一种用于老空区水的钻探疏放装置
技术领域
本发明属于煤矿钻探疏放设备领域，更具体地说，本发明涉及一种用于老空区水的钻探疏放装置。
背景技术
如今对于老空区水的探放工程越来越频繁，对于老空取水的疏放需要严格要求，因为在老空区水的探放工程中，安全隐患较多，员工的生命受到威胁。
现在的钻探过程：钻进过程孔口未安装防喷抽采系统，透采空区时容易造成采空区内集聚的瓦斯及有毒有害气体瞬时涌出，一是造成瓦斯超限；二是有毒有害气体的吸入造成施工人员的危害。而疏放过程：对于出水钻孔，传统的是敞口疏放，疏放过程中易造成空气中的氧气通过钻孔进入采空区，尤其存在水源补给的老空水疏放，长时间敞口漏风将对采空区的防火存在安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于老空区水的钻探疏放装置，此种工艺方式安全效益显著，经济效益巨大，探放效率大幅提升。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：包括用于钻探老空区水的钻具和钻具钻探过程中的钻孔，其特征在于：包括带有排气口和排渣口的止水套管、水量测量机构、防喷负压抽采系统和气水分离疏放系统，钻孔的内壁表面设置有止水套管，钻孔中设置有用于止水套管排气口和排渣口的密封机构，止水套管的一侧顶部的排气口与防喷负压抽采系统的进气口连接，止水套管的一侧底部设置的排渣口通过设置的排渣套管与气水分离疏放机构的进口端连接，排渣套管通过设置的排渣量调节机构与气水分离疏放系统的进口端连接；气水分离疏放系统的出口端由出水端和出气端组成，气水分离疏放系统的出气端与防喷负压抽采系统另设的进气口连接，气水分离疏放系统的出水端设置有水量测量机构。
本技术方案提供的一种用于老空区水的钻探疏放装置，所述防喷负压抽采系统包括第一排气管、第二排气管和带有负压的抽采管路，所述第一排气管的进气口与所述止水套管的排气口连接，排气管的出气口连接抽采管路的进气口；所述第二排气管的进气口与所述气水分离疏放系统的出气端连接，第二排气管的出气口与抽采管路另设置的进气口连接。
本技术方案提供的一种用于老空区水的钻探疏放装置，所述气水分离疏放系统由U型管、第二高压闸阀、高压水管、负压表、正压表和排水管路，所述U型管一侧管口顶部的出气端通过第二高压闸阀和负压表与所述第二排气管的进气口连接，第二高压闸阀设置在负压表和U型管的出气端之间；U型管一侧管口的侧部的出水端通过所述高压水管与排水管路的进水口连接，所述高压水管上设置有正压表和所述水量测量机构。
本技术方案提供的一种用于老空区水的钻探疏放装置，所述正压表设置在所述U型管的出水端和所述水量测量机构之间，水量测量机构设置在正压表和所述排水管路之间。
本技术方案提供的一种用于老空区水的钻探疏放装置，所述水量测量机构由流量计和第三高压闸阀组成，所述第三高压闸阀设置在所述正压表和流量计之间，用于读取放水量的流量计设置在所述第三高压闸阀和所述排水管路的进水口之间。
本技术方案提供的一种用于老空区水的钻探疏放装置，所述密封机构是一个用于密封的第四高压闸阀和密封圈，密封圈设置在所述钻孔远离钻探方向和所述止水套管的排气口及排渣口的一端，第四高压闸阀设置在钻孔靠近钻探方向的一端。
本技术方案提供的一种用于老空区水的钻探疏放装置，所述排渣量调节机构是一个用于控制排渣量的第一高压闸阀，排渣套管通过第一高压闸阀与所述U型管的进口端连接。
本技术方案提供的一种用于老空区水的钻探疏放装置，所述第一高压闸阀、第二高压闸阀、第三高压闸阀和第四高压闸阀的两端均设置有法兰盘。
本技术方案提供的一种用于老空区水的钻探疏放装置，所述密封圈靠近所述止水套管排气口的一端设置有法兰盘。
本技术方案提供的一种用于老空区水的钻探疏放装置，所述钻具钻探后留下的钻孔的内壁上设置有所述止水套管，将所述钻孔中的有害气体通过负压原理通过止水套管的一侧顶部设置的排气口排到所述抽采管路中；将钻孔的混合物通过止水套管的一侧底部的排渣口将钻孔中的混合物通过所述排渣套管排到所述U型管中，混合物进入U型管中后根据压差，混合物中的气体从U型管的排气端通过负压的远离进入抽采管路，而混合物中大量的废水经过所述水量测量机构进入所述排水管路；控制所述第一高压闸阀可控制排渣量，控制所述第二高压闸阀可调节负压大小以便抽采有害气体和排水，关闭第二高压闸阀和所述第三高压闸阀可根据所述正压表直接测量水压，打开第三闸阀可根据所述流量计测量放水量，当疏放压力允许时，打开所述第四高压闸阀接通钻孔更深处的混合物和有害气体，进一步进行疏放工作。
