钻孔排水排渣抽采一体化装置及使用方法与流程

本发明涉及矿井瓦斯治理，尤其是涉及一种钻孔排水排渣抽采一体化装置及使用方法。

背景技术：

1、随着煤矿开采深度不断加深，煤层瓦斯含量加大，瓦斯抽采成为了矿井瓦斯治理的重要环节。煤矿瓦斯抽采可以有效防止采掘过程中煤与瓦斯突出，是降低矿井瓦斯涌出量的重要措施。受煤层赋存和巷道布置的影响，越来越多下行钻孔在矿井施工，由于封堵、水锁效应，下行钻孔如不能有效排水排渣，则会严重影响着瓦斯抽采。相关技术中，针对下行钻孔排水排渣主要通过气吹或机械两种方式来实现，其中气吹排水排渣主要是通过将井下压风注入到孔内，将水、渣吹出；机械式排水排渣主要是通过机械结构旋转将钻孔中的水、渣带出。

2、在实际使用时发现，上述排水排渣方案仅能排出钻孔施工后瓦斯抽采前钻孔中的滞水，不能对瓦斯抽采过程中汇集到钻孔中的水进行抽排。其中，使用气吹技术进行排水排渣作业时，接入抽采孔的压风可以将钻孔中的部分水排出，但当钻孔中剩余的水量较少后，气体无法携带残余的煤渣向外排，进而造成孔内煤渣积留，排渣效率低；而使用机械式技术进行排水排渣作业时，虽然有着较高的排渣效率，但是受机械结构影响，无法排除钻孔中的积水，同样不能解决下行钻孔积水的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的实施例提出一种钻孔排水排渣抽采一体化装置及使用方法，该钻孔排水排渣抽采一体化装置及使用方法具有排水彻底的优点。

3、根据本发明实施例提供的钻孔排水排渣抽采一体化装置，包括抽注系统、气液紊流发生器和抽采系统，所述抽注系统包括同轴布置的抽注实管和抽注花管，所述抽注花管的一端插入钻孔孔底，另一端与所述抽注实管相连，在所述排水排渣阶段，所述气液紊流发生器与所述抽注实管相连，在所述抽采阶段，所述抽采系统与所述抽注实管相连。

4、根据本发明实施例的钻孔排水排渣抽采一体化装置，采用气液紊流器对钻孔进行排渣处理，可以有效提高排渣效率；另外，在对钻孔内进行瓦斯抽采处理时，上述抽注系统可以利用同轴布置的抽注实管和抽注花管在实现瓦斯抽采的同时对钻孔进行排水处理，从而确保钻孔内能够排水彻底；而抽吸得到的瓦斯和水可以通过抽采系统进一步分离处理。

5、在一些实施例中，所述抽注实管外套设有至少一个封孔囊袋，在所述封孔囊袋未使用时，所述封孔囊袋的外侧壁与所述钻孔的孔壁之间存在间隙，钻孔渣料和水能经所述间隙从所述钻孔排出；在所述封孔囊袋打开时，所述封孔囊袋的外侧壁与所述钻孔的孔壁相抵并封闭所述钻孔。

6、在一些实施例中，所述封孔囊袋的数量为两个且沿所述抽注实管的轴线间隔布置。

7、在一些实施例中，所述抽注实管和所述抽注花管插接连接。

8、在一些实施例中，所述抽注实管和所述抽注花管的连接处设置有粘接层。

9、在一些实施例中，所述抽注实管包括相连的实管段和第一注流管，所述抽注花管包括相连的花管段和第二注流管，所述花管段的周向侧壁上分布有若干抽吸孔；

10、所述实管段和所述花管段同轴设置，所述第一注流管和所述第二注流管同轴设置，且所述实管段轴线所在直线与所述第一注流管轴线所在直线相互平行。

11、在一些实施例中，所述第一注流管的直径为所述实管段的直径的0.25-0.5倍。

12、较小的注流管直径可以帮助降低在瓦斯抽采过程中，钻孔内水的抽采难度。

13、在一些实施例中，所述气液紊流发生器的出口与所述第一注流管相连；和/或，所述抽采系统与所述第一注流管和所述实管段相连。

14、在一些实施例中，所述气液紊流发生器还包括入水口、入气口和掺混室，所述入水口、所述入气口和所述出口均与所述掺混室相通，所述入水口和所述入气口与所述出口分别位于所述掺混室相对的两侧。

