杜海軍

摘要：針對風(fēng)力排渣易產(chǎn)生大量粉塵和鉆屑噴出傷人的缺點，采用鉆孔綜合除塵器對孔內(nèi)排出的鉆屑進行約束和濕潤，達到降塵和提高安全性的目的。

關(guān)鍵詞：鉆孔綜合除塵器;降塵;消塵;節(jié)水減排

技術(shù)背景

為增加鉆孔深度，選擇何種方式排除鉆進時產(chǎn)生的鉆屑至關(guān)重要，目前常用的排渣方式有：水力排渣、風(fēng)力排渣、泡沫排渣。對于施工瓦斯抽放鉆孔，優(yōu)先選用風(fēng)力排渣，其優(yōu)點是適應(yīng)性強，缺點是產(chǎn)生大量粉塵?？卓诟咚賴姵龅你@屑威脅作業(yè)人員的安全，排出的鉆屑在孔口附近堆積面積，不易清理，鉆孔綜合除塵器的作用是將孔內(nèi)排出的鉆屑集中噴霧濕潤除塵、降塵、約束鉆屑排出路徑。

技術(shù)方案

用于將鉆進時產(chǎn)生的鉆屑集中消塵并引排至指定地點設(shè)計了鉆孔綜合除塵器主體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)同時防止了噴孔傷人事故。（圖1鉆孔綜合除塵器主視圖）

技術(shù)原理：

選擇與鉆孔綜合除塵器集塵管相同（或略大于）直徑的的鉆頭在煤（巖）中開孔后安設(shè)鉆孔綜合除塵器后，安好接通噴霧水，啟動鉆機正常鉆進，孔內(nèi)的鉆屑進入鉆孔綜合除塵器，在經(jīng)過消塵管時，被高速噴出的水霧濕潤達到除塵降塵效果，被濕潤的鉆屑沿鉆孔綜合除塵器出口進入輸渣軟管排到指定地點。

防止鉆孔綜合除塵器與鉆桿間隙處摩擦熱源引起瓦斯、煤塵燃燒（爆炸）事故設(shè)計了負(fù)壓密封結(jié)構(gòu)。

技術(shù)原理：

a.消塵管中高速氣流在負(fù)壓導(dǎo)管口處斷面縮小，根據(jù)流體力學(xué)原理，在負(fù)壓導(dǎo)管口產(chǎn)生負(fù)壓，同時高速噴出的水霧也在負(fù)壓導(dǎo)管口產(chǎn)生負(fù)壓，使負(fù)壓密封腔內(nèi)壓力低于鉆孔綜合除塵器外部大氣壓，鉆孔綜合除塵器外部的空氣將通過鉆桿與鉆孔綜合除塵器的間隙進入負(fù)壓密封腔，沿負(fù)壓導(dǎo)管進入消塵管排到出口。

b.鉆孔內(nèi)排出部分鉆屑和富含瓦斯氣體在慣性的作用下進入負(fù)壓腔，在負(fù)壓的作用下，沿負(fù)壓導(dǎo)管進入消塵管排到出口，這樣防止了鉆桿與鉆孔綜合除塵器之間泄露，同時避免了摩擦熱引起瓦斯事故的隱患。

現(xiàn)場運用

消塵、降塵作用

大寶頂煤礦在施工2115–33、2115–34、21151、4321–36、4321–31、4321–33等工作面瓦斯抽放鉆孔和煤層注水鉆孔時，采用在孔口設(shè)置噴霧和巷道設(shè)置全斷面噴霧，作業(yè)時，兩組噴霧同時打開，在作業(yè)地點下風(fēng)流中3～20m范圍內(nèi)，過往人員眼睛干澀，可視距離不超過5m。每班施工完后，作業(yè)地點下風(fēng)流有明顯的粉塵堆積。在施工4321–33回風(fēng)巷、4321–35運輸巷抽放鉆孔、2221–33回風(fēng)巷施工瓦斯檢測鉆孔時使用了該裝置，鉆孔施工地點及下風(fēng)流中的粉塵明顯下降，可以正常進行其他作業(yè)。

鉆屑約束作用

在施工4321–31回風(fēng)巷抽放鉆孔時，因遇煤層中瓦斯壓力大，施工途中孔內(nèi)垮塌，造成鉆孔內(nèi)的壓力增大，在處理過程中鉆孔內(nèi)噴出的鉆屑將1人右額打傷，1人眼內(nèi)、耳內(nèi)進煤屑;在施工4321–33運輸巷時，孔內(nèi)瓦斯涌出較大，出現(xiàn)局部垮塌，造成堵孔，處理過程中高壓氣體攜帶鉆屑將1人手背打傷。自使用鉆孔綜合除塵器后，鉆屑排出方向改變，未發(fā)生同類傷人事故。

在鉆孔綜合除塵器排渣口安設(shè)軟管，讓孔內(nèi)排出的鉆屑順管道排至礦車內(nèi)或指定地點。

節(jié)水減排作用

使用鉆孔綜合除塵器前，鉆孔孔口和巷道內(nèi)需各設(shè)置一組噴霧，作業(yè)時每組噴霧耗水量約為0.5m3/h左右，部分鉆屑被噴霧水?dāng)y帶流至巷道最低處沉積，填滿水倉，堵塞水泵。使用除塵裝置后，孔口噴霧及巷道全斷面噴霧取消不用，利用鉆機冷卻水接入鉆孔綜合除塵器，耗水量約為0.1m3/h左右。

結(jié)論

鉆孔綜合除塵器是煤礦井下瓦斯抽放鉆孔和地測探孔一種附屬裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠。是一種能夠防止鉆屑高速噴出孔口傷人，又能對鉆屑進行除塵、降塵并減少污水排放的裝置，適合煤礦井下各種鉆孔施工。