[发明专利]水循环风循环清孔防堵方法

权利要求书

1.水循环风循环清孔防堵方法，使用松软煤层清孔排渣装置进行，其特征在于：按以下步骤进行：

第一步骤是连接好松软煤层清孔排渣装置的各部件，在钻孔的孔口部位钻出扩径部分；

在将安装有行走机构的破碎装置安装在中空钻杆前，先将中空钻杆通过滑动轴承穿过封孔用套筒的后端封闭部分；将破碎装置安装在中空钻杆前端后，将破碎装置、行走机构和中空钻杆伸入钻孔，将封孔用套筒插入钻孔的扩径部分并固定；

第二步骤是破碎煤块并水流清孔；

打开钻机驱动中空钻杆旋转，中空钻杆带动破碎装置旋转，破碎装置的各辐条在离心力的作用下前端张开，旋转打碎钻孔内的煤块；

在中空钻杆旋转的同时，启动水泵，打开进水电磁阀，关闭总进风电磁阀，通过供风供水总管和中空钻杆将排渣槽无渣部分的水通过破碎基座前端的开口送至各辐条处，降低各辐条的温度；

水携带煤渣煤粉沿中空钻杆与钻孔之间的环形空腔向后流动至排渣管处，并沿排渣管送入排渣槽内的水中；水平滤网将大于其网孔的颗粒物阻挡在其下方，第一滤网将大于其网孔的颗粒物阻挡在其左侧容渣部分，煤粉和部分煤渣溶解于水中；经第一滤网过滤后的水进入无渣部分，无渣部分的水供给水泵形成水循环；

在破碎过程中，人工或使用机械推动中空钻杆向前移动，直到破碎装置到达工作人员孔位置；

第三步骤是气流清孔；

第二步骤完成后，关闭进水电磁阀和水泵，打开总进风电磁阀、循环风电磁阀、新风电磁阀和高压气泵，通过供风供水总管和中空钻杆将气流通过破碎基座前端的开口送入钻孔，钻孔内的高压气流携带煤渣煤粉沿中空钻杆与钻孔之间的环形空腔向后流动至排渣管处，并沿排渣管送入排渣槽内的水中；

气流进入水中后形成气泡并上浮进入排渣槽顶部的空气腔，上浮过程中通过水平滤网时，水平滤网将大于其网孔的颗粒物阻挡在其下方的容渣部分，煤粉和部分煤渣溶解于水中；空气腔经过滤后的空气供给高压气泵形成气流循环，气流循环不断将煤渣和煤粉由钻孔清理入排渣槽中；气流清孔持续3－6分钟后，关闭总进风电磁阀、循环风电磁阀、新风电磁阀和高压气泵，完成清孔作业；

所述松软煤层清孔排渣装置包括钻进机构、破碎装置、行走机构、供风供水机构和排渣机构；

钻进机构包括钻机，钻机具有中空钻杆，以朝向钻孔的孔底方向为前向，中空钻杆前端用于连接破碎装置；

破碎装置包括螺纹连接在中空钻杆前端部的破碎基座，破碎基座与中空钻杆同轴线设置；破碎基座前端沿周向均匀连接有若干破碎用辐条，各辐条均与破碎基座转动连接，各辐条与破碎基座之间均具有转动摩擦力，各辐条用于在中空钻杆的带动下旋转并破碎钻孔中的煤块；破碎基座具有内腔，破碎基座的内腔与中空钻杆相连通且其前端具有用于向钻孔中送风送水的开口；

破碎基座上套设有行走机构，破碎基座通过行走机构与钻孔的孔壁滚动支撑连接；

供风供水机构包括供风供水总管，中空钻杆的后端通过旋转密封接头与供风供水总管相连接，供风供水总管的另一端连接有三通器，三通器的第一接口与供风供水总管相连接，三通器的第二接口连接有进风总管，进风总管上设有高压气泵，高压气泵用于将气源气体送入钻孔，高压气泵的出气口处设有总进风电磁阀；三通器的第三接口连接有进水管，进水管连接有水源，进水管上设有水泵，水泵的出水口处的进水管上设有进水电磁阀；

排渣机构包括排渣槽和封孔用套筒，钻孔的孔口处设有扩径部分，封孔用套筒的前端插入钻孔的扩径部分并与钻孔的扩径部分的孔壁密封配合；封孔用套筒的前端敞口后端封闭，封孔用套筒的中后部向后伸出钻孔，封孔用套筒与中空钻杆同轴线设置，中空钻杆穿过封孔用套筒的后端封闭部分并与封孔用套筒的后端封闭部分通过旋转密封结构转动配合；

排渣槽设置在钻孔外封孔用套筒的下方，排渣槽内盛有用于吸纳渣粉的水，封孔用套筒向下连接有排渣管，排渣管向下伸至排渣槽内的水中；排渣槽侧壁底部连接有放水阀；

行走机构包括第一轴承，第一轴承内圈套设在破碎基座上并与破碎基座固定连接，第一轴承外圈沿周向均匀连接有若干行走支撑单元，行走支撑单元包括固定连接在第一轴承外圈上的轮架和安装在轮架上的行走轮；以中空钻杆的径向方向为径向方向，各行走轮的径向外端与中空钻杆轴线之间的距离等于钻孔的半径，各行走轮用于与钻孔的孔壁滚动支撑配合；

所述供风供水机构和排渣机构相连形成循环供水供风排渣系统；

排渣槽顶端封闭；排渣槽中下部为盛水部分，排渣槽顶部为空气腔；排渣槽内竖向设有第一滤网，第一滤网顶端连接有倾斜设置的第二滤网，第二滤网伸入排渣槽的空气腔部分并与排渣槽的侧壁相连接，第一滤网和第二滤网将排渣槽内的盛水部分左右分隔为容渣部分和无渣部分，排渣管伸入容渣部分的下部并与排渣槽的槽底具有间隔；放水阀设置于无渣部分的排渣槽侧壁底部；

容渣部分上下位置的中部处的排渣管外壁连接有水平滤网，水平滤网高于排渣管的下端开口；

水平滤网与排渣槽的侧壁以及第一滤网相连接，水平滤网用于将煤渣封闭在其下方的容渣部分；

进风总管连接有循环支管和新风支管，循环支管与排渣槽顶部的空气腔相连通，新风支管与环境空气相连通，循环支管上设有循环风电磁阀，新风支管上设有新风电磁阀；

进水管与排渣槽的无渣部分的底部相通并将无渣部分的水作为水源；

水泵、高压气泵、总进风电磁阀、进水电磁阀、循环风电磁阀和新风电磁阀均与一电控装置相连接，电控装置连接有显示屏，电控装置连接有第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器设置于排渣槽的空气腔顶部，第二压力传感器设置于供风供水总管上；

排渣槽的侧壁上设有竖向设置的观察窗，观察窗底端位于排渣槽侧壁下部，观察窗顶部位于排渣槽侧壁上部；

观察窗下方的排渣槽底部设有水平设置的排渣口，排渣口处的排渣槽侧壁上安装有密封门。