礦用鑽孔施工防噴、降塵一體化裝置

作者：智宏科信 2021-08-19 14:25 來源：能源科技成果轉化服務平台礦用鑽孔裝置

　　項目背景

　　某煤業股份公司為煤與瓦斯突出礦井，隨著礦井開采深度越來越深，瓦斯含量及瓦斯壓力也越來越大，瓦斯抽采鑽孔在施工過程中易出現噴孔、有毒有害氣體湧出、粉塵大等現象。煤、岩鑽屑和瓦斯從鑽孔內高速噴出，傷害現場施工人員，大量的瓦斯湧出造成巷道內瓦斯超限，湧出的有毒有害氣體，嚴重危及現場施工人員生命安全。曾發生過的CO中毒涉險02manbetx.com 中，就是由於鑽孔內湧出的有毒有害氣體造成人員受傷。

　　研究內容

　　1.現狀03manbetx

　　某煤礦瓦斯抽采鑽孔施工采用風水聯動混合排渣鑽進施工工藝，孔口安裝防塵噴霧，但在鑽孔施工過程中，對施工人員風水配比操作要求高，且在施工期間發生鑽孔噴孔及有毒有害氣體異常湧出時無法安全處置。

　　2.基本原理

　　礦用鑽孔施工防噴-降塵一體裝置在保證該裝置插接管深入煤壁並與鑽孔孔壁緊密接觸的前提下，可使鑽孔施工過程中出現噴孔及有害有毒氣體異常湧出時，在抽放係統的負壓抽采作用下經裝置的集塵箱，被抽入抽采係統中，不會危及施工現場及鄰近地區的安全;鑽屑和粉塵在集塵箱內經多次碰撞後在重力和噴霧衝擊作用下流入排渣管，從排渣口處流出，有效地防止了粉塵逸散，隔擋了鑽屑的飛濺，大大改善施工現場的作業環境，保證現場施工安全。

　　3.裝置結構

　　礦用鑽孔施工防噴-降塵一體裝置集防噴與降塵功能於一體，主要由插接管、集塵箱和抽排管組成，其中插接管為管徑Φ160mm、長度為1m，材料為抗靜電阻燃材料;集塵箱采用3mm廢舊鐵皮加工而成，抽排管為Φ50mm的抽放軟管。

　　4.工藝流程

　　①施工鑽孔時先采用Φ150mm鑽頭開孔，施工1m後將鑽杆拔出。

　　②將該裝置的插接管插入孔內，與煤壁緊密接觸，並用鐵絲將該裝置固定於鑽孔施工的巷幫上，然後與抽采係統低負壓管路和供水管路連接。

　　③正常鑽孔施工時，將鑽頭更換為Φ113mm鑽頭，從後端密閉管插入，穿過集塵箱，從鑽孔插接管穿出進入鑽孔。

　　④鑽孔施工期間，須開啟防噴裝置內置噴霧，同時開啟與裝置相連的瓦斯抽采管上的閥門。

　　5.裝置特點

　　①重量較輕，體積較小，便於井下攜帶、安裝。該裝置重量僅有15kg，集塵箱尺寸僅為300mmx200mx300mm，適用於井下狹小空間。

　　②安全係數高。裝置無需用電，鑽孔插接管和後端密閉管均采用抗靜電阻燃材料製作，使得裝置自身具有較高安全係數，屬於本質安全型設備。

　　③操作方便。集塵箱與鑽孔插接管、後端密閉管采用卡接和法蘭盤方式連接，待鑽孔插接管和後密閉管被鑽杆嚴重磨損後，可方便拆卸、更換。

　　④密性好。後端密閉管後部(即正對鑽機側)設有易於更換的、由橡膠材料製作的密封、耐磨裝置，有效地減少集塵箱內粉塵及有毒有害氣體沿鑽杆向外泄露。

　　應用效果

　　礦用鑽孔施工防噴-降塵一體裝置在某煤礦31016運輸順槽現場應用後，證實：該裝置具有防噴效果好、降塵效率高、安裝操作簡單、結構簡單、井下施工方便、無需用電、穩定可靠等優越性，有效地治理了巷道施工瓦斯抽放孔過程出現的“噴孔”危害和粉塵災害，大大改善了施工現場的作業環境;該裝置安全係數較高，保證了現場施工人員及設備安全，可不間斷的進行施工，提高了鑽進效率和鑽孔進尺。

　　該裝置利用有效資源進行改造加工，成本較低，而購買類似功能設備最低價格為30000元/台，根據該公司實際應用情況，年節約成本14.75萬元。

　　推廣應用前景

　　目前，該裝置已在某煤礦其它施工瓦斯抽放鑽孔的地點使用，均取得了良好的應用效果，具有良好的推廣前景。