煤矿井下瓦斯抽采钻孔负压风排屑施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤矿井下瓦斯抽采技术，特别涉及一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工方法。
【背景技术】
[0002]随着矿井开采深度的增加煤层瓦斯含量也随之增大，煤矿瓦斯治理的工作量和难度也在逐年增大，目前瓦斯治理技术主要是采用煤层预抽瓦斯，瓦斯抽采钻孔的施工是瓦斯治理的关键环节。高瓦斯突出矿井所采煤层的硬度系数多在0.5 一下，特别受滑动构造影响的三软煤层，硬度系数不到0.3，瓦斯抽采钻孔的施工方法采用三棱圆弧钻杆钻进压风排屑。这种施工方法粉屑尘大，影响作业环境；钻孔内残留大量煤屑，影响抽放效果；三棱圆弧钻杆旋转过程中对孔壁冲击破坏，造成施工成孔率低；钻孔取样误差大，不能实现定点取样；施工过程中瓦斯涌出量大时不易控制，造成瓦斯超限。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种设施简单、施工清洁、可随时定点取样，提高抽采效果的煤矿井下瓦斯抽采钻孔负压风排屑施工方法
实现本发明目的所采用的技术方案是:采用一种镂空排屑合金钻头及负压风，将钻头钻下的钻屑从钻头内在负压风作用下吸出；钻头前端镂空，中间空心，连接在一个空心圆钻杆上，空心圆钻杆连接一根钢丝软管，钢丝软管连接在一个钻屑分离装置上，钻屑分离装置经一根钢丝软管连接煤矿井下专用瓦斯抽排管道，利用煤矿井下专用瓦斯抽排管路提供的负压风作为排屑动力源；先开启负压风关闭阀，再开动钻机，钻屑从镂空排屑合金钻头被负压风吸入钻杆内，并进入钻屑分离装置，钻屑分离后关闭负压风关闭阀，钻屑从钻屑分离装置中自动排出，抽出气体进入煤矿井下专用瓦斯抽排管道。
[0004]镂空排屑合金钻头及钻屑分离装置另外已申请专利，在此不作详述。
[0005]本发明具有以下有益效果:利用矿井现有瓦斯抽放系统提供的负压为动力，通过钻头、钻杆和连接软管形成封闭的排放空间，实现了煤层随时进行定点取样，抽放钻孔内没有钻屑堆积，有效的提高了瓦斯抽采钻孔的使用效果；该方法具有作业场所清洁施工，孔内清洁孔壁完整，施工过程防超、防喷的特点；提升现有钻机能力使钻孔施工速度加快，钻孔长度增大，钻孔抽采寿命延长，是瓦斯治理工艺的重大改革。
【附图说明】
[0006]附图1为本发明方法的实际操作示意图。
【具体实施方式】
[0007]本发明方法的实际操作示意图如附图1所示，它是采用一种镂空排屑合金钻头I及负压风，将镂空排屑钻头I钻下的钻屑从钻头前端沟槽在负压风作用下吸入；镂空排屑钻头I前端镂空，中间空心，连接在一个内径为60mm--70mm的大内径空心圆钻杆3上，在大内径空心圆钻杆3上固定一个螺旋导向扶正器2,为钻头在煤层4中导向，使钻机5工作时钻头保持在钻孔中央运转，避免钻孔发生偏斜，保证钻孔质量；大内径空心圆钻杆3连接一根钢丝软管6，钢丝软管6连接在一个钻屑分离装置7上，负压风关闭阀8在钻屑分离装置7的出气端，并经一根钢丝软管连接煤矿井下专用瓦斯抽排管道9，以瓦斯抽放泵提供的负压作为动力源。先开启负压风关闭阀8，再开动钻机5，空气从孔口进入，经螺旋导向扶正器2的螺旋沟槽再经镂空排屑合金钻头I外壁和前端上的进气沟槽，进入钻孔底部，钻屑从镂空排屑合金钻头I被负压风吸入大内径空心圆钻杆3内，并进入钻屑分离装置7，抽出气体进入煤矿井下专用瓦斯抽排管道9 ;关闭负压风关闭阀8，钻屑分离装置7内负压消失，钻屑分离装置7底部的排屑活门自动打开，钻屑从钻屑分离装置7排出，实现钻屑与气体分离，并实现随时取样；分离出的含有瓦斯的气体通过煤矿井下专用瓦斯抽排管道9排到专用回风巷。
[0008]其特点是:1、镂空排屑合金钻头，能够在负压风力的作用下将钻屑顺利的排出而不发生堵塞，钻屑从钻头位置吸入钻杆内部，确保钻孔内不存在钻屑堆积；2采用钻杆内经为60_—70mm的大内径圆钻杆,保证钻屑在负压作用下顺利通过钻杆内排出，圆钻杆运转过程中不对钻孔内壁产生冲击；3钻屑分离装置能够在正常工作状态下，实现钻屑分离、屑尘分离和气水分离；并在施工人员的操控下，在钻孔的不同深度时，实现自动随时取样。
【主权项】
1.一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔负压风排屑施工方法，其特征在于:采用一种镂空排屑合金钻头及负压风，将钻头钻下的钻屑从钻头内在负压风作用下吸出；钻头前端镂空，中间空心，连接在一个空心圆钻杆上，空心圆钻杆连接一根钢丝软管，钢丝软管连接在一个钻屑分离装置上，钻屑分离装置经一根钢丝软管连接煤矿井下专用瓦斯抽排管道，利用煤矿井下专用瓦斯抽排管路提供的负压风作为排屑动力源；先开启负压风关闭阀，再开动钻机，钻屑从镂空排屑合金钻头被负压风吸入钻杆内，并进入钻屑分离装置，钻屑分离后关闭负压风关闭阀，钻屑从钻屑分离装置中自动排出，抽出气体进入煤矿井下专用瓦斯抽排管道。
【专利摘要】一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔负压风排屑施工方法，采用一种镂空排屑合金钻头及负压风，将钻头钻下的钻屑从钻头内在负压风作用下吸出，经过钻杆和链接软管进入钻屑分离装置，利用煤矿井下专用瓦斯抽排管路提供的负压风作为排屑动力源；钻屑分离后从钻屑分离装置中自动排出，抽出气体进入煤矿井下专用瓦斯抽排管道。该施工方法实现了无尘化施工，实现了煤层随时进行定点取样，抽放钻孔内没有钻屑堆积，有效的提高了瓦斯抽采钻孔的使用效果；负压风排屑施工方法具有清洁施工、孔内清洁孔壁完整、防超防喷、随时定点取样提高抽放效果的特点；提升现有钻机能力使钻孔施工速度加快，钻孔长度增大，钻孔抽采寿命延长，是瓦斯治理工艺的重大改革。
【IPC分类】E21B21-16, E21F7-00
【公开号】CN104695883
【申请号】CN201510089223
【发明人】孙飞, 彭业升, 刘玉良, 李战奇, 何东升, 苏雪民, 王一彤, 梁旭, 汤红枪, 陈宇, 郄利敏, 姚春雨, 上官明磊, 李业君
【申请人】永城煤电控股集团有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月27日