一种保障钻孔安全施工用的风水抽联动装置的制作方法

本发明涉及矿井各类抽放钻孔封孔领域，具体涉及一种保障钻孔安全施工用的风水抽联动装置。

背景技术：

煤矿生产过程中需要施工大量的瓦斯治理、地质探查钻孔，用于探明地质构造、消除瓦斯灾害，保障矿井安全生产。但需要施工钻孔的地点往往是地质条件不清、瓦斯赋存不明区域，而这些地点也是瓦斯灾害最严重的地方，钻孔施工过程中面临着严重的威胁。

钻孔施工过程中出现瓦斯异常后，常规措施是将钻孔孔口进行封堵，防止瓦斯外泄造成危害，之后将钻杆后方水辫连接的供风、供水拆除，然后连接抽采系统对孔内瓦斯进行抽放，在这期间往往造成瓦斯通过钻杆外泄造成灾害。

技术实现要素：

本发明提出的一种保障钻孔安全施工用的风水抽联动装置，可解决现有技术钻孔施工过程容易造成瓦斯外泄，造成灾难的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种保障钻孔安全施工用的风水抽联动装置，包括抽采系统、供风系统、供水系统、钻机冷却系统、孔口除尘系统、压风自救装置；

所述供风系统和供水系统由巷道内供风系统、供水水系统提供，通过连接供风系统、供水系统的高压软管输送至钻孔施工处；之后采用水辫连接高压软管及钻杆，供风系统、供水系统通过钻杆进入孔内；

其中，

所述供风系统、供水系统与抽采系统采用机械连杆连接实现联动；

其中，抽采系统、压风自救装置为钻孔施工人身安全保障系统，钻孔正常施工过程中处于关闭状态，在钻孔内出现瓦斯异常时使用，抽采系统对孔内瓦斯进行抽放、压风自救装置为施工人员提供新鲜呼吸风流，保证人身安全；

供风系统、供水系统为钻孔施工排渣系统，钻孔施工过程中通过钻杆向孔内供风或水，用于孔内煤岩渣排除，钻孔正常施工时只有一个处于打开状态；

钻机冷却系统为设备安全保证系统，用于给钻机降温，在钻孔施工过程中始终处于打开状态；

孔口除尘系统为职业健康保障系统，在钻孔采用供风排渣时，防止孔口返出的煤岩渣造成空气中粉尘浓度较大，在钻孔施工过程中始终处于打开状态。

由上述技术方案可知，本发明的保障钻孔安全施工用的风水抽联动装置在钻孔施工时需要采用供风或供水做为冲洗介质，排除孔内煤岩渣等；风、水由巷道内供风、水系统提供，通过连接供风、水系统的高压软管输送至钻孔施工处，之后采用水辫连接高压软管及钻杆，风、水通过钻杆进入孔内。该装置利用截止阀、6分铁管、2寸铁管等材料制作成一个封闭的联动装置，通过高压软管连接巷道内的供风、供水、抽采系统以及水辫，供风、供水与抽采系统采用机械连杆连接实现联动。在钻孔施工过程中出现瓦斯异常时，关闭截止阀停止向孔内供风或供水，防止孔内瓦斯在风、水的带动下加速向外泄漏造成危害；同时由于供风、供水与抽采系统联动，在关闭供风、供水时可以同步打开抽采系统，保证了在没有泄漏通道的情况下实现对孔内瓦斯的可控抽放，消除其危害。

本发明的有益效果如下：

(1)该装置采用常见的截止阀、6分铁管、2管铁管等常用材料进行加工，不仅材料简单、成本低，且容易加工，易于推广使用。

(2)供风、供水系统与抽采系统之间采用机械联动，操作简单，便于掌握。

(3)该装置有效利用了瓦斯气体的流动性，将其主要泄露通道进行充分利用，在保证其无法泄露造成危害的情况下，实现对瓦斯的可控抽放，保证了钻孔的安全施工。

(4)另外，该装置同时考虑到了钻孔施工期间需要的钻机冷却水、孔口除尘用水以及压风自救供风，实现了集成化，减少了施工材料的浪费并简单易操作，便于使用人员掌握。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实施例所述的保障钻孔安全施工用的风水抽联动装置，包括抽采系统、供风系统、供水系统、钻机冷却系统、孔口除尘系统、压风自救装置；

所述供风系统和供水系统由巷道内供风系统、供水水系统提供，通过连接供风系统、供水系统的高压软管输送至钻孔施工处；之后采用水辫连接高压软管及钻杆，供风系统、供水系统通过钻杆进入孔内；

