本發(fā)明涉及礦井瓦斯治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及本層抽采鉆孔防塵阻燃結(jié)構(gòu)及操作方法。
背景技術(shù)：
礦井下瓦斯抽采是我國煤礦業(yè)面臨的重大問題，進(jìn)行瓦斯抽采是確保礦井安全的根本措施。目前較好的抽采方式是采用本層鉆進(jìn)抽采，本層鉆進(jìn)采用風(fēng)力作為排渣動力，具有孔壁沖刷作用小，孔壁穩(wěn)定性好的特點，有利于鉆孔成型及抽采。但常規(guī)的本層鉆孔采用風(fēng)力作為排渣動力和鉆頭降溫措施，粉塵污染大，在高速鉆進(jìn)過程中鉆頭易與煤體摩擦產(chǎn)生高溫，造成孔內(nèi)煤體的燃燒，嚴(yán)重威脅施工人員的身體健康和安全，對煤礦本層鉆進(jìn)瓦斯抽采是一個重大安全隱患。因此，如何有效的解決本層鉆進(jìn)過程中粉塵污染的問題和消除孔內(nèi)煤體燃燒帶來的隱患，是目前亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中本層抽采鉆孔鉆進(jìn)過程粉塵污染大、孔內(nèi)易燃燒的問題，提供一種本層抽采鉆孔防塵阻燃結(jié)構(gòu)及操作方法，利用風(fēng)水轉(zhuǎn)換裝置能夠降低鉆進(jìn)過程中的粉塵污染，能有效避免僅使用風(fēng)力進(jìn)行鉆進(jìn)產(chǎn)生的高溫孔內(nèi)燃燒的問題，結(jié)構(gòu)簡單實用。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
本層抽采鉆孔防塵阻燃結(jié)構(gòu)，包括風(fēng)水轉(zhuǎn)換裝置，所述風(fēng)水轉(zhuǎn)換裝置包括供風(fēng)管路、供水管路和將供風(fēng)管路、供水管路混合物輸出的風(fēng)水混合三通閥，所述供風(fēng)管路的一端連接巷道內(nèi)主供風(fēng)管，另一端連接風(fēng)水混合三通閥；所述供水管路的一端連接巷道內(nèi)主供水管，供水管路的另一端與鉆機(jī)冷卻泵連接，在所述供水管路的一側(cè)還連接有分支供水管路，分支供水管路的另一端連接風(fēng)水混合三通閥，所述風(fēng)水混合三通閥的輸出端連接鉆機(jī)尾水器，通過鉆機(jī)尾水器將風(fēng)水混合物輸入鉆桿后對鉆孔進(jìn)行防塵防燃。
優(yōu)選的，所述供風(fēng)管路、分支供水管路與風(fēng)水混合三通閥連接的一端還設(shè)置有截止閥，用于控制進(jìn)入風(fēng)水混合三通閥的進(jìn)風(fēng)量和進(jìn)水量；所述供水管路與鉆機(jī)冷卻泵連接的一端也設(shè)置有截止閥，用于控制進(jìn)入鉆機(jī)冷卻泵的水量。采用截止閥能控制進(jìn)入鉆桿至孔內(nèi)的進(jìn)風(fēng)量和進(jìn)水量，達(dá)到鉆孔內(nèi)防塵、降溫及防燃燒的目的。
優(yōu)選的，所述供風(fēng)管路和分支供水管路均采用高壓管，供風(fēng)管路兩端通過高壓管接頭分別與巷道內(nèi)主供風(fēng)管和截止閥連接，分支供水管路兩端通過高壓管接頭分別與供水管路和截止閥連接；風(fēng)水混合三通閥的輸出端通過高壓管連接鉆機(jī)尾水器，供水管路的截止閥輸出端通過高壓管與鉆機(jī)冷卻泵連接。高壓管具有足夠的強(qiáng)度和硬度，能承受高壓，且拆卸、安裝方便，并能復(fù)用，成本基本為一次性投入。
