礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦井鉆孔技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法，以及一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]我國煤礦水害頻發(fā)，每年都造成數(shù)以百計的人員死亡，其中部分人員的死亡是因為救援鉆孔空氣外泄，避難空間二次受淹所造成的。例如2013年，山西某礦因老空突水，部分區(qū)域受淹，12人被困井下某兩處帶壓“氣泡”區(qū)域。災(zāi)害發(fā)生后政府組織力量搶險救災(zāi)，其中救援的主要方法之一就是地面向井下一處10名受困人員的上山快速打鉆輸送食物和空氣。鉆孔打通后造成空氣在水壓的作用下外泄，“氣泡”空間二次被淹，10名人員喪生。
[0003]我國水文地質(zhì)類型復(fù)雜、極復(fù)雜煤礦大于3082座，受老空水威脅的整合煤礦和私人小煤礦8500多座，都存在著突水的威脅，國家安監(jiān)總局《掘進工作面老空突水事故技術(shù)原因分析與對策措施研宄》報告認為，我國煤礦水害死亡勢頭沒有得到遏制，未來突水的風險更大。老空突水等水害發(fā)生時，常有人員被困于井下“氣泡”之中，但是因為“氣泡”泄氣的問題一直沒有解決，避難空間二次受淹致人死亡的災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生。
[0004]因此，針對上述問題急需提供一種新的礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法和設(shè)備，確保救援鉆孔打通后空氣不外泄，或短暫的泄壓后能夠及時增補，人員的生存空間不縮小、不消失，呼吸的空氣不缺氧。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法，解決鉆孔打通地下礦井時，因礦井泄壓而導(dǎo)致受困人員的生存空間縮小或者消失的問題。
[0006]本發(fā)明的目的還在于，提供一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風設(shè)備，用于解決鉆孔打通地下礦井時，因礦井泄壓而導(dǎo)致受困人員的生存空間縮小或者消失的問題。
[0007]基于上述第一目的，本發(fā)明提供了一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法，該方法包括，
[0008]步驟100、確定對應(yīng)于地下礦井的地面鉆孔位置；
[0009]步驟200、在所述鉆孔位置實施鉆探作業(yè)，鉆出作業(yè)井，在所述作業(yè)井的圓周井壁澆筑孔口管；
[0010]步驟300、在所述作業(yè)井的井底變徑鉆進，令鉆桿延伸至所述礦井內(nèi)；
[0011]步驟400、阻斷所述鉆桿內(nèi)部的流通管路；
[0012]步驟500、阻斷所述鉆桿外部的氣體流通:所述鉆桿外壁與所述孔口管內(nèi)壁采用膨脹膠囊實施密封；
[0013]步驟600、通風:采用風機通過所述流通管路供風于所述礦井，所述礦井內(nèi)氣壓超出預(yù)設(shè)氣壓閾值時，開啟貫穿所述膨脹膠囊的溢壓組件，排出氣體至地面。
[0014]進一步地，所述步驟400包括:關(guān)閉所述流通管路上設(shè)置的第一閥門。
[0015]進一步地，所述步驟600中，所述溢壓組件包括溢壓管和控制所述溢壓管通斷的溢壓閥門，所述溢壓管貫穿所述膨脹膠囊，所述溢壓閥門預(yù)設(shè)有氣壓閾值。
[0016]進一步地，該方法還包括，
[0017]步驟700、通液體:采用水泵通過所述流通管路供液體于所述礦井。
[0018]基于上述第二目的，本發(fā)明提供了一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風設(shè)備，包括:
[0019]鉆桿，所述鉆桿內(nèi)具有流通管路，所述流通管路可開啟和關(guān)閉；
[0020]膨脹膠囊，所述膨脹膠囊套裝在所述鉆桿上，所述膨脹膠囊可膨脹和收縮；
[0021]孔口管，所述孔口管套設(shè)在所述膨脹膠囊圓周側(cè)，膨脹后的所述膨脹膠囊與所述孔口管的內(nèi)壁密封抵接；
