CN102174896A

CN102174896A - 钻孔除尘器

Info

Publication number: CN102174896A
Application number: CN2011100589493A
Authority: CN
Inventors: 芦彦山; 王宝库; 郭建峰; 唐征; 李春雨; 黄超
Original assignee: 芦彦山
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: CN102174896B

Abstract

本发明涉及钻孔除尘器，有效解决使用不安全，安装维护复杂，耗水量大，成本高，除尘效果差的问题，集尘装置是，直管经锥体管和三通管连通为一体，三通管上装有连通管，一端管壁上装有第一气管和第一水管；除尘器是，圆筒体上部的碟形封头下方的圆筒体上有气流入口，圆筒体内的承重舌板翻转机构的前端压置于密封件的上方，密封件固定在圆筒体上，承重舌板翻转机构下部有配重块，圆筒体下部有灰斗，碟形封头上有和过滤器及第一水管相互连通的第二、第三水管，过滤器经气动球阀分别和减压稳压阀、分水滤气器相连，分水滤气器分别和气阀、第一、第二气管相连通，减压稳压阀和第四水管相连通，气阀和第三气管相连通，本发明安全可靠，易安装维护，除尘效率高。

Description

钻孔除尘器

技术领域

本发明涉及一种钻孔除尘器。

背景技术

随着煤矿瓦斯防治工作的深入发展，瓦斯抽放钻孔数量势必增多，为提高成孔率，多采用压缩空气孔底吹尘排粉干式钻孔，但产生的大量粉尘严重危害钻场作业人员身体健康，因此必须采取相应捕尘、除尘措施。目前的钻孔除尘器常见有水浴式、水射流式、多级湿式、泡沫式等多种类型，正常使用中均不同程度存在以下情况：

1．需用工作电源，作业人员触电可能性增加，不安全；

2．水路、电路、压缩空气通道、机械传动机构并存，组成结构不紧凑、占用空间较大，井下安装、维护、保养繁琐；

3．钻孔孔口处的收（集）尘装置在煤（岩）壁上不够稳固，影响正常钻进；

4．耗水量较大，排放尘水混合物空间受限时恶化钻场环境；

5．使用专用液体，成本较高；

6．除尘能力有限、除尘效果不佳；

综合上述对现用钻孔除尘器的改进与革新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种钻孔除尘器，可有效解决使用不安全，安装维护复杂，耗水量大，运行成本高，除尘效果差的问题。

本发明解决的技术方案是，包括集尘装置、连通管和除尘器，集尘装置是，直管经锥体管和三通管连通为一体，三通管的下部出口管上装有相连通的连通管，与连通管相连通的三通管一端管壁上装有和三通管内连通的第一气管和第一水管，用于封孔、收尘、吹尘、产生水雾；除尘器是，圆筒体的上部有碟形封头，碟形封头下方的圆筒体侧壁上有气流入口，气流入口的下方有置于圆筒体内部的承重舌板翻转机构，承重舌板翻转机构的前端压置于密封件（如橡胶密封块）的上方，密封件固定在圆筒体的侧壁上，承重舌板翻转机构下部装有配重块，圆筒体的下部有灰斗，碟形封头上有和过滤器的出口及第一水管相互连通的第二水管和第三水管，过滤器经气动球阀分别和减压稳压阀、分水滤气器相连接，分水滤气器分别和气阀、第一气管、第二气管相连通，减压稳压阀和第四水管相连通，气阀进口端和第三气管相连通。

本发明结构简单，安全可靠，易安装维护，除尘能力大，除尘效率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意主视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

