CN102251772A - 一种煤矿井下用孔口捕尘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤矿井下用孔口捕尘器，包括集尘箱，所述集尘箱的前、后两侧对应设置有供钻杆穿过的钻杆进口、钻杆出口，其下侧设置有排渣口，所述排渣口处装配有第一气封装置，所述第一气封装置围成一个与所述排渣口连通的第一气封口且具有用于将所述集尘箱内飘至排渣口处的粉尘吹回集尘箱内的第一喷气孔，所述各第一喷气孔围设于所述第一气封口的周向上且各自具有用于与气源连接的进气端及对应的喷气端，各第一喷气孔的中心线均从其各自的进气端至喷气端向所述第一气封口的中心线逐渐靠拢；本发明的煤矿井下用孔口捕尘器解决了现有的捕尘器难以防止粉尘从其的排渣口处扩散的问题。

Description

一种煤矿井下用孔口捕尘器

技术领域

本发明涉及煤矿开采领域，尤其是一种用于煤矿井下钻孔的煤矿井下用孔口捕尘器。

背景技术

在煤层中钻孔时，使用风力排渣时会在钻孔口下风侧产生很多的粉尘，尤其是在煤层松软、煤粉颗粒很细的煤层钻孔作业时，会产生大量的粉尘，充满整个作业现场，甚至会弥漫到整个巷道中。不但威胁和影响现场作业的工人，同时对在同一巷道中作业的其他工人也造成很大的影响。

为了解决上述问题，申请号为2010106016013.3的中国专利公开了一种煤矿用密集浅孔捕尘器，所述煤矿用密集浅孔捕尘器包括集尘箱，所述集尘箱前后两侧上设置有对应的钻杆进口和钻杆出口，上下两侧上设置有除尘口和排渣口，所述钻杆出口处设置有套筒，所述除尘口处设置有喷雾嘴。所述捕尘器工作时，套筒的前端，即远离所述集尘箱的一端嵌入煤壁，钻杆依次通过所述钻杆进口和钻杆出口后开始钻进煤壁，从而通过所述套筒将钻进过程中产生的粉尘导入集尘箱内，而后通过所述喷雾嘴对粉尘进行喷淋，最终经所述排渣口排出，以达到降尘目的。

上述煤矿用密集浅孔捕尘器在使用过程中起到了一定的降尘作用，但是仍然存在一些问题：1）由于煤矿用的钻杆尾部大都为三角形，因此无法在所述集尘箱的钻杆进口处设置常规的密封结构，而所述的喷雾嘴的喷淋效果有限，无法将钻进过程中产生的粉尘充分打湿，因此在钻杆钻进的过程中仍有部分粉尘通过所述钻杆进口处“逃出”所述的集尘箱而影响周围环境，即无法实现与钻杆配合处的密封；2）所述排渣口处没有挡尘装置，排渣口处往往成为粉尘飘出的出口；3）所述集尘箱采用的是整体结构，而钻杆一般较长，且在使用过程中需经常更换，每次更换则必须将套设于钻杆上的集尘箱沿钻杆的轴向“脱”掉，降低了工作人员的工作效率的同时也增加了其劳动强度；4）由于是采用所述喷雾嘴降尘，降尘介质为水，因此经处理后的粉尘（主要成分是煤）与钻进过程中产生的渣滓等杂物混杂在一无法实现回收利用；另外，井下取水也较为困难且水经煤尘污染后无法实现循环利用，这也使得上述煤矿用密集浅孔捕尘器的使用更为不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用气密封的煤矿井下用孔口捕尘器，以解决现有的捕尘器难以防止粉尘从其的排渣口处扩散的问题。

为了解决上述问题，本发明的煤矿井下用孔口捕尘器采用以下技术方案：一种煤矿井下用孔口捕尘器，包括集尘箱，所述集尘箱的前、后两侧对应设置有供钻杆穿过的钻杆进口、钻杆出口，其下侧设置有排渣口，所述排渣口处装配有第一气封装置，所述第一气封装置围成一个与所述排渣口连通的第一气封口且具有用于将所述集尘箱内飘至排渣口处的粉尘吹回集尘箱内的第一喷气孔，所述各第一喷气孔围设于所述第一气封口的周向上且各自具有用于与气源连接的进气端及对应的喷气端，各第一喷气孔的中心线均从其各自的进气端至喷气端向所述第一气封口的中心线逐渐靠拢。

