【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿瓦斯灾害防治，尤其涉及一种钻进防喷用柔性囊袋及其配套的气水煤分离装置。
技术介绍
1、保障煤矿的安全生产，增加煤炭生产的经济效益，是国家一直强调的重点，我国煤层气资源丰富，分布广。据统计，2000m以浅范围内我国煤层气资源量为35万亿立方米，有很大的开采利用前景。国内外煤层气开采技术的不断发展和完善，为现阶段煤层气的开发提供了有力的技术保障。有效开发煤层气，有利于改善能源结构，促进国民经济的发展。我国的能源结构与世界发达国家相比极为不合理，煤炭占的比例大，石油仅为世界平均水平的三分之一，天然气为十分之一。我国能源紧缺，不能满足高速发展的国民经济，只有大力发展煤层气新型清洁能源，才能弥补我国能源的缺失。
2、在优质高效洁净能源需求日益增长的今天，国家及有关省区已出台多项政策来积极扶持、推动发展煤层气产业，特别是在煤炭主产区，推动实现煤层气与煤炭资源的共同开采。煤层气的开发利用具有多重价值，不但可以大幅降低煤矿瓦斯事故率、减少矿排温室气体，还可作为洁净能源产生巨大的经济效益，对保障能源安全和降低天然气对外依存度具有十分重要的意义，所以从资源开发和环境保护的角度上来讲，水煤气的高效分离具有重要意义。
3、射流冲孔技术是提升瓦斯抽采率的重要手段，《防治煤与瓦斯突出规定》要求对突出煤层采用保护层开采、预抽煤层瓦斯两种区域防突措施；但我国部分煤层不具备保护层开采条件，只能采取预抽煤层瓦斯的区域防突措施；预抽煤层瓦斯的方法有很多。其中，底板岩巷穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯的措施由于是在岩巷中施工穿层钻孔进
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种钻进防喷用柔性囊袋及其配套的气水煤分离装置，解决了传统分离中煤中的杂质难以分离、人工劳动强度大的问题，同时节约成本，绿色环保。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钻进防喷用柔性囊袋及其配套的气水煤分离装置，包括钻机、气水煤分离箱和瓦斯抽采管，所述钻机连接有高压钻杆，所述高压钻杆外套设有防喷套管，所述防喷套管为三叉管道结构，所述防喷套管主管头端法兰连接有防喷缓冲管，所述防喷缓冲管包括囊体，所述囊体两端均设置有法兰盘，所述囊体内部设置有若干钢丝绳，所述防喷套管主管尾端和所述钻机密封连接，所述防喷套管两条支路分别连接所述瓦斯抽采管和所述气水煤分离箱，所述气水煤分离箱为长方形结构箱体，所述气水煤分离箱顶部两侧分别设置有进渣口和排气口，所述防喷套管通过所述进渣口和所述气水煤分离箱连接，所述排气口连接所述瓦斯抽采管，所述气水煤分离箱内部中间设置有运水斜坡，所述水煤分离箱被所述运水斜坡上下分隔出水收集箱和煤收集箱，所述水收集箱中间横向设置有一体螺旋推送过滤箱，所述一体螺旋推送过滤箱左右两端分别连通所述进渣口和所述煤收集箱，所述一体螺旋推送过滤箱内部的螺旋装置连接有供电马达，所述运水斜坡设置有若干电动敲击器，所述电动敲击器的敲击部和一体螺旋推送过滤箱外部箱体抵接，所述煤收集箱底端设置有传送履带，所述传送履带运行方向的煤收集箱侧壁铰接有旋转门。
3、优选地，所述防喷套管和瓦斯抽采管通过主排气管连接，所述防喷套管和所述进渣口通过排渣软管相连，所述排气口和所述瓦斯抽采管通过副排气管相连，所述副排气管上设置有控制阀。
4、优选地，所述水收集箱侧壁底端开设有排水口，所述排水口外径与排渣软管、副排气管和排水管道的内径一致。
5、优选的，上述用于防止喷孔分离气水煤混合物装置的工艺，包括以下步骤：
6、步骤一：将含有表面活性剂的溶液输送至钻机，进而对煤层进行冲孔增透；
7、步骤二：钻孔过程中产生的水煤气通过防喷套管进行缓冲，瓦斯通过主排气管排出，水煤气则通过排渣软管流入气水煤分离箱，同时，瓦斯也可以通过副排气管排出；
8、步骤三：在气水煤分离箱内，气体经副排气管排出后，水煤混合物流入一体螺旋推送过滤箱；启动供电马达，使一体螺旋推送过滤箱内的螺旋装置旋转，推动水煤混合物进行分离；电动敲击器对水煤混合物进行规律性敲打，促进煤粉与水的分离；分离后的水通过运水斜坡流入水收集箱，并通过排水口排出进行回收利用；煤粉在螺旋推送过滤箱中分离后，通过传送履带向左移动并堆积在煤收集箱中；冲孔过程结束后，通过旋转门打开煤收集箱，回收利用分离出的煤粉。
9、本技术方案的原理及有益效果：