由图1给出，本发明包括集尘装置、连通管和除尘器，集尘装置是，直管1经锥体管2和三通管3连通为一体，三通管的下部出口管上装有相连通的连通管24，与连通管相连通的三通管一端管壁上装有和三通管内连通的第一气管10和第一水管9，用于封孔、收尘、吹尘、产生水雾；除尘器是，圆筒体22的上部有碟形封头23，碟形封头下方的圆筒体侧壁上有气流入口11，气流入口的下方有置于圆筒体内部的承重舌板翻转机构，承重舌板翻转机构的前端压置于密封件（如橡胶密封块）25的上方，密封件固定在圆筒体的侧壁上，承重舌板翻转机构下部装有配重块15，圆筒体的下部有灰斗18，碟形封头上有和过滤器32的出口及第一水管9相互连通的第二水管30和第三水管31，过滤器经气动球阀34分别和减压稳压阀33、分水滤气器35相连接，分水滤气器分别和气阀36、第一气管10、第二气管37相连通，减压稳压阀和第四水管39相连通，气阀进口端和第三气管27相连通。

为了保证使用效果，所说的碟形封头23上有平衡泄压用的通孔41；所说的第一水管9出口上有第一喷头6，第二水管30出口上有第二喷头14，第三水管31出口上有第三喷头13，第一气管10出口上有第四喷头7，第二喷头14呈水平状，第三喷头13呈垂直向下状，第二喷头14置于第三喷头13后方下部的圆筒体内上部，第一喷头6置于第四喷头7下方的三通管的下部出口管口内，第一水管9上装有调控第一水管用的第一针阀5，第二水管30上装有调控第二水管用的第二针阀20，第三水管31上装有调控第三水管用的第三针阀19，第一气管10上装有调控第一气管用的第四针阀8，第一喷头6和第四喷头7间有固定在三通管内的绕流体40，绕流体呈水平状贯穿在三通管的下部出口管内，绕流体为耐磨不锈钢制成的圆柱体；所说的密封件25下方的圆筒体上有和配重块相平行的密封门28；所说的圆筒体22下部有支脚21；所说的配重块15外表有聚氨酯制成的护套29；所说的第二气管37的端部有和钻杆的芯孔相连通的气管出口38；所说的承重舌板翻转机构由舌板12和转轴26构成，转轴两端的轴承42装在轴承座43内，轴承座固定在圆筒体外侧壁上，轴承座外部有固定在圆筒体上的密封罩16，防止气流外溢，舌板呈前高后低的倾斜状固定在转轴26上，舌板12的后端部与圆筒体内壁的间距为出口通道17，出口通道的通流能力是除尘器的气流入口11的通流能力的4～6倍，气流入口的通流面积为连通管通流面积的2～3倍；所说的三通管3为异径正心斜交三通管，一端部有耐磨的密封圈4；所说的连通管24为内壁光滑的钢丝透明胶管，耐磨，抗压，有柔性，不易弯折。

由上述可知，本发明包括集尘装置、连通管、除尘器，集尘装置具有封孔、收尘、吹尘、产生水雾四种功能，连通管选用内壁光滑、耐磨、管壁透亮、抗压、有柔性但不易弯折的钢丝透明胶管，连通管作为输送含尘气流的通道外，更是连续除尘的长廊，视钻场布局确定除尘器安放位置与连通管长度（一般为3～5米），连通管公称管径可选75～100mm。连通管内径与集尘装置、除尘器连接部位外径匹配，连通管与二者插接后用抱箍束牢该插接部位。

除尘器的外形为一个上部具有碟形封头的圆筒，除尘器由立腿21、碟形封头23和圆筒体22构成，碟形封头外表的平衡泄压用的通孔41与气流入口呈上下对角布置，通孔的通流面积为连通管通流面积的1～2倍，用间距为6～8mm的方格金属网封盖通孔孔口,防止异物落入。碟形封头与圆筒体为套装。碟形封头上部设置有：喷雾用水的过滤器和减压稳压阀，气路元件（即分水滤气器和气动球阀）。在除尘器内部，上下错裂布置的第二喷头14和第三喷头13形成的较厚浓雾空间，中部为带有配重块与出口通道17的承重舌板翻转机构，下部为落灰的灰斗。承重舌板翻转机构的舌板前端的端面与圆筒体内壁面截交处下沿装设有固定在圆筒体内壁面上的耐磨、耐水的密封件25，配重块通过挂钩挂到焊于舌板下方的吊环上。配重块左侧的圆筒体上有向外凸出的更换配重块用、可开启的密封门28，配重块表层的聚氨酯制成的护套29能够防止舌板翻转时配重块异常摆撞产生火花。在圆筒体外壁上需设两个对称的筒体抓手，用于搬移除尘器，碟形封头端部对称设置两个封头抓手便于维检。

