[发明专利]定向长钻孔下向施工的自动排水排渣装置及其施工方法

权利要求书

1.一种定向长钻孔下向施工的自动排水排渣装置，其特征在于：包括瓦斯抽采系统、钻孔瓦斯封孔系统、带有定时切换功能的压风管路系统和自动排水排渣器；

所述瓦斯抽采系统包括瓦斯抽采管（11）和集气箱（4），瓦斯抽采管（11）位于斜向下的钻孔（14）内，钻孔（14）的末端为储水储渣洞，钻孔（14）的一侧连通有定向长钻孔（15），钻孔瓦斯封孔系统位于瓦斯抽采管（11）上，所述钻孔瓦斯封孔系统位于钻孔（14）和定向长钻孔（15）连通处的上方，瓦斯抽采管（11）的一端与集气箱（4）连接，集气箱（4）的上方设有负压阀（3），负压阀（3）的一端连接有瓦斯抽放分支管路（2），瓦斯抽放分支管路（2）的一端连接有瓦斯抽放管路（1）；

所述带有定时切换功能的压风管路系统包括位于巷道（16）内的导风管Ⅰ（10），导风管Ⅰ（10）的一端连接有压风装置（9），另一端连接有伸入钻孔（14）的导风管Ⅱ（13），导风管Ⅱ（13）延伸至钻孔（14）底部的储水储渣洞，导风管Ⅰ（10）上设有电磁阀（8），电磁阀（8）上连接有时间控制开关（7）。

2.根据权利要求1所述的一种定向长钻孔下向施工的自动排水排渣装置，其特征在于：所述钻孔瓦斯封孔系统包括位于瓦斯抽采管（11）上的两个囊袋（24），囊袋（24）上连接有注浆管（28），两个囊袋（24）之间设有出浆管（25），出浆管（25）上设有注浆口，囊袋的一端设有堵头（29）。

3.根据权利要求1所述的一种定向长钻孔下向施工的自动排水排渣装置，其特征在于：所述自动排水排渣器（6）通过压力阀（5）位于集气箱（4）的底部。

4.根据权利要求1所述的一种定向长钻孔下向施工的自动排水排渣装置，其特征在于：所述集气箱（4）与负压阀（3）之间通过法兰连接。

5.根据权利要求1所述的一种定向长钻孔下向施工的自动排水排渣装置，其特征在于：所述负压阀（3）与瓦斯抽放分支管路（2）之间通过法兰连接。

6.根据权利要求3所述的一种定向长钻孔下向施工的自动排水排渣装置，其特征在于：所述集气箱（4）和压力阀（5）之间通过法兰连接。

7.根据权利要求1所述的一种定向长钻孔下向施工的自动排水排渣装置，其特征在于：所述集气箱（4）的一侧的顶端设有进水管（18），另一侧的底端设有出水管（21），集气箱（4）内设有隔离渗透板（20），设有出水管（21）的一侧上方设有回流管（19），集气箱（4）的底部设有底座（22）。

8.一种如权利要求1所述的定向长钻孔下向施工的自动排水排渣的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，下向钻孔施工，先使用φ173mm的钻头钻进，待钻进到煤层底板后，继续钻进，直至钻头钻进至距离煤层底板1~2m处停止钻进，将钻杆后退至距离煤层底板3m的距离，下入造斜件，排除孔内积渣后，并用封孔装置从环空进行封孔，在封孔时增设导风管Ⅱ直通钻孔孔底，在预定位置使用φ96mm的钻头沿预定方向钻进；

第二步，孔内无积水、积渣时，时间控制开关处于计时状态，控制电磁阀关闭，此时钻孔瓦斯在抽采负压的作用下，煤层瓦斯通过抽采管运移至集气箱再通过负压阀后进入瓦斯抽放分支管路后进入抽放管；

第三步，孔内有积水、积渣时，当时间控制开关达到预设状态时，时间控制开关控制电磁阀和压风装置开启，巷道中的风流通过压风装置、电磁阀、流向导风管Ⅰ再流向导风管Ⅱ，高压风流通过钻孔孔底将孔底的积水、积渣通过抽采管带入集气箱，此时排出的积水、积渣通过重力运移至集气箱下部空间，流动至自动排水排渣器，达到将钻孔内的积水、积渣自动排出的目的；

第四步，当时间控制开关预设的开启时间达到后，时间控制开关控制电磁阀关闭，此时高压风流已经将钻孔底孔内的积水、积渣通过抽采管路排出，煤层瓦斯在抽采负压的作用下通过抽采管流向瓦斯抽放管路，继续完成瓦斯抽采的作用。