所述第一气封装置包括第一进气管，所述第一进气管围设于排渣口的周向上且围成一供煤渣掉落的落渣通道，第一进气管内具有第一气流通道及与所述第一气流通道相通的第一进气孔，所述第一喷气孔设置于所述第一进气管上侧的管壁上且通过所述第一气流通道与所述第一进气孔导通。

所述第一进气管的上侧具有锥形的第一斜面，所述第一斜面从下至上逐渐远离所述排渣口的中心线，所述第一喷气孔设置于所述的锥形斜面上。

所述集尘箱内于所述第一进气管的上方设置有用于防止从所述第一喷气孔喷出的气流沿集尘箱的内壁面贴壁行走的第一挡风环。

所述钻杆进口处装配有第二气封装置，所述第二气封装置围成一个供钻杆穿过的第二气封口，第二气封装置具有用于将所述集尘箱内飘至钻杆进口处的粉尘吹回集尘箱内的第二喷气孔，所述各第二喷气孔围设于所述第二气封口的周向上且各自具有用于与气源连接的进气端及对应的喷气端，各第二喷气孔的中心线均从其各自的进气端至喷气端向所述第二气封口的中心线逐渐靠拢。

所述各第二喷气孔的喷气端均具有一直孔段，各第二喷气孔的直孔段的中心线均从所述集尘箱的前端至后端沿所述第二气封口的圆周方向同向偏斜。

所述的第二气封装置包括第二进气管，所述第二进气管在所述钻杆进口处围成供钻杆穿过的通道，第二进气管具有第二气流通道及用于将所述第二气流通道与气源连接的第二进气孔，所述各第二喷气孔设置于第二进气管面向所述钻杆出口的一侧上，所述各第二喷气孔的进气端通过所述第二气流通道与第二进气孔导通。

所述第二进气管面向所述集尘箱的钻杆出口的一侧具有锥形的第二斜面，所述第二斜面从所述集尘箱的前端至后端逐渐远离所述第二气封口的中心线，所述第二喷气孔设置于所述第二斜面上。

所述气封装置还包括密封装配于所述钻杆进口上的护套，所述护套呈两端开口的筒形，所述第二进气管一体设置于所述护套的内壁上；所述护套内同轴线装配有阻燃套，所述阻燃套上具有供钻杆穿过的阻燃通道，所述阻燃通道的内径小于所述进气管围成的环的内径。

所述护套内于所述第二进气管面向所述集尘箱的钻杆出口的一侧设置有用于防止从所述第二喷气孔内喷出的气流沿护套的内壁面贴壁行走的第二挡风环，所述第二挡风环上具有供钻杆穿过的阻尘通道，所述阻尘通道与的中心线与所述第二气封口的中心线重合。

由于本发明的煤矿井下用孔口捕尘器在所述集尘箱的排渣口处装配有第一气封装置，所述第一气封装置围成一个与所述排渣口连通的第一气封口且具有用于将所述集尘箱内飘至排渣口处的粉尘吹回集尘箱内的第一喷气孔，所述各第一喷气孔围设于所述第一气封口的周向上且各自具有用于与气源连接的进气端及对应的喷气端，各第一喷气孔的中心线均从其各自的进气端至喷气端向所述第一气封口的中心线逐渐靠拢，因此，在使用时可通过从所述第一喷气孔内喷出的气流将集尘箱内下落至排渣口处的粉尘吹回集尘箱，防止粉尘从所述集尘箱的排渣口处扩散，从而减少粉尘对周围环境的影响，解决了现有的捕尘器难以防止粉尘从其的排渣口处扩散的问题。

附图说明

图1是本发明的煤矿井下用孔口捕尘器的实施例1的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图2中的第二气封装置的结构示意图；