優(yōu)選的，所述供風(fēng)管路和供水管路分別通過三通閥與巷道內(nèi)主供風(fēng)管和主供水管連接。選用三通閥能方便控制水和風(fēng)的流向，三通閥為常規(guī)零件，選材便捷、并能復(fù)用，成本基本為一次性投入。
優(yōu)選的，所述供水管路采用白鐵管，材料普通，成本低。
本發(fā)明的本層抽采鉆孔防塵阻燃操作方法，包括以下步驟：
第一步、將風(fēng)水轉(zhuǎn)換裝置供風(fēng)管路一端與巷道內(nèi)主供風(fēng)管連接，另一端與風(fēng)水混合三通閥連接，風(fēng)水轉(zhuǎn)換裝置供水管路一端與巷道內(nèi)主供水管連接，另一端與鉆機(jī)冷卻泵連接，并在所述供水管路的一側(cè)連接分支供水管路，分支供水管路的另一端連接風(fēng)水混合三通閥。
第二步、上述工作完成后，開啟供水管路與鉆機(jī)冷卻泵之間的截止閥閥門，對鉆機(jī)進(jìn)行降溫。同時打開風(fēng)水混合三通閥供風(fēng)截止閥閥門，通過鉆機(jī)尾水器和鉆機(jī)尾水器連接的鉆桿向孔內(nèi)供風(fēng)，開始鉆進(jìn)。
第三步、在鉆進(jìn)同時，打開風(fēng)水混合三通閥供水閥門，加入一定量的水與鉆進(jìn)供風(fēng)混合，形成水霧，增加鉆進(jìn)供風(fēng)濕度，通過鉆機(jī)尾水器和鉆機(jī)尾水器連接的鉆桿，在鉆孔內(nèi)起到對鉆頭降溫、阻燃和孔內(nèi)防塵作用。
第四步、當(dāng)鉆進(jìn)過程中發(fā)生孔內(nèi)燃燒時，關(guān)閉風(fēng)水混合三通閥供風(fēng)管路上的截止閥，將供水管路的截止閥全部打開，迅速向鉆孔內(nèi)注水滅火。
本發(fā)明的有益效果：
通過采用風(fēng)水轉(zhuǎn)換裝置能夠降低鉆進(jìn)過程中的粉塵污染，有效避免僅使用風(fēng)力進(jìn)行鉆進(jìn)產(chǎn)生的高溫孔內(nèi)燃燒的問題，消除了煤孔燃燒所帶來了巨大危害，保障了施工人員施工鉆孔的安全性及自身健康。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖標(biāo)記
1、供風(fēng)管路 2、供水管路 3、風(fēng)水混合三通閥
4、巷道內(nèi)主供風(fēng)管 5、巷道內(nèi)主供水管 6、分支供水管路
7、三通閥 8、截止閥 9、高壓管接頭
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，本層抽采鉆孔防塵阻燃結(jié)構(gòu)，包括風(fēng)水轉(zhuǎn)換裝置，所述風(fēng)水轉(zhuǎn)換裝置包括供風(fēng)管路1、供水管路2和將供風(fēng)管路1、供水管路2混合物輸出的風(fēng)水混合三通閥3，所述供風(fēng)管路1的一端連接巷道內(nèi)主供風(fēng)管4，另一端連接風(fēng)水混合三通閥3；所述供水管路2的一端連接巷道內(nèi)主供水管5，供水管路2的另一端與鉆機(jī)冷卻泵連接，在供水管路2的一側(cè)還連接有分支供水管路6，分支供水管路6的另一端連接風(fēng)水混合三通閥3；所述風(fēng)水混合三通閥3的輸出端連接鉆機(jī)尾水器，通過鉆機(jī)尾水器將風(fēng)水混合物輸入鉆桿后對鉆孔進(jìn)行防塵防燃,，供風(fēng)管路1和供水管路2分別通過三通閥7與巷道內(nèi)主供風(fēng)管4和主供水管5連接，選用三通閥能方便控制水和風(fēng)的流向，三通閥為常規(guī)零件，選材便捷、并能復(fù)用，成本基本為一次性投入，供水管路2采用白鐵管制成。
