[其他]一種干式鉆孔風力排渣裝置

無效

• 申請號: 85204041
• 申請日: 1985-09-11
• 公開（公告）號: CN85204041U
• 公開（公告）日: 1986-09-24
• 發明（設計）人: 張愷光
• 申請（專利權）人: 湖南省煤炭科學研究所
• 主分類號: E21C7/00
• 分類號: E21C7/00
• 代理公司: 湖南省專利事務所
• 代理人: 聶永根

本實用新型涉及礦井或平峒鉆孔瓦斯排放安全裝置。

本實用新型從由煤炭科學研究院撫順研究所編的煤礦抽放瓦斯技術譯文集第18－38頁，李志譯自《炭技術》一九七八年三月號公開了日本安彥正志“沿煤層干式打鉆抽放瓦斯”論文出發，在干式打鉆時，采用壓縮空氣通過鉆桿從鉆頭頂端噴出冷卻鉆頭和排出煤粉，由于壓縮空氣自鉆頭頂端溢出，風阻大，返回壓縮空氣量約2立方米／分，風量不大，只能在煤層穩定，煤質較硬的上向鉆孔時采用，對于其他煤層情況普遍采用干式鉆孔螺旋排渣，即煤粉被螺旋葉片帶出，附帶用壓縮空氣排粉，日本的干式鉆孔，其螺旋葉片大面積接觸鉆孔壁煤面，從螺旋鉆桿中又有足夠的新鮮空氣供給，旋轉的螺旋葉片與煤面摩擦產生火花，隨時有點燃孔內煤粉和瓦斯的機會。我國開欒礦務局趙各莊礦引進日本該裝置，于85年7月發生鉆孔起火事故，同時孔外除塵不可靠，風壓和水壓的大小，工人難控制，巷道煤泥不易處理。國內的濕式鉆孔技術，不適應具有突出危險煤層的鉆進，采用水力排渣時，由于水具有較大的表面張力，對高瓦斯含量的突出煤層起著封閉煤體瓦斯外排的通路，一旦水壓低于瓦斯壓力時，即可能造成瓦斯噴孔、垮孔、卡鉆等現象，同時水接觸鉆屑時，易成煤泥（特別是無煙煤），沾附鉆桿和孔壁，也易于堵孔，因此在突出煤層中采用濕式鉆進，不可避免地容易引起噴孔、堵孔、垮孔和卡鉆，從而達不到打鉆的目的，如果直接使用壓縮空氣鉆進，則有引燃孔內瓦斯煤粉的危險，無法適應在突出煤層中鉆孔，而國內采用的干式鉆孔螺旋排渣，由于螺旋排渣速度太慢，而突出煤層的煤體瓦斯解吸速度快，一般突出煤體的解吸率在30秒時達70％以上，因此干式螺旋鉆進使鉆孔內容易積聚大量的壓力瓦斯，同時鉆孔內又全部被鉆屑堵塞，同樣會引來噴孔、垮孔、卡鉆等現象，同時濕式鉆進和干式螺旋鉆進時，孔口未設置安全裝置，高濃度的煤粉和瓦斯噴出孔外，有可能造成孔外瓦斯煤塵爆炸危險。

本實用新型的目的是：克服公知的干式鉆孔螺旋排渣和濕式鉆孔鉆進時的噴孔、垮孔、卡鉆的缺點，只要在一個能封閉的孔口密封器內，裝上一種特制的鉆具，讓進入圓形鉆桿的壓縮空氣不從鉆頭溢出，從這種鉆具的后端返回，既能發揮螺旋鉆桿的優點，又能保持足夠大的風量排出瓦斯和鉆頭切削的煤粉。經密封器的三通導向孔外除塵器內消塵。

上述目的可以這樣來達到：如附圖所述，鉆具由鉆頭（1），短節螺旋桿（3）、倒向射流風咀（5）組成，與圓形鉆桿（10）接通，裝在一個能使孔口至少一端密封的孔口密封器的擴孔體（4）內，通過密封頭（8）和卡頭（9），接入鉆機（11），只要將卡頭（9）的卡瓦擰緊，啟動鉆機（11）轉動，鉆頭（1）和擴孔鉆頭（2）同時鉆進，進行擴孔，因為在三通（7）內設置了一個柵欄形軸（6）的作用，三通不作旋轉運動，只能沿軸向進、退，當擴孔到達位置后，停下鉆機（11），將卡頭（9）的卡瓦松開，則整個孔口密封器固定不動，再次啟動鉆機（11），使鉆具繼續向煤層鉆進，這時鉆頭（1）切削的鉆屑（煤粉）和瓦斯由短節螺旋桿（3）輸送到倒向射流風咀（5），由于井下壓縮空氣由進氣管（12）進入圓形鉆桿（10），到達倒向射流風咀（5）時，經4個直徑為10毫米的倒向射流孔以每分鐘大于4立方米風量，每秒大于18.5米的風速帶走鉆屑（煤粉）和瓦斯至孔口密封器內的三通，由于密封頭（8）的密封，煤粉、瓦斯不能通過，只能經三通（7）排放到軟管（17）直接進入旋風除塵器（14），第一級旋風除塵未完全沉降的細粒煤粉，導向第二級水浴式除塵的水箱（15），由于（15）內設有控制風速速度的噴頭（16），細粒煤層再度沉降在水箱內，未能消除的極少粉塵，隨同鉆孔返回的風量和孔內瓦斯由排氣口（13）排向巷道空間。

本實用新型與公知技術相比具有優點：壓縮空氣不直接從鉆頭溢出，具有大于4立方米／分風量和大于19.5米／秒風速，能控制孔內瓦斯解吸時間小于10秒，克服干式鉆孔螺旋排渣和濕式鉆孔造成的噴孔、垮孔、卡鉆等缺點，適用于地質條件復雜，煤與瓦斯突出危險煤層中作業上向鉆孔，平鉆，下向鉆孔，特別在下向鉆孔時更具有獨特的優越性。

附圖的簡要說明：

附圖是干式鉆孔風力排渣裝置在煤層鉆進時的剖視圖。

本實用新型的實施例：

本實用新型由鉆具、孔口密封器，孔外除塵器構成，材料均為鋼材。

實施例1：鉆具