本發明涉及煤礦施工保護，具體是一種鉆孔防噴與監控系統。

背景技術：

1、鉆孔作業，尤其是在礦井和油氣田等特殊環境中的鉆孔作業，是一種高風險的工業活動。在這些作業中，由于鉆孔過程中可能遇到瓦斯、甲烷等有害氣體，一旦發生氣體泄漏或爆炸事故，可能對作業人員的生命安全及環境造成極大威脅。為此，保障鉆孔過程中氣體泄漏的安全性和實時監控是非常重要的技術需求。

2、現有的鉆孔設備中，通常通過機械結構和簡單的密封裝置來防止氣體泄漏。然而，這些防護措施多停留在機械性的密封防護上，未能綜合考慮氣體泄漏的監控與控制，尤其是對于甲烷等有毒有害氣體的實時檢測和應急響應機制，依賴于較為簡陋的報警系統或者人工干預，難以滿足現代礦井或油氣田等高風險作業環境的安全需求。

3、為此，本發明提供了一種鉆孔防噴與監控系統，以解決上述問題。

技術實現思路

1、針對現有技術的不足，本發明提供了一種鉆孔防噴與監控系統，解決了上述問題。

2、為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

3、一種鉆孔防噴與監控系統，包括：

4、鉆孔機構，所述鉆孔機構包括四通管，所述四通管內轉動安裝有鉆桿，所述鉆桿一端與外部驅動電機輸出端固定連接，所述鉆桿另一端固定有鉆頭，所述四通管左右兩端頂壁均固定連通有導氣管，所述導氣管上裝設有球閥，所述四通管上下兩端的管口均裝設有閘閥，所述四通管左端固定有孔口防噴套管，所述四通管側壁對稱固定有固定栓環；

5、防噴密封組件，所述防噴密封組件固定在所述四通管右端，所述防噴密封組件右端固定有盤根箱；

6、氣水分離箱，所述氣水分離箱的進料管通過抽采高壓管連接所述四通管下部端口；

7、集流器，所述集流器底部的接口通過抽采高壓管連接所述氣水分離箱頂壁的出氣管；

8、抽采管，所述抽采管底部左側的接口通過抽采高壓管連接四通管上部端口，所述抽采管底部右側的接口通過抽采高壓管連接所述集流器頂部的出管；

9、監控系統，所述監控系統用于監測鉆孔機構鉆孔過程中甲烷的濃度，并根據甲烷的濃度控制鉆孔機構和防噴密封組件的工作狀態。

10、優選的，所述防噴密封組件包括安裝管，所述安裝管兩端均固定有安裝法蘭，所述安裝管外側套設有導氣環管；

11、所述導氣環管外壁固定連通有進氣管，所述導氣環管內側壁對稱固定有連接管；

12、所述安裝管內壁對稱安裝有密封囊，所述密封囊與所述連接管相連通。

13、優選的，所述監控系統包括監控分站，所述監控分站電連接有礦用隔爆兼本安型直流電源、急停手動斷電控制器、礦用環境激光甲烷傳感器、礦用管道激光甲烷傳感器、本安電磁控制閥和本安斷電控制裝置；

14、所述礦用隔爆兼本安型直流電源電連接有綜保開關；

15、所述急停手動斷電控制器與所述礦用隔爆兼本安型直流電源電連接；

16、所述本安斷電控制裝置電連接有本安斷電控制器。

17、優選的，所述監控分站的型號為kj1042-f，所述礦用隔爆兼本安型直流電源的型號為kdy600/24b，所述礦用管道激光甲烷傳感器的型號為gjj100g。

18、優選的，所述監控分站的電源接口電連接所述礦用隔爆兼本安型直流電源的5號端口，所述急停手動斷電控制器串聯在監控分站的1號端口和礦用隔爆兼本安型直流電源的4號端口之間，所述綜保開關的輸出端電連接所述礦用隔爆兼本安型直流電源的3號端口。

19、優選的，所述礦用環境激光甲烷傳感器的信號輸出端電連接所述監控分站的6號端口，所述礦用環境激光甲烷傳感器底部的檢測接口通過瓦斯抽取管連通所述四通管右側的導氣管上。

20、優選的，所述礦用管道激光甲烷傳感器的信號輸出端電連接所述監控分站的8號端口，所述礦用管道激光甲烷傳感器底部的檢測接口通過瓦斯抽取管連通所述四通管左側的導氣管以及集流器和抽采管之間的抽采高壓管。

21、優選的，所述礦用管道激光甲烷傳感器與所述四通管左側的導氣管連接的瓦斯抽取管上安裝有干燥箱。

22、優選的，所述本安電磁控制閥的信號輸出端電連接所述監控分站的6號端口，所述本安電磁控制閥的進氣口連接外部高壓設備，所述本安電磁控制閥的出氣口通過高壓管道連接所述進氣管。

23、優選的，所述本安斷電控制裝置的2號端口電連接所述監控分站的7號端口，所述本安斷電控制裝置的3號端口和4號端口分別電連接所述本安斷電控制器的信號輸入端和信號輸出端。