在供風(fēng)管路1、分支供水管路6與風(fēng)水混合三通閥3連接的一端還設(shè)置有截止閥8，用于控制進(jìn)入風(fēng)水混合三通閥3的進(jìn)風(fēng)量和進(jìn)水量；在供水管路2與鉆機(jī)冷卻泵連接的一端也設(shè)置有截止閥8，用于控制進(jìn)入鉆機(jī)冷卻泵的水量。采用截止閥能控制進(jìn)入鉆桿至孔內(nèi)的進(jìn)風(fēng)量和進(jìn)水量，達(dá)到鉆孔內(nèi)防塵、降溫及防燃燒的目的。
供風(fēng)管路1和分支供水管路6均采用高壓管，供風(fēng)管路1兩端通過高壓管接頭9分別與巷道內(nèi)主供風(fēng)管4和截止閥8連接，分支供水管路6兩端通過高壓管接頭9分別與供水管路2和截止閥8連接；風(fēng)水混合三通閥3的輸出端通過高壓管連接鉆機(jī)尾水器，供水管路2的截止閥8輸出端通過高壓管與鉆機(jī)冷卻泵連接。高壓管具有足夠的強(qiáng)度和硬度，能承受高壓，且拆卸、安裝方便，并能復(fù)用，成本基本為一次性投入，選用通用的高壓管能有效節(jié)約生產(chǎn)成本。
采用上述結(jié)構(gòu)的本層抽采鉆孔防塵阻燃操作方法，包括以下步驟：
第一步、將風(fēng)水轉(zhuǎn)換裝置供風(fēng)管路一端與巷道內(nèi)主供風(fēng)管連接，另一端與風(fēng)水混合三通閥連接，風(fēng)水轉(zhuǎn)換裝置供水管路一端與巷道內(nèi)主供水管連接，另一端與鉆機(jī)冷卻泵連接，并在所述供水管路的一側(cè)連接分支供水管路，分支供水管路的另一端連接風(fēng)水混合三通閥。
第二步、上述工作完成后，開啟供水管路與鉆機(jī)冷卻泵之間的截止閥閥門，對鉆機(jī)進(jìn)行降溫。同時打開風(fēng)水混合三通閥供風(fēng)截止閥閥門，通過鉆機(jī)尾水器和鉆機(jī)尾水器連接的鉆桿向孔內(nèi)供風(fēng)，開始鉆進(jìn)。
第三步、在鉆進(jìn)同時，打開風(fēng)水混合三通閥供水閥門，加入一定量的水與鉆進(jìn)供風(fēng)混合，形成水霧，增加鉆進(jìn)供風(fēng)濕度，通過鉆機(jī)尾水器和鉆機(jī)尾水器連接的鉆桿，在鉆孔內(nèi)起到對鉆頭降溫、阻燃和孔內(nèi)防塵作用。
第四步、當(dāng)鉆進(jìn)過程中發(fā)生孔內(nèi)燃燒時，關(guān)閉風(fēng)水混合三通閥供風(fēng)管路上的截止閥，將供水管路的截止閥全部打開，迅速向鉆孔內(nèi)注水滅火。
本發(fā)明能夠降低鉆進(jìn)過程中的粉塵污染，避免了僅使用壓風(fēng)鉆進(jìn)產(chǎn)生的孔內(nèi)燃燒的問題，消除了煤孔燃燒產(chǎn)生的巨大危害，保障了施工人員施工鉆孔的安全性及自身健康，選用通用零件進(jìn)行組裝，生產(chǎn)成本低，結(jié)構(gòu)簡單、實用。