯超限，在瓦斯抽采过程中工作人员间隔性的打开排渣阀门11将喷出的煤粉排出至煤渣收集器12中；

F、密封钻杆：在钻孔停止施工进行瓦斯抽采时，使用密封胶带将三通管4和钻杆3之间的空隙密封，防止空气被抽进瓦斯抽采总管路17稀释瓦斯浓度；

G、退钻：当喷孔结束后，防爆型控制器7接收的实时浓度值低于设定的阈值，此时防爆型控制器7使电磁阀一19处于关闭状态、电磁阀二18处于打开状态，此时瓦斯抽采总管路17与箱体内部切断连接，除尘袋13与箱体内部恢复连接；进而能操作钻机退出钻杆3，并在退钻过程中重复步骤D实现排渣及除尘的作用，退钻后将三通管4从瓦斯预抽钻孔内取出，并对瓦斯预抽钻孔进行封孔后接入到瓦斯抽采分支管路继续进行瓦斯抽采，从而完成该瓦斯预抽钻孔的施工防喷孔工作；

H、继续打钻孔防喷孔：再选择一处，并重复执行步骤A至G，再完成一个瓦斯预抽钻孔的施工防喷孔工作，如此重复，从而将设计的瓦斯预抽钻孔全部施工完成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置，其特征在于，包括三通管、防喷主体、甲烷浓度检测器、防爆型控制器、除尘袋和煤渣收集器；

所述三通管为两端开口的空心管，且在靠近一端的空心管侧部开设排渣口；

所述防喷主体固定在支架上，其由箱体和排渣漏斗组成，排渣漏斗固定在箱体下部，且排渣漏斗上端口与箱体内部连通；所述箱体的上端开设箱体出口一、其两侧分别设有箱体进口和箱体出口二，排渣漏斗下端口装有排渣阀门，排渣漏斗下端口与煤渣收集器的进口密封连接，煤渣收集器的出口通过袋子束口封堵；所述箱体进口通过柔性密封软管与三通管的排渣口密封连接；所述箱体出口二与除尘袋的进口密封连接，除尘袋的出口通过袋子束口封堵；所述除尘袋上装有挂环，挂环通过钢丝与直接顶板的支护锚杆连接，从而使除尘袋处于悬挂状态，所述箱体出口一与瓦斯抽采软管的一端密封连接，瓦斯抽采软管的另一端与瓦斯抽采总管路密封连接；

所述箱体出口一与瓦斯抽采软管的连接处和箱体出口二与除尘袋的连接处，分别装有电磁阀一和电磁阀二，所述甲烷浓度检测器固定在箱体上端，甲烷浓度检测器的检测探头伸入箱体内，用于采集箱体内的实时瓦斯浓度；

所述防爆型控制器与电磁阀一、电磁阀二和甲烷浓度检测器均通过连接线连接，用于接收甲烷浓度检测器反馈的实时瓦斯浓度值，并根据实时瓦斯浓度值对电磁阀一和电磁阀二各自的开闭状态进行控制，所述防爆型控制器内设有声光报警器，用于进行报警提示。

2.根据权利要求1所述的具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置，其特征在于，还包括过滤器，过滤器装在箱体出口一处，其为三层滤芯结构，从箱体到电磁阀一的方向依次为大孔滤芯、中孔滤芯以及小孔滤芯。

3.根据权利要求1所述的具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置，其特征在于，所述箱体进口和箱体出口二在箱体两侧对称设置。

4.根据权利要求1所述的具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置，其特征在于，所述防爆型控制器为PLC控制器。

5.根据权利要求1所述的具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置，其特征在于，还包括过滤网，过滤网设置在箱体内并罩在检测探头外部，使箱体内的气体经过过滤网过滤后被检测探头采集。

6.根据权利要求1所述的具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置，其特征在于，所述排渣口外侧装有法兰盘，排渣口通过法兰盘与柔性密封软管密封连接。

7.根据权利要求1所述的具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置，其特征在于，所述防爆型控制器通过防爆型电源供电。

