破碎软岩难钻进-捕尘装置助施工.docVIP

破碎软岩难钻进，捕尘装置助施工 一、实施背景 超前地质钻孔可探明正前一定距离的地质、水文、瓦斯情况，是执行“有掘必探”方案中最行之有效的措施，因此在各矿获得广泛应用。####公司（集团）公司####矿位于####市矿区中部，地质构造复杂，断层多，裂隙、节理发育，较破碎，超前地质钻施工难度异常大，若使用水力排粉，高压水易进入泥岩、砂质泥岩裂隙中，造成岩体风化、膨胀、胶结，堵塞钻孔排水通道，成孔困难。为此，不得不使用风力排粉的方法打钻。在风力排粉过程中，因涉及到岩尘问题，特设计超前钻孔口捕尘装置，该装置用于岩巷超前钻孔施工过程中捕尘。 二、主要技术路线 ㈠项目技术路线图 煤矿井下超前钻孔孔口捕尘装置研究和实施项目技术路线见附图1。 附图1 煤矿井下超前钻孔孔口捕尘装置研究和实施项目技术路线图 ㈡项目主要内涵 1.研究煤矿井下钻孔施工岩尘的特点及危害 岩石巷道钻孔风力排粉过程中产生能够较长时间悬浮在空气中的岩尘。未采取防尘的情况下，钻孔施工作业时岩尘的分散度小于50μm的占90%以上。岩尘的沉降时间与尘粒的重量、大小、形状、湿度等有关，大于10μm的岩尘一般都很快落到底板上，小于4μm的岩尘，很长时间才能沉落。 岩尘的危害主要表现在以下几方面，一是引起尘肺职业病；二是降低工作环境的能见度，对工人的安全造成威胁，使工伤事故增加；三是加速机械的磨损，减少精密仪器的生命周期。 2.研究井下钻孔施工岩尘的防治方法 井下钻孔施工产生的岩尘一般通过以下几种方法防治，一是湿式打眼，二是孔口捕尘，三是喷雾洒水，四是个体防护。本项目研究的内容是在无法湿式打眼的情况下依靠孔口捕尘装置进行捕尘作业，从而有效的防治岩尘。 3.分析传统孔口捕尘装置的优、缺点 传统的孔口捕尘装置按其捕尘方法一般分两种，即水箱式和喷雾式。 ⑴水箱式孔口捕尘器 水箱式孔口捕尘器是将钻孔内排出（抽出）的空气粉尘混合物引入水体中，经水体的过滤，将粉尘溶在水中，净化后的空气逸出水面。该捕尘器的优点是效果好；缺点是施工期间到处拖大水箱，非常笨重，而且操作不方便，影响施工。 ⑵喷雾式孔口捕尘器 喷雾式孔口捕尘器是将向钻孔内排出（引流出）的空气粉尘混合物喷射高压雾状水流，用来粘湿粉尘，使粉尘变大而沉降，从而降尘的效果。该捕尘器的优点是轻便，方便施工；缺点是捕尘效果差。 4.研发新型超前钻孔孔口捕尘装置 在传统的孔口捕尘装置的基础上，本项目取水箱式捕尘器效果好的优点，去其笨重操作不方便的缺点；取喷雾式捕尘器轻便、方便施工的优点，去其捕尘效果差的缺点。 ⑴ 捕尘装置的结构 捕尘装置结构图见图2、图3、图4。 图2：煤矿井下超前钻孔孔口捕尘装置图 图3：A—A截面图 图4：B—B截面图 超前钻孔孔口捕尘装置由1-高雾化喷头、2-Φ100mm捕尘套筒、3-捕尘套筒车马牙扣段（用车床加工300mm长）、4-Φ100mm法兰、5-Φ12mm螺帽（8个）、6-Φ12mm螺杆（8条）、7-压盖（10mm厚）、8-阻燃橡胶密封垫（3mm厚）、9-Φ75mm排粉管（末端连接麻袋）、10-麻线（缠绕在捕尘套筒的马牙扣段）、11-麻布袋、12-麻绳（扎麻布袋口用）、13-Φ75mm法兰和14-压盖上容纳钻杆的圆孔共14部分组成。Φ100mm捕尘套筒、Φ75mm排粉管使用5mm厚的钢管加工，捕尘套筒、排粉管、法兰、高雾化喷头使用焊接方法连接，法兰与压盖之间使用螺丝连接，压盖由10mm厚钢板用车床加工而成，阻燃橡胶密封垫使用废旧的矿用阻燃皮带加工而成。 ⑵ 设备功能 在水力排粉受限，不得不使用压风排粉的超前地质钻打钻施工作业现场，本孔口捕尘装置能够有效地进行孔口捕尘，避免粉尘在井下弥漫，改善煤矿井下工作环境，保证职工身体健康，保证钻孔施工人员的安全，杜绝重大事故的发生。 ⑶ 工作原理 通过压风排出的粉尘，经捕尘套筒内的喷雾洒水润湿后不再飞扬，经过排粉管进入麻布袋，实现第一次捕尘；压风经过被喷雾水洒湿的麻布袋时，压风中的剩余粉尘被沾附在潮湿麻布袋内壁上，并随喷雾形成的水流落到麻布袋底，实现第二次捕尘。 ⑷ 使用方法 ①钻机组装完毕，配φ50mm钻杆和φ130mm钻头准备在需要打钻位置准备施工预埋孔。 图5 煤矿井下钻孔口捕尘装置使用方法第一步 ②施工一个1m深孔，退回钻具，捕尘套筒车马牙扣段要在使用前外缠丝线（缠绕密实，缠麻线后的直径稍大于开孔直径，不可用棉纱，防止缠不紧），然后将缠线端打入预埋孔内深度300～500mm，打入时末端要衬木板或背木，防止砸坏法兰。 图6 煤矿井下钻孔口捕尘装置使用方法第二步 ③从本孔口捕尘装置上卸掉压盖和橡皮垫，依次套到钻杆上，随后在钻杆上安装φ75mm钻头。