[发明专利]一种矿井勘探放水气、液、固分离装置及方法

说明书

本发明涉及一种矿井勘探安全辅助设备，具体为种矿井勘探放水气、液、固分离装置及方法，装置包括储罐，储罐设置有进水口、出水口、排渣口、压缩空气入口，废气排出口，进水口与探水钻杆的引水护套连接；储罐为依巷道排列布置的储罐组，储罐组所在巷道与布置有巷道运输车轨道、矿井供气管路、矿井负压排气管路、矿井供水管路、矿井排水管路。作业时，勘探放水由进水口引入，其中，气体废气排出口排出至矿井负压排气管路，液体通过出水口排出至矿井放水管路，固体有排渣口排放至巷道运输车中。本发明通过快速收集勘探放水，高效地分离其中废气、矿渣等物质，极大地减少、杜绝了煤炭企业在勘探过程中受到水害影响造成的停工停产和设备的损失。

技术领域

本发明涉及一种矿井勘探安全辅助设备，具体为一种矿井勘探放水气、液、固分离装置及方法。

背景技术

煤炭是世界上储量最多、分布最广的常规能源，在世界一次能源消费量中占25%。我国国民经济持续快速发展，电力、冶金、建材、化工等行业的高速发展导致了对煤炭需求的量巨大，且逐年递增。

煤炭资源的开发过程中，勘探、查明煤炭资源储量及煤田的地质、水文等情况，或对现有煤田进行采掘面延伸，查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方等水体的具体空间位置和状况等，并进行放水作业，预防水害事故。其目的是为有效地防治矿井水做好必要的准备。在探明情况后采取钻孔等安全方法将水体放出，这即为“探放水”作业。

在探放水作业时，因煤田地质水文特性，放水会伴有如一氧化碳、硫化氢、瓦斯等有毒、有害气体同时排出。这种情况一旦出现且其浓度超出规定指标，按照安全操作规程要求，必须停电、停产。在作业面进行安全处置后方可再进行探放水作业。由此造成的停工停产时间少则10多天，多则20多天甚至更长。该事件除造成停工停产外，如因探水不精准，高压的勘探放水大量涌出形成水害，还会造成的设备损毁，给煤炭企业造成巨大损失，一旦处置不当，还会造成人员伤亡，对煤炭企业的影响更加巨大。

目前，国内矿井中已经应用了一些气水分离装置，其目的在于防止瓦斯泄露而引发的安全事故。如公告号为CN202348252U的，名称为一种瓦斯、煤水分离装置的专利，其采用一个密封腔体收集混合物，并用上部连接管排出瓦斯气体，下部连接管排出煤水混合物；公开号为CN109294652A，名称为一种瓦斯排水系统气水自动分离装置，其采用设置了进水口、出水口、出气口实现气水分离，利用负压将瓦斯排出。上述两种分离装置虽能够实现气液分离，但无法应对突发的、大量的钻探放水，且其本身独立设置于矿井中，因此造成转运困难等问题，无法高效、快速地将勘探放水分离并转运。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种矿井勘探放水集排放装置及方法，解决了煤炭勘探放水中有毒有害气体无法排放及放水流量过大无法集中处理的技术问题。

本发明采用如下技术方案：一种矿井勘探放水气、液、固分离装置，包括储罐，所述储罐的罐体设置有进水口、出水口、废气排出口、底部设置有排渣口，所述储罐为依巷道排列布置的储罐组，沿储罐组所在巷道与所述储罐同向布置的有巷道运输车轨道、矿井供气管路、矿井负压排气管路、矿井供水管路、矿井排水管路；所述罐体还设置有压缩空气入口、泄压口、喷淋管水口；矿井勘探用探水钻杆的饮水护套连接放水管路；

各个储罐并联设置，各储罐罐体的进水口与所述放水管路连通、出水口与所述矿井排水管路连通、喷淋管水口与所述矿井供水管路连通、压缩空气入口与所述矿井供气管路连通、废气排出口与所述矿井负压排气管路连通，各储罐间距与巷道运输车间距一致，使其各护管罐体底部的排渣口排渣方向同时朝向各巷道运输车；

各水口、气口、排渣口均设置有具有通断功能的阀门。

所述的一种矿井勘探放水气、液、固分离装置，其特征是：所述进水口、出水口分别设置于罐体两侧，所述排渣口数量至少为2个，各排渣口由进水口向出水口方向依次排列，每个排渣口均匹配有隔板，所述隔板固定安装于罐体内壁并位于其所匹配的排渣口朝向出水口一侧。