CN219672571U - 一种煤矿定向钻孔施工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿定向钻孔施工系统，其包括：外套管，插装于一孔道内；引流装置，与外套管相连接，并于顶部具有第一排气口，底部具有排渣口；引气管组，包括第一引气管、第二引气管和瓦斯管，第一引气管的入口端与第一排气口连接，且第一引气管和第二引气管的出口端均与瓦斯管连接；引渣结构，包括收集箱体和引渣管，收集箱体的相对两侧壁分别具有进渣口和排水口，顶部具有第二排气口，引渣管的入口端与排渣口连接，出口端与进渣口连接，第二引气管的入口端与第二排气口连接。上述结构可对经孔道排出的瓦斯气体进行两次收集，有效减少瓦斯气体释放到钻孔施工区域，确保钻孔施工区域的瓦斯气体浓度较低。

Description

一种煤矿定向钻孔施工系统

技术领域

本实用新型涉及煤矿钻孔技术领域，特别涉及一种煤矿定向钻孔施工系统。

背景技术

煤矿开采时，通常会存在煤层与瓦斯共存的情况，在采煤工作面掘进过程中，会有瓦斯溢出，为减少采煤过程中的瓦斯溢出量，需要在工作面实施钻孔抽采施工，以将未开采区域的瓦斯进行释放收集。

现有技术中，常会采用定向钻机来实施钻孔施工，定向钻机能够进行瓦斯抽放孔的钻进施工，并具有轨迹可控、可实现深孔钻进、控制精度高、可开分支孔等优点。在钻孔施工过程中，钻渣和瓦斯气体从钻出的孔道排出，为收集瓦斯，通常在孔道的入口处设置有引流装置来将瓦斯气体收集，同时将钻渣通过引渣管道引导至收集位置。

而在实际的施工过程中，有少量的瓦斯气体会进入到引渣管道，这部分的瓦斯气体会释放到钻孔施工区域，造成钻孔施工区域的瓦斯气体浓度较高，对作业人员造成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤矿定向钻孔施工系统，能够降低钻孔施工区域的瓦斯浓度。

为实现上述目的，提供一种煤矿定向钻孔施工系统，其包括：外套管，插装于一孔道内；引流装置，与所述外套管相连接，并于顶部具有第一排气口，底部具有排渣口；引气管组，包括第一引气管、第二引气管和瓦斯管，所述第一引气管的入口端与第一排气口连接，且所述第一引气管和第二引气管的出口端均与瓦斯管连接；引渣结构，包括收集箱体和引渣管，所述收集箱体的相对两侧壁分别具有进渣口和排水口，顶部具有第二排气口，所述引渣管的入口端与排渣口连接，出口端与进渣口连接，所述第二引气管的入口端与第二排气口连接。

根据所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，所述引流装置包括两端贯通的筒体，所述筒体的端部与外套管法兰连接，所述筒体的内壁凹设有呈环状的分离空间，所述第一排气口位于分离空间的顶部，所述排渣口位于分离空间的底部。

根据所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，所述瓦斯管上分别于连接第一引气管和第二引气管的出口端处设置有闸阀。

根据所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，所述引渣管的出口端设置有第一三通件。

根据所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，所述引渣管的入口端具有折弯段，所述折弯段倾斜或竖向布置，且所述折弯段的入口端连接排渣口，所述折弯段的出口端侧壁设置有第二三通件。

根据所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，所述收集箱体的内顶面且位于进渣口与第二排气口之间设置有挡板，所述挡板的底缘低于进渣口的底缘。

根据所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，所述收集箱体的内底面且位于排水口与第二排气口之间设置有挡渣板，所述挡渣板的顶缘高于排水口的顶缘。

根据所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，所述挡渣板上具有滤水孔。

根据所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，所述排水口处设置有排水管，所述排水管的出口端延伸至一水沟的上方。

根据所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，所述分离空间的顶部设置有滤网板，所述滤网板与分离空间的内壁围成连通第一排气口的降尘空间，在降尘空间内设置有喷头。

有益效果：上述结构设置有第一排气口和第二排气口，可对钻孔施工过程中经孔道排出的瓦斯气体进行两次收集，有效减少瓦斯气体释放到钻孔施工区域，确保钻孔施工区域的瓦斯气体浓度较低，避免对施工安全和作业人员的健康造成影响。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例中引流装置的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，一种煤矿定向钻孔施工系统，其包括外套管11、引流装置20、引气管组30和引渣结构40。其中，外套管11插装于孔道12内，外套管11的外壁与孔道12内壁之间具有水泥灌浆层14，以将外套管11与孔道12之间固定密封。引流装置20与外套管11相连接，且引流装置20的顶部具有第一排气口23，底部具有排渣口24。引气管组30包括第一引气管31、第二引气管32和瓦斯管33，第一引气管31的入口端与第一排气口23连接，且第一引气管31和第二引气管32的出口端均与瓦斯管33连接，瓦斯管33与负压抽气装置连接。引渣结构40包括收集箱体41和引渣管42，收集箱体41的相对两侧壁分别具有进渣口411和排水口412，顶部具有第二排气口413，引渣管42的入口端与排渣口24连接，出口端与进渣口411连接，第二引气管32的入口端与第二排气口413连接。