[0022]進風口，所述進風口的一端與所述流通管路連通，所述進風口的另一端連接風機的出風端；
[0023]以及溢壓組件，所述溢壓組件預(yù)設(shè)有氣壓閾值，用于控制所述膨脹膠囊的沿所述鉆桿軸向的兩側(cè)的氣路通斷。
[0024]進一步地，所述流通管路上設(shè)置有第一閥門，用于控制所述流通管路的通斷。
[0025]進一步地，所述流通管路上設(shè)置有第二閥門，用于控制所述流通管路的通斷；所述進風口位于所述第一閥門和所述第二閥門之間；
[0026]所述進風口的另一端還連接水泵的出水端。
[0027]進一步地，所述流通管路上設(shè)置有第三閥門，用于控制所述流通管路的通斷；所述第三閥門、所述第二閥門和所述第一閥門依次排布。
[0028]進一步地，所述溢壓組件包括溢壓管和控制所述溢壓管通斷的溢壓閥門，所述溢壓管貫穿所述膨脹膠囊，所述溢壓閥門預(yù)設(shè)有氣壓閾值。
[0029]進一步地，所述膨脹膠囊沿所述鉆桿的軸向的兩側(cè)分別設(shè)置有護囊金屬圓環(huán)，所述護囊金屬圓環(huán)的外徑小于所述孔口管的內(nèi)徑。
[0030]綜上所述，本發(fā)明提供的礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法，采用所述鉆桿鉆孔并打通所述礦井，通過阻斷所述鉆桿內(nèi)部、鉆桿外部的氣體流通，來保證所述礦井的空氣基本不外泄，壓強基本不減少；具體而言，阻斷所述鉆桿外部的氣體流通是通過所述孔口管和所述膨脹膠囊配合作用；所述風機通過鉆桿內(nèi)部的所述流通管路，給所述礦井內(nèi)的受困人員提供新鮮空氣；當所述礦井內(nèi)的壓強高于預(yù)設(shè)的氣壓閾值時，所述礦井內(nèi)的空氣通過溢壓組件排出地面；從而實現(xiàn)了鉆孔打通地下礦井后，所述礦井的空氣基本不外泄，壓強基本不減少，并能及時向所述礦井提供新鮮空氣，以保證受困人員的生存空間不縮小、不消失，呼吸的空氣不缺氧。
[0031]本發(fā)明提供的礦井救援鉆孔空氣保壓通風設(shè)備，具有所述礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法的優(yōu)點，使得該設(shè)備可解決鉆孔打通地下礦井時，因礦井泄壓而導(dǎo)致受困人員的生存空間縮小或者消失的問題。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為本發(fā)明實施例提供的礦井救援鉆孔空氣保壓通風設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為圖1所示的礦井救援鉆孔空氣保壓通風設(shè)備的膨脹膠囊收縮狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3為圖1所示的礦井救援鉆孔空氣保壓通風設(shè)備的膨脹膠囊膨脹狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]附圖標記:
[0037]1-鉆桿；11-流通管路； 12-第一閥門；
[0038]13-第二閥門；14-第二閥門；
[0039]2-膨脹膠囊； 21-連接孔；22-護囊金屬圓環(huán)；
[0040]3-孔口管；4-進風口；41-水泵的出水端；
[0041]5-溢壓組件； 51-溢壓管；52-溢壓閥門；
[0042]53-單向閥； 6-礦井。
【具體實施方式】
[0043]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0044]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0045]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0046]實施例一
[0047]本實施例提供了一種礦井救援鉆孔空氣保壓通風方法，該方法包括，
[0048]步驟100、確定對應(yīng)于地下礦井的地面鉆孔位置；以便救援人員開始鉆孔作業(yè)，實施救援；
[0049]步驟200、在所述鉆孔位置實施鉆探作業(yè)，鉆出作業(yè)井，在所述作業(yè)井的圓周井壁澆筑孔口管；通過注漿使所述圓周井壁與所述孔口管的外壁牢固結(jié)合；注漿結(jié)束后針對所述孔口管掃孔，做壓水試驗，注水壓力不小于3MPa ;所述孔口管的漏水量滿足