采用本技术方案，根据此方式在探放过程中，可以在探放工作时极大程度的避免出现瓦斯及有毒有害气体异常现象；且实测水压真实可靠，控制水压在合理范围，既能在提升排水效率，也能保证高压水管的寿命；可以使得排水通畅，有效疏放老空水；也可以杜绝外部空气进入采空区，减小采空区防火压力，提升探放工作的安全系数，大幅度的避免安全隐患，综上所述，此种工艺方式安全效益显著，经济效益巨大，探放效率大幅提升。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明的装置示意图；
图中标记为：1、钻孔；2、钻具；3、密封圈；4、第一排气管；5、抽采管路；6、排渣口；7、第一高压闸阀；8、法兰盘；9、U型管；10、第二高压闸阀；11、负压表；12、第二排气管；13、正压表；14、高压水管；15、第三高压闸阀；16、流量计；17、排水管路；18、第四高压闸阀；19、排渣套管；20、止水套管。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图1所示的一种用于老空区水的钻探疏放装置包括用于钻探老空区水的钻具2和钻具2钻探过程中的钻孔1，其特征在于：包括带有排气口和排渣口6的止水套管20、水量测量机构、防喷负压抽采系统和气水分离疏放系统，钻孔1的内壁表面设置有止水套管20，钻孔1中设置有用于止水套管20排气口和排渣口6的密封机构，止水套管20的一侧顶部的排气口与防喷负压抽采系统的进气口连接，止水套管20的一侧底部设置的排渣口6通过设置的排渣套管19与气水分离疏放机构的进口端连接，排渣套管19通过设置的排渣量调节机构与气水分离疏放系统的进口端连接；气水分离疏放系统的出口端由出水端和出气端组成，气水分离疏放系统的出气端与防喷负压抽采系统另设的进气口连接，气水分离疏放系统的出水端设置有水量测量机构。
防喷负压抽采系统包括第一排气管4、第二排气管12和带有负压的抽采管路5，第一排气管4的进气口与止水套管20的排气口连接，排气管的出气口连接抽采管路5的进气口；第二排气管12的进气口与气水分离疏放系统的出气端连接，第二排气管12的出气口与抽采管路5另设置的进气口连接。
气水分离疏放系统由U型管9、第二高压闸阀10、高压水管14、负压表11、正压表13和排水管路，U型管9一侧管口顶部的出气端通过第二高压闸阀10和负压表11与第二排气管12的进气口连接，第二高压闸阀10设置在负压表11和U型管9的出气端之间；U型管9一侧管口的侧部的出水端通过高压水管14与排水管路的进水口连接，高压水管14上设置有正压表13和水量测量机构。
正压表13设置在U型管9的出水端和水量测量机构之间，水量测量机构设置在正压表13和排水管路17之间。
水量测量机构由流量计16和第三高压闸阀15组成，第三高压闸阀15设置在正压表13和流量计16之间，用于读取放水量的流量计16设置在第三高压闸阀15和排水管路17的进水口之间。
密封机构是一个用于密封的第四高压闸阀18和密封圈3，密封圈3设置在钻孔1远离钻探方向和止水套管20的排气口及排渣口6的一端，第四高压闸阀18设置在钻孔1靠近钻探方向的一端。
排渣量调节机构是一个用于控制排渣量的第一高压闸阀7，排渣套管19通过第一高压闸阀7与U型管9的进口端连接。
第一高压闸阀7、第二高压闸阀10、第三高压闸阀15和第四高压闸阀18的两端均设置有法兰盘8。
密封圈3靠近止水套管20排气口的一端设置有法兰盘8。
钻具2钻探后留下的钻孔1的内壁上设置有止水套管20，将钻孔1中的有害气体通过负压原理通过止水套管20的一侧顶部设置的排气口排到抽采管路5中；将钻孔1的混合物通过止水套管20的一侧底部的排渣口6将钻孔1中的混合物通过排渣套管19排到U型管9中，混合物进入U型管9中后根据压差，混合物中的气体从U型管9的排气端通过负压的远离进入抽采管路5，而混合物中大量的废水经过水量测量机构进入排水管路17；控制第一高压闸阀7可控制排渣量，控制第二高压闸阀10可调节负压大小以便抽采有害气体和排水，关闭第二高压闸阀10和第三高压闸阀15可根据正压表13直接测量水压，打开第三闸阀可根据流量计16测量放水量，当疏放压力允许时，打开第四高压闸阀18接通钻孔1更深处的混合物和有害气体，进一步进行疏放工作。
采用本技术方案，根据此方式在探放过程中，可以在探放工作时极大程度的避免出现瓦斯及有毒有害气体异常现象；且实测水压真实可靠，控制水压在合理范围，既能在提升排水效率，也能保证高压水管的寿命；可以使得排水通畅，有效疏放老空水；也可以杜绝外部空气进入采空区，减小采空区防火压力，提升探放工作的安全系数，大幅度的避免安全隐患，综上所述，此种工艺方式安全效益显著，经济效益巨大，探放效率大幅提升。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