所述供风系统、供水系统与抽采系统采用机械连杆连接实现联动。

具体的说，以上各系统中抽采系统、压风自救装置为钻孔施工人身安全保障系统，钻孔正常施工过程中处于关闭状态，在钻孔内出现瓦斯异常时使用，抽采系统对孔内瓦斯进行抽放、压风自救装置为施工人员提供新鲜呼吸风流，保证人身安全；供风、供水系统为钻孔施工排渣系统，钻孔施工过程中通过钻杆向孔内供风或水，用于孔内煤岩渣排除，钻孔正常施工时只有一个处于打开状态。钻机冷却系统为设备安全保证系统，用于给钻机降温，在钻孔施工过程中始终处于打开状态；孔口除尘系统为职业健康保障系统，在钻孔采用供风排渣时，防止孔口返出的煤岩渣造成空气中粉尘浓度较大，在钻孔施工过程中始终处于打开状态

以下具体说明本发明实施例：

4.各部位连接、功能介绍

连接：

a截止阀:安装在矿井供风管路与抽采系统之间，用于切换供风及抽采功能。

b截止阀:安装在矿井供水管路与抽采系统之间，用于切换供风及抽采功能。

c、d截止阀：安装在抽采系统与该装置之间，用于控制抽采系统是否打开。

e截止阀：安装在供水系统与该装置之间，用于控制供水系统是否打开。

f截止阀：安装在供风系统与该装置之间，用于控制供风系统是否打开。

g截止阀：安装在供水系统与钻机冷却系统、孔口除尘系统之间，用于控制钻机冷却系统、孔口除尘系统是否打开。

h截止阀：安装在供风系统与压风自救装置之间，用于控制压风自救装置是否打开。

i截止阀：安装在该装置与钻杆水辫之间，用于控制是否向钻孔内供水或供风。

j闸阀：安装在该装置与钻机冷却系统之间，可灵活控制水量大小，用于控制是否向钻机冷却器供水。

k截止阀：安装在该装置与钻机孔口器之间，用于控制是否向孔口除尘装置供水。

功能：

a截止阀：供风分路控制、联动阀，与d截止阀通过活动连杆连接。控制钻孔施工供风冲洗介质、联动d截止阀控制抽采系统打开或关闭；

b截止阀：供水分路控制、联动阀，与c截止阀通过活动连杆连接。控制钻孔施工供水冲洗介质、联动c截止阀控制抽采系统打开或关闭；

c截止阀：抽采系统总控制阀，连接抽采系统。与b截止阀联动控制抽采系统打开或关闭；

d截止阀：抽采系统总控制阀，连接抽采系统。与a截止阀联动控制抽采系统打开或关闭；

e截止阀：供水系统总控制阀，连接供水系统。控制钻孔施工供水冲洗介质、钻机冷却水、孔口除尘用水；

f截止阀：供风系统总控制阀，连接供风系统。控制钻孔施工供风冲洗介质、压风自救装置；

g截止阀：供水分路控制阀,连接钻机冷却、孔口除尘系统。控制钻机冷却水、孔口除尘用水；

h截止阀：供风分路控制阀，连接压风自救装置。控制压风自救装置；

i截止阀：钻机水辫总控制阀，连接钻机水辫。控制钻机总供风、供水及抽采；

j闸阀：钻机冷却水控制阀，连接钻机冷却器。控制钻机冷却供水水量大小。

k截止阀：钻机孔口除尘器控制阀，连接孔口除尘器。控制孔口除尘器供水。

以上各部位之间采用高压软管、6分铁管进行连接。

操作步骤如下：

钻孔施工前利用高压软管分别连接抽采系统、供风系统、供水系统、钻机冷却系统、孔口除尘系统、压风自救装置。

1)钻孔正常施工时

(1)采用供风做为冲洗介质：a、c、e、f、h、g截止阀均处于打开状态，b、d截止阀处于关闭状态,此时抽采系统处于关闭状态；通过开关i阀控制供风，正常上下钻杆钻进。

(2)采用供水做为冲洗介质：b、d、e、f、h、g截止阀均处于打开状态，a、c截止阀处于关闭状态，此时抽采系统处于关闭状态；通过开关i阀控制供风，正常上下钻杆钻进。

2)钻孔出现瓦斯异常时

(1)采用供风做为冲洗介质：关闭a阀，活动连杆在连杆活动凹槽内滑动，联动打开d阀，此时抽采系统打开，钻孔施工供风分路关闭，孔内瓦斯通过钻杆进入抽采系统。

(2)采用供水做为冲洗介质：关闭b阀，活动连杆在连杆活动凹槽内滑动，联动打开c阀，此时抽采系统打开，钻孔施工供水分路关闭，孔内瓦斯通过钻杆进入抽采系统。

综上可知，本发明实施例能够使钻孔内出现瓦斯异常后，能够在保证其在不外泄造成危害的情况下，利用巷道内的抽采系统对孔内瓦斯进行抽放，将其含量、压力等降至安全水平线下，保障安全施工。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。