24、有益效果

25、本發明提供了一種鉆孔防噴與監控系統。與現有技術相比具備以下有益效果：

26、(1)本發明鉆孔防噴與監控系統通過集成防噴密封組件與智能甲烷濃度監測系統，在鉆孔作業中有效防止甲烷等有害氣體的泄漏。尤其在甲烷濃度達到危險閾值時，系統能夠自動啟動防噴密封裝置，通過密封措施迅速封閉氣體泄漏通道，避免了因人工操作延遲而可能帶來的安全隱患。因此，該系統大幅提高了鉆孔作業過程中的安全性，尤其適用于礦井和其他有毒有害氣體風險較高的環境。

27、(2)本發明通過智能監控系統和自動化控制裝置，對甲烷濃度進行實時監測并及時響應。當監測到甲烷濃度超標時，系統會自動啟動防噴密封組件進行密封，完全消除了傳統鉆孔作業中依賴人工判斷和干預的不足。該智能化控制顯著提升了操作的響應速度和精度，尤其是在突發事件發生時，能夠快速采取措施，有效防止事故發生。

28、(3)本發明的鉆孔防噴與監控系統采用了集成化設計，將防噴密封組件、甲烷監測裝置、氣水分離裝置等多個功能模塊整合在一起，簡化了系統的結構和操作流程。集成設計不僅降低了設備的復雜性和維護成本，還提升了系統的穩定性和可靠性。此外，集成化設計使得設備的整體運行效率得到提高，減少了系統中各個部分之間的沖突或冗余，提高了鉆孔作業的整體效能。

技術特征：

1.一種鉆孔防噴與監控系統，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的一種鉆孔防噴與監控系統，其特征在于，所述防噴密封組件(7)包括安裝管(71)，所述安裝管(71)兩端均固定有安裝法蘭(72)，所述安裝管(71)外側套設有導氣環管(73)；

3.根據權利要求2所述的一種鉆孔防噴與監控系統，其特征在于，所述監控系統包括監控分站(10)，所述監控分站(10)電連接有礦用隔爆兼本安型直流電源(11)、急停手動斷電控制器(12)、礦用環境激光甲烷傳感器(14)、礦用管道激光甲烷傳感器(15)、本安電磁控制閥(16)和本安斷電控制裝置(17)；

4.根據權利要求3所述的一種鉆孔防噴與監控系統，其特征在于，所述監控分站(10)的型號為kj1042-f，所述礦用隔爆兼本安型直流電源(11)的型號為kdy600/24b，所述礦用管道激光甲烷傳感器(15)的型號為gjj100g。

5.根據權利要求4所述的一種鉆孔防噴與監控系統，其特征在于，所述監控分站(10)的電源接口電連接所述礦用隔爆兼本安型直流電源(11)的5號端口，所述急停手動斷電控制器(12)串聯在監控分站(10)的1號端口和礦用隔爆兼本安型直流電源(11)的4號端口之間，所述綜保開關(13)的輸出端電連接所述礦用隔爆兼本安型直流電源(11)的3號端口。

6.根據權利要求4所述的一種鉆孔防噴與監控系統，其特征在于，所述礦用環境激光甲烷傳感器(14)的信號輸出端電連接所述監控分站(10)的6號端口，所述礦用環境激光甲烷傳感器(14)底部的檢測接口通過瓦斯抽取管連通所述四通管(1)右側的導氣管(4)上。

7.根據權利要求4所述的一種鉆孔防噴與監控系統，其特征在于，所述礦用管道激光甲烷傳感器(15)的信號輸出端電連接所述監控分站(10)的8號端口，所述礦用管道激光甲烷傳感器(15)底部的檢測接口通過瓦斯抽取管連通所述四通管(1)左側的導氣管(4)以及集流器(20)和抽采管(21)之間的抽采高壓管(22)。

8.根據權利要求7所述的一種鉆孔防噴與監控系統，其特征在于，所述礦用管道激光甲烷傳感器(15)與所述四通管(1)左側的導氣管(4)連接的瓦斯抽取管上安裝有干燥箱。

9.根據權利要求4所述的一種鉆孔防噴與監控系統，其特征在于，所述本安電磁控制閥(16)的信號輸出端電連接所述監控分站(10)的6號端口，所述本安電磁控制閥(16)的進氣口連接外部高壓設備，所述本安電磁控制閥(16)的出氣口通過高壓管道連接所述進氣管(74)。

10.根據權利要求4所述的一種鉆孔防噴與監控系統，其特征在于，所述本安斷電控制裝置(17)的2號端口電連接所述監控分站(10)的7號端口，所述本安斷電控制裝置(17)的3號端口和4號端口分別電連接所述本安斷電控制器(18)的信號輸入端和信號輸出端。

技術總結
本發明公開了一種鉆孔防噴與監控系統，包括鉆孔機構、防噴密封組件、氣水分離箱、集流器、抽采管和監控系統，本發明涉及煤礦施工保護技術領域；本發明通過集成防噴密封組件與智能甲烷濃度監測系統，在鉆孔作業中有效防止甲烷等有害氣體的泄漏尤其在甲烷濃度達到危險閾值時，系統能夠自動啟動防噴密封裝置，通過密封措施迅速封閉氣體泄漏通道，避免了因人工操作延遲而可能帶來的安全隱患因此，該系統大幅提高了鉆孔作業過程中的安全性，尤其適用于礦井和其他有毒有害氣體風險較高的環境，該智能化控制顯著提升了操作的響應速度和精度，尤其是在突發事件發生時，能夠快速采取措施，有效防止事故發生。

技術研發人員：林清利
受保護的技術使用者：臨沂市偉雁礦山工程有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28