10、本专利技术利用含有表面活性剂的溶液进行射流冲孔作业，采用防喷套管和气水煤分离箱的结构设计，通过防喷缓冲管和一体螺旋推送过滤箱等组件，实现气水煤混合物的有效分离。防喷套管的三叉管道结构和防喷缓冲管的囊体设计，能够在喷孔发生时缓冲水煤混合物的冲击，降低喷孔事故的风险。气水煤分离箱内部的运水斜坡和一体螺旋推送过滤箱的设计，使得水煤混合物在螺旋叶片的搅拌和推送作用下，以及电动敲击器的规律敲打下，实现煤粉与水的有效分离。分离后的水通过排水口排出进行回收利用，而煤粉则通过传送履带移动并堆积在煤收集箱中，最终通过旋转门进行回收。
11、通过上述设计提高了煤层气的开发效率，通过射流冲孔技术提升瓦斯抽采率，有助于改善能源结构，促进国民经济的发展。有效降低了煤矿瓦斯事故率，减少矿排温室气体，同时作为一种洁净能源，产生巨大的经济效益。减少了人工劳动强度，通过自动化的分离和回收过程，降低了人工成本，提高了作业安全性。通过回收利用分离出的水和煤粉，减少了资源浪费，符合可持续发展的要求。通过提高分离效率和减少人工劳动，降低了整体的运营成本。通过降低喷孔事故的风险和提高分离效率，确保了煤矿的安全生产。
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1.一种钻进防喷用柔性囊袋及其配套的气水煤分离装置，其特征在于：包括钻机(1)、气水煤分离箱(14)和瓦斯抽采管(11)，所述钻机(1)连接有高压钻杆(2)，所述高压钻杆(2)外套设有防喷套管(3)，所述防喷套管(3)为三叉管道结构，所述防喷套管(3)主管头端法兰连接有防喷缓冲管(4)，所述防喷缓冲管(4)包括囊体(5)，所述囊体(5)两端均设置有法兰盘(7)，所述囊体(5)内部设置有若干钢丝绳(6)，所述防喷套管(3)主管尾端和所述钻机(1)密封连接，所述防喷套管(3)两条支路分别连接所述瓦斯抽采管(11)和所述气水煤分离箱(14)，所述气水煤分离箱(14)为长方形结构箱体，所述气水煤分离箱(14)顶部两侧分别设置有进渣口(15)和排气口(16)，所述防喷套管(3)通过所述进渣口(15)和所述气水煤分离箱(14)连接，所述排气口(16)连接所述瓦斯抽采管(11)，所述气水煤分离箱(14)内部中间设置有运水斜坡，所述水煤分离箱被所述运水斜坡上下分隔出水收集箱(17)和煤收集箱(22)，所述水收集箱(17)中间横向设置有一体螺旋推送过滤箱(19)，所述一体螺旋推送过滤箱(19)左右
2.根据权利要求1所述的一种钻进防喷用柔性囊袋及其配套的气水煤分离装置，其特征在于：所述防喷套管(3)和瓦斯抽采管(11)通过主排气管(9)连接，所述防喷套管(3)和所述进渣口(15)通过排渣软管(10)相连，所述排气口(16)和所述瓦斯抽采管(11)通过副排气管(13)相连，所述副排气管(13)上设置有控制阀(12)。
3.根据权利要求4所述的一种钻进防喷用柔性囊袋及其配套的气水煤分离装置，其特征在于：所述水收集箱(17)侧壁底端开设有排水口(21)，所述排水口(21)外径与排渣软管(10)、副排气管(13)和排水管道的内径一致。
4.一种权利要求1-5所述的钻进防喷用柔性囊袋及其配套的气水煤分离装置的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种钻进防喷用柔性囊袋及其配套的气水煤分离装置，其特征在于：包括钻机(1)、气水煤分离箱(14)和瓦斯抽采管(11)，所述钻机(1)连接有高压钻杆(2)，所述高压钻杆(2)外套设有防喷套管(3)，所述防喷套管(3)为三叉管道结构，所述防喷套管(3)主管头端法兰连接有防喷缓冲管(4)，所述防喷缓冲管(4)包括囊体(5)，所述囊体(5)两端均设置有法兰盘(7)，所述囊体(5)内部设置有若干钢丝绳(6)，所述防喷套管(3)主管尾端和所述钻机(1)密封连接，所述防喷套管(3)两条支路分别连接所述瓦斯抽采管(11)和所述气水煤分离箱(14)，所述气水煤分离箱(14)为长方形结构箱体，所述气水煤分离箱(14)顶部两侧分别设置有进渣口(15)和排气口(16)，所述防喷套管(3)通过所述进渣口(15)和所述气水煤分离箱(14)连接，所述排气口(16)连接所述瓦斯抽采管(11)，所述气水煤分离箱(14)内部中间设置有运水斜坡，所述水煤分离箱被所述运水斜坡上下分隔出水收集箱(17)和煤收集箱(22)，所述水收集箱(17)中间横向设置有一体螺旋推送过滤箱(19)，所述一体螺旋推送过滤箱(19)左右两端分别连通所述进渣...
【专利技术属性】
技术研发人员：王龙，张宗相，王新丰，胡龙生，邓志亮，肖尧，谭宏晨，蒋康，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：
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