15、根据本发明实施例提供的钻孔排水排渣抽采一体化装置使用方法，包括以下步骤：

16、将抽注系统安装至需要处理的钻孔内，所述钻孔为下行孔或水平孔；

17、启动安装于抽注系统上的气液紊流发生器并观察经所述钻孔排出的水直至所述钻孔排出的水较为清澈；

18、在对形成于所述钻孔与所述抽注系统之间的间隙封堵完成后，启动安装于所述抽注系统上的抽采系统，所述钻孔内的瓦斯和/或水经所述抽注系统流入所述抽采系统内。

19、根据本发明实施例的钻孔排水排渣抽采一体化装置使用方法，应用该装置不仅可以有效提高钻孔的排渣效率，同时还可以在瓦斯抽采的同时进行钻孔内的残余水的抽吸处理，可以实现对钻孔内水、渣的有效排除，同时提高瓦斯的抽采效率。

技术特征：

1.一种钻孔排水排渣抽采一体化装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钻孔排水排渣抽采一体化装置，其特征在于，所述抽注实管外套设有至少一个封孔囊袋，在所述封孔囊袋未使用时，所述封孔囊袋的外侧壁与所述钻孔的孔壁之间存在间隙，钻孔渣料和水能经所述间隙从所述钻孔排出；在所述封孔囊袋打开时，所述封孔囊袋的外侧壁与所述钻孔的孔壁相抵并封闭所述钻孔。

3.根据权利要求2所述的钻孔排水排渣抽采一体化装置，其特征在于，所述封孔囊袋的数量为两个且沿所述抽注实管的轴线间隔布置。

4.根据权利要求1所述的钻孔排水排渣抽采一体化装置，其特征在于，所述抽注实管和所述抽注花管插接连接。

5.根据权利要求4所述的钻孔排水排渣抽采一体化装置，其特征在于，所述抽注实管和所述抽注花管的连接处设置有粘接层。

6.根据权利要求4所述的钻孔排水排渣抽采一体化装置，其特征在于，所述抽注实管包括相连的实管段和第一注流管，所述抽注花管包括相连的花管段和第二注流管，所述花管段的周向侧壁上分布有若干抽吸孔；

7.根据权利要求6所述的钻孔排水排渣抽采一体化装置，其特征在于，所述第一注流管的直径为所述实管段的直径的0.25-0.5倍。

8.根据权利要求6所述的钻孔排水排渣抽采一体化装置，其特征在于，所述气液紊流发生器的出口与所述第一注流管相连；

9.根据权利要求8所述的钻孔排水排渣抽采一体化装置，其特征在于，所述气液紊流发生器还包括入水口、入气口和掺混室，所述入水口、所述入气口和所述出口均与所述掺混室相通，所述入水口和所述入气口与所述出口分别位于所述掺混室相对的两侧。

10.一种钻孔排水排渣抽采一体化装置使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明提供了一种钻孔排水排渣抽采一体化装置及使用方法，该钻孔排水排渣抽采一体化装置包括抽注系统、气液紊流发生器和抽采系统，所述抽注系统包括同轴布置的抽注实管和抽注花管，所述抽注花管的一端插入钻孔孔底，另一端与所述抽注实管相连，在所述排水排渣阶段，所述气液紊流发生器与所述抽注实管相连，在所述抽采阶段，所述抽采系统与所述抽注实管相连。钻孔排水排渣抽采一体化装置及使用方法具有排水彻底的优点。技术研发人员：李克相,凡永鹏,徐元强,崔聪,郭建忠,李奇贤,孙京,张慧杰,刘自兵,王春庚,胡洪亮受保护的技术使用者：华能云南滇东能源有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15