为使除尘器运行稳定、调整方便，碟形封头上部平台集中布置有喷雾用水的水源处理元件（即过滤器和可调式减压稳压阀）及气路元件（即分水滤气器和气动球阀，气动球阀的作用是气控喷雾联锁开关），除尘器的气、水由钻机的气、水供应，第四水管内的静压水来自地面或井下清水泵房，第三气管和钻机的气阀36相连通，钻机气阀出口的压缩空气分别进入第一气管10、第二气管37和分水滤气器35。

本发明的工作情况是，先用一扩孔钻头（直径大于正常使用钻头直径15～20mm）在设定位置钻成1.2～1.5米深孔（具体孔深为直管与锥体管长度之和再加100mm），集尘装置被推入深孔稳固后换用正常钻孔钻头，钻杆穿过密封圈4开始钻进，钻孔孔底粉尘在钻杆芯孔的压缩空气作用下，从孔底经钻杆与集尘装置的直管内壁的间隙，运动至集尘装置的三通管的斜交处，约0.4～0.5MPa的压缩空气经第四针阀与第四喷头后形成强制射流，该射流后部负压区卷吸、助推含尘气流，除尘能力相对提高，射流使气流含尘浓度降低，含尘浓度降低的气流经过绕流体（绕流体40为耐磨不锈钢圆柱体，绕流体水平贯插在三通管的下部出口内）后变成交错的漩涡、涡列和涡流，该涡流与第一喷头6喷出的水雾充分混合，该混合具有初级降尘的功效，也为后级除尘创造良好条件。其中，混合是指涡流中的大、小颗粒受到水雾湿浸而粘性变大后与粉末粘结，粘结的颗粒在连通管内沿程逐渐与粉尘滚结壮大的现象愈演愈烈，流线、流场更加紊乱，最终在除尘器的气流入口11形成较多具有一定重量的塑性颗粒，在气流与重力惯性作用下这些颗粒被移降至3～4mm厚的不锈钢的舌板12表面，在气流入口上扩的形状与平衡泄压用的通孔共同作用下，没有被颗粒粘结的特细粉末能够上扬至由第二喷头14、第三喷头13交错形成的上部开阔浓厚雾区的下部，特细粉末与雾区下部液滴粘结形成的核团下行、变大，直至滚落至舌板表面。舌板表面积聚物的重量增加至超过配重块15的重量时舌板绕转轴整体翻转（小于90°），积聚物倾泻落入下部的灰斗，配重块使舌板迅速复位，其后重复上述脉冲动作过程，舌板与转轴偏心地焊接在一起（左上侧面积小较轻、右下侧面积大较重）。视现场需要选择不同配重块或改变同一配重块的悬挂点位置。

净化的空气从舌板后端的出口通道17、灰斗18排出。第一喷头6、第二喷头14、第三喷头13均为雾化喷头，第四喷头7为射流喷头，调整第一针阀5、第二针阀20、第三针阀19和第四针阀8使积聚物从灰斗排出时处于干态与湿态之间、净化后的空气达标排放。

本发明结构简单、调整方便、耗水量较小、维护方便，除尘能力大，总粉尘除尘效率与呼吸性粉尘除尘效率均大于90%，安全可靠，可用于有瓦斯煤尘爆炸性的环境，是煤矿井下利用压缩空气与水雾对钻孔除尘的设备一大创新。