在工作时，钻杆13穿设于引流装置20和外套管11，并插装于孔道12执行钻孔作业，钻渣和气体回流到引流装置20，负压抽气装置工作时可通过引气管组30在引流装置20和收集箱体41内产生负压，以使引流装置20内的瓦斯气体进入引气管组30；钻渣和少量的瓦斯气体经引渣管42进入收集箱体41，这部分的瓦斯也从收集箱体41进入到引气管组30内。如此，上述结构可对钻孔施工过程中经孔道12排出的瓦斯气体进行两次收集，有效减少瓦斯气体释放到钻孔施工区域，确保钻孔施工区域的瓦斯气体浓度较低，避免对施工安全和作业人员的健康造成影响。

其中，引流装置20包括两端贯通的筒体21，筒体21的一端部与外套管11法兰连接，另一端部连接定向钻机，筒体21的内壁凹设有以钻杆13轴线为中心的呈环状的分离空间22，第一排气口23位于分离空间22的顶部，排渣口24位于分离空间22的底部。

在瓦斯管33上设置有两个闸阀34，其中一闸阀34位于瓦斯管33连接第一引气管31的出口端处，另一个闸阀34位于瓦斯管33连接第二引气管32的出口端处。通过闸阀34可控制第一引气管31、第二引气管32与瓦斯管33的通断。此外，负压抽气装置可设置为风机等结构。

在引渣管42的出口端设置有第一三通件43，第一三通件43可分别连接压风管道和水管，压风管道输入压风以稀释进入收集箱体41的瓦斯，水管输入高压水以增加钻渣的流动性，避免其堵塞引渣管42的出口端以及避免钻渣堆积在收集箱体41的内部一侧。

此外，引渣管42的入口端具有折弯段421，折弯段421相较于水平面呈倾斜或竖向布置，且折弯段421的入口端连接排渣口24，折弯段421的出口端侧壁设置有第二三通件44。第二三通件44可分别连接压风管道和水管，压风管道输入压风以稀释进入引渣管42内的瓦斯，水管输入高压水以增加钻渣的流动性，避免其堵塞在引渣管42内。且设置折弯段421可避免输入的压风、高压水返流至引流装置20内。定向钻机在使用压风施钻时，通过第一三通件43和第二三通件44输入的高压水还可起到降尘作用，减少施工区域空气中的粉尘含量。

在本实施例中，收集箱体41的内顶面设置有挡板414，该挡板414位于进渣口411与第二排气口413之间，且所述挡板414的底缘低于进渣口411的底缘。通过设置挡板414可避免输入收集箱体41内的钻渣和水溅射至第二排气口413和收集箱体41内的其他位置，确保钻渣和水被导流至收集箱体41底部进行堆积，降低收集箱体41内部的清洁工作量。

进一步的，在本实施例中，收集箱体41的内底面设置有挡渣板415，挡渣板415位于排水口412与第二排气口413之间。设置挡渣板415可减少钻渣直接随水流出排水口412，确保在钻渣在收集箱体41内堆积；且挡渣板415的顶缘高于排水口412的顶缘，可减少瓦斯从排水口412泄漏，确保有更多的瓦斯被吸入第二引气管32。

其中，挡渣板415上具有滤水孔，以对废渣进行滤水。排水口412处设置有排水管45，排水管45的出口端延伸至水沟50的上方，以将废水进行导流，避免施工区域的废水溢流造成施工区域的地面产生较多的淤泥。

参照图2，在一些实施例中，在分离空间22的顶部设置有滤网板25，滤网板25与分离空间22的内壁围成一个连通第一排气口23的降尘空间26，在降尘空间26内设置有喷头27。喷头27可进行喷水，以避免粉尘被吸入瓦斯管33内。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种煤矿定向钻孔施工系统，其特征在于，包括：

外套管，插装于一孔道内；

引流装置，与所述外套管相连接，并于顶部具有第一排气口，底部具有排渣口；

引气管组，包括第一引气管、第二引气管和瓦斯管，所述第一引气管的入口端与第一排气口连接，且所述第一引气管和第二引气管的出口端均与瓦斯管连接；

引渣结构，包括收集箱体和引渣管，所述收集箱体的相对两侧壁分别具有进渣口和排水口，顶部具有第二排气口，所述引渣管的入口端与排渣口连接，出口端与进渣口连接，所述第二引气管的入口端与第二排气口连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，其特征在于，所述引流装置包括两端贯通的筒体，所述筒体的端部与外套管法兰连接，所述筒体的内壁凹设有呈环状的分离空间，所述第一排气口位于分离空间的顶部，所述排渣口位于分离空间的底部。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，其特征在于，所述瓦斯管上分别于连接第一引气管和第二引气管的出口端处设置有闸阀。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，其特征在于，所述引渣管的出口端设置有第一三通件。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，其特征在于，所述引渣管的入口端具有折弯段，所述折弯段倾斜或竖向布置，且所述折弯段的入口端连接排渣口，所述折弯段的出口端侧壁设置有第二三通件。

6.根据权利要求4或5所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，其特征在于，所述收集箱体的内顶面且位于进渣口与第二排气口之间设置有挡板，所述挡板的底缘低于进渣口的底缘。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，其特征在于，所述收集箱体的内底面且位于排水口与第二排气口之间设置有挡渣板，所述挡渣板的顶缘高于排水口的顶缘。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，其特征在于，所述挡渣板上具有滤水孔。

9.根据权利要求7所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，其特征在于，所述排水口处设置有排水管，所述排水管的出口端延伸至一水沟的上方。

10.根据权利要求2所述的一种煤矿定向钻孔施工系统，其特征在于，所述分离空间的顶部设置有滤网板，所述滤网板与分离空间的内壁围成连通第一排气口的降尘空间，在降尘空间内设置有喷头。