8.一种根据权利要求1至7任一项所述具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置的工作方法，其特征在于，具体步骤为：

A、安装三通管及打钻防喷孔装置的组装：根据高瓦斯及突出煤层瓦斯预抽钻孔设计方案，先使用钻机将三通管一端按照瓦斯预抽钻孔设计的角度和方向顶入煤层中，三通管另一端和排渣口处于钻孔外部，将防喷孔装置在待打钻区域旁边完成组装，并使其箱体出口一与瓦斯抽采总管路连接，所述瓦斯抽采总管路中持续保持负压在10～30KPa；

B、启动防喷孔装置：先在防爆型控制器内设定瓦斯浓度阈值，接着通过防爆型控制器控制电磁阀一处于关闭状态、电磁阀二处于打开状态，同时控制甲烷浓度检测器实时采集箱体内的瓦斯浓度值并反馈给防爆型控制器；

C、施工瓦斯预抽钻孔：开动钻机调整钻杆的角度和方向，使钻杆穿过三通管两端向煤层中钻进；

D、钻孔施工过程中的排渣、除尘：瓦斯预抽钻孔正常钻进过程产生的钻屑、煤渣和粉尘通过三通管的排渣口排出，然后经过防喷主体的箱体进口进入到箱体内，其中粉尘漂浮在箱体内并随着气流从箱体出口二进入到除尘袋中，钻屑及煤渣在箱体内沉降并堆积到排渣漏斗内，工作人员根据除尘袋中粉尘的积累量，定期解开除尘袋出口的袋子束口，清理粉尘；同时在瓦斯预抽钻孔每钻进2小时，工作人员打开一次排渣阀门将钻屑及煤渣从排渣漏斗内排出至煤渣收集器中，根据煤渣的排量，定期解开煤渣收集器出口的袋子束口来清理煤渣；

E、抽采瓦斯并排渣：在钻孔过程中若发生喷孔情况，此时瓦斯和煤粉快速大量的从排渣口经过柔性密封软管进入箱体内，使得箱体内的瓦斯浓度持续快速升高，其中煤粉沉降至排渣漏斗内堆积，甲烷浓度检测器的检测探头实时采集箱体内的瓦斯浓度并反馈给防爆型控制器，防爆型控制器将采集的实时浓度值与阈值比较，若实时浓度值超过设定的阈值，此时防爆型控制器控制其声光报警器发出声光警报信号，工作人员能及时知晓停止施工，同时防爆型控制器控制电磁阀一处于打开状态、电磁阀二处于关闭状态，此时瓦斯抽采总管路与箱体内部连通，除尘袋与箱体内部切断连接；由于瓦斯抽采总管路为负压状态，处于箱体内大量喷出的瓦斯经过过滤器的三层过滤后进入瓦斯抽采总管路内，从而防止瓦斯大量涌入巷道造成瓦斯超限，在瓦斯抽采过程中工作人员间隔性的打开排渣阀门将喷出的煤粉排出至煤渣收集器中；

F、密封钻杆：在钻孔停止施工进行瓦斯抽采时，使用密封胶带将三通管和钻杆之间的空隙密封，防止空气被抽进瓦斯抽采总管路稀释瓦斯浓度；

G、退钻：当喷孔结束后，防爆型控制器接收的实时浓度值低于设定的阈值，此时防爆型控制器使电磁阀一处于关闭状态、电磁阀二处于打开状态，此时瓦斯抽采总管路与箱体内部切断连接，除尘袋与箱体内部恢复连接；进而能操作钻机退出钻杆，并在退钻过程中重复步骤D实现排渣及除尘的作用，退钻后将三通管从瓦斯预抽钻孔内取出，并对瓦斯预抽钻孔进行封孔后接入到瓦斯抽采分支管路继续进行瓦斯抽采，从而完成该瓦斯预抽钻孔的施工防喷孔工作；

H、继续打钻孔防喷孔：再选择一处，并重复执行步骤A至G，再完成一个瓦斯预抽钻孔的施工防喷孔工作，如此重复，从而将设计的瓦斯预抽钻孔全部施工完成。

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