Claims

1.一种钻孔除尘器，包括集尘装置、连通管和除尘器，其特征在于，集尘装置是，直管（1）经锥体管（2）和三通管（3）连通为一体，三通管的下部出口管上装有相连通的连通管（24），与连通管相连通的三通管一端管壁上装有和三通管内连通的第一气管（10）和第一水管（9），用于封孔、收尘、吹尘、产生水雾；除尘器是，圆筒体（22）的上部有碟形封头（23），碟形封头下方的圆筒体侧壁上有气流入口（11），气流入口的下方有置于圆筒体内部的承重舌板翻转机构，承重舌板翻转机构的前端压置于密封件（25）的上方，密封件固定在圆筒体的侧壁上，承重舌板翻转机构下部装有配重块（15），圆筒体的下部有灰斗（18），碟形封头上有和过滤器（32）的出口及第一水管（9）相互连通的第二水管（30）和第三水管（31），过滤器经气动球阀（34）分别和减压稳压阀（33）、分水滤气器（35）相连接，分水滤气器分别和气阀（36）、第一气管（10）、第二气管（37）相连通，减压稳压阀和第四水管（39）相连通，气阀进口端和第三气管（27）相连通。

2.根据权利要求1所述的钻孔除尘器，其特征在于，所说的碟形封头（23）上有平衡泄压用的通孔（41）。

3.根据权利要求1所述的钻孔除尘器，其特征在于，所说的第一水管（9）出口上有第一喷头（6），第二水管（30）出口上有第二喷头（14），第三水管（31）出口上有第三喷头（13），第一气管（10）出口上有第四喷头（7），第二喷头（14）呈水平状，第三喷头（13）呈垂直向下状，第二喷头（14）置于第三喷头（13）后方下部的圆筒体内上部，第一喷头（6）置于第四喷头（7）下方的三通管的下部出口管口内，第一水管（9）上装有调控第一水管用的第一针阀（5），第二水管（30）上装有调控第二水管用的第二针阀（20），第三水管（31）上装有调控第三水管用的第三针阀（19），第一气管（10）上装有调控第一气管用的第四针阀（8），第一喷头（6）和第四喷头（7）间有固定在三通管内的绕流体（40），绕流体呈水平状贯穿在三通管的下部出口管内，绕流体为耐磨不锈钢制成的圆柱体。

4.根据权利要求1所述的钻孔除尘器，其特征在于，所说的密封件（25）下方的圆筒体上有和配重块相平行的密封门（28）。

5.根据权利要求1所述的钻孔除尘器，其特征在于，所说的圆筒体（22）下部有支脚（21）。

6.根据权利要求1所述的钻孔除尘器，其特征在于，所说的配重块（15）外表有聚氨酯制成的护套（29）。

7.根据权利要求1所述的钻孔除尘器，其特征在于，所说的第二气管（37）的端部有和钻杆的芯孔相连通的气管出口（38）。

8.根据权利要求1所述的钻孔除尘器，其特征在于，所说的承重舌板翻转机构由舌板（12）和转轴（26）构成，转轴两端的轴承（42）装在轴承座（43）内，轴承座固定在圆筒体外侧壁上，轴承座外部有固定在圆筒体上的密封罩（16），防止气流外溢，舌板呈前高后低的倾斜状固定在转轴（26）上，舌板（12）的后端部与圆筒体内壁的间距为出口通道（17），出口通道的通流能力是除尘器的气流入口（11）的通流能力的4～6倍，气流入口的通流面积为连通管通流面积的2～3倍。

9.根据权利要求1所述的钻孔除尘器，其特征在于，所说的三通管（3）为异径正心斜交三通管，一端部有耐磨的密封圈（4）。

10.根据权利要求1所述的钻孔除尘器，其特征在于，所说的连通管（24）为内壁光滑的钢丝透明胶管，耐磨，抗压，有柔性，不易弯折。