突出煤层瓦斯抽采钻孔除尘技术研究与实践

摘要

突出煤层瓦斯抽采钻孔的施工是实现瓦斯抽采,消除煤与瓦斯突出危险的第一步.由于松软突出煤层钻孔施工工艺的特殊要求,风力排渣、千式钻进仍是当前突出矿井煤层瓦斯抽采钻孔的主要工艺.瓦斯抽采钻孔风力排粉施工过程中产生大量的粉尘,污染生产环境、损害员工身心健康,而且极易形成煤尘燃烧、爆炸重大事故隐患,严重威胁煤矿生产和职工生命安全.研究分析当前国内外孔口除尘技术研究现状,在现场实测研究钻孔施工过程中粉尘扩散、流动、沉降规律的基础上,开发集成高效的钻孔孔口除尘装置,对进一步降低瓦斯抽采钻孔粉尘危害进行了探索.rn 实验表明，粉尘从尘源处产生后，大于1.5-2 mm的颗粒迅速沉降，落向底板；其余大部分游离粉尘迅速从孔口向外扩散，充满巷道并沿风流方向运动，由于风流的湍流运动，粉尘运动不规则的呈雾状充满巷道，易对人体健康和生产安全造成危害。rn 集成除尘装备总体除尘率效果良好，全尘除尘率达90%以上，可呼吸性粉尘的除尘率达95%以上。rn 利用高压水射流原理引射形成负压的原理，针对性研究了煤层钻孔施工时孔口产尘特点、粉尘分布规律，研制出了以孔口收尘罩、导尘管、射流管、泵站为主体的高压水射流除尘装置。rn 能开启引射器使喷嘴正常打开的工作压力为0.40-0.60 MPa；调节泵站压力在14 MPa、16 MPa、18 MPa三个不同条件，孔口除尘器的处理风量在20-15 m3/min；除尘器空载时的工作阻力在1000-1300 Pa，运行时工作阻力在1200-1500 Pa；除尘器耗水量在2.5-4 L/min；这些参数随着泵站工作压力和升高而增大。rn 该孔口除尘器整机体积小、轻便、耗水量小、除尘效率高（90%以上），适合在水资源短缺，钻孔作业采用干式打眼的煤矿钻孔施工中使用，具有很好的推广和应用前景。