图4是本发明的煤矿井下用孔口捕尘器的实施例1的立体图。 

具体实施方式

本发明的煤矿井下用孔口捕尘器的实施例1，如图1-4所示，具有集尘箱1，集尘箱1的前、后侧设置有对应的钻杆进口、钻杆出口，其上、下侧对应设置有出尘口、排渣口；钻杆进口用于供对应钻杆穿入集尘箱1，钻杆出口用于供钻杆穿出集尘箱1，另外，在工作时，可在钻杆出口处连接对应的套筒，并将套筒插装于煤壁上，从而将钻杆钻进过程中产生的粉尘引致集尘箱1内，出尘口用于通过出尘管路4与对应的粉尘收集装置（如滤袋、除尘罐或尘、气、水分离器）连接，从而将粉尘（主要成分为煤）集中收集以便后续利用或者集中处理并对伴随的瓦斯气进行收集（当采用尘、气、水分离器时）；集尘箱1采用分体式结构，具体地说，即集尘箱1包括互相扣合的上半箱体1-1及下半箱体1-2，出尘口设置于上半箱体1-1上，排渣口设置于下半箱体1-2上，用于供钻孔过程中产生的相对较重的渣滓落出，具体使用时可在所述的排渣口处加装收集装置（如收集箱或者收集袋）从而对钻孔过程中产生的渣滓进行集中处理；钻杆进、出口均由上、下半箱体互相扣合后围成，下半箱体1-2的前端上铰接有可上翻的锁紧杆5，锁紧杆5远离其铰接端的一端螺接有锁紧把手6，上半箱体的对应端1-1上具有对应的夹槽7，锁紧杆5上翻后嵌入对应的夹槽内并通过对应的锁紧把手与夹槽的上端挡止配合并将上、下半箱体锁紧，上半箱体和下半箱体的后端分别通过对应的固定块30设置有对应的销孔，上、下半箱体的后端通过插装于对应销孔中的定位销31定位配合。

集尘箱1的排渣口处设置有第一气封装置，第一气封装置包括第一进气管16，第一进气管16用于防止粉尘从排渣口处落出，第一进气管16围成一环形，其围成的孔形成一供煤渣掉落的落渣通道，第一进气管16的管壁上还具有用于与对应气源连接的第一进气孔17，第一进气孔17处设置有用于调节气流大小的调压开关18且通过进气管19与第二进气孔15导通，第一进气管16内具有第一气流通道，第一进气管16的上侧（面向集尘箱的出尘口的一侧）管壁上设置有对应的锥形的第一斜面并于所述第一斜面上沿第一进气管16围成的环的圆周方向布设有第一喷气孔20，第一喷气孔20围设于所述落渣通道的周向上且形成一阻止粉尘通过的第一气封口，其具有用于与气源连接的进气端和对应的喷气端，各第一喷气孔的进气端通过所述第一气流通道与第一进气管的第一进气孔导通，其中第一斜面是为了方便第一喷气孔20的加工，第一喷气孔20的的中心线从下端（背向集尘箱的出尘口的一端）至上端逐渐靠近所述落渣通道的中心线，各第一喷气孔的中心线靠近所述落渣通道的中心线后与落渣通道的中心线之间形成的夹角以20-45度为宜，第一喷气孔的喷气端均具有一直孔段且各第一喷气孔的的中心线沿第一进气管16围成的环形的圆周方向同向偏斜，偏斜角度以20-45度为宜，这样也是为了使从滤第一喷气孔20内喷出的气流罩设集尘箱的排渣口并形成螺旋气流，从而形成可靠的气密封，防止粉尘从集尘箱1的排渣口落出；第一进气管的上方设置有第一挡风环21，第一挡风环21用于与滤尘管结合使从所述第一喷气孔20内喷出的气流变向，防止其沿集尘箱的内壁面贴壁行走。

集尘箱1的钻杆进口处密封装配有第二气封装置8，第二气封装置8具有与集尘箱1密封配合的护套9，护套9呈两端开口的筒形且与钻杆进口同中心线设置，护套的内壁面上设置有第二进气管10，第二进气管10围成一环形，其围成的环形的环孔形成一与钻杆进口导通连接的第二气封口，第二进气管10与钻杆进口共同形成一供对应钻杆穿过的通道，第二进气管10一体设置于护套9的内壁面上，护套9内壁面的对应位置形成第二进气管10的外壁面，第二进气管10的与其中心线垂直的截面为四边形，其内部的管腔形成第二气流通道，第二进气管10的管壁上具有用于与气源连接的第二进气孔，第二进气孔用于将第二进气管10内的第二气流通道与对应的气源连接，第二进气管10的面向集尘箱1的钻杆出口的一侧的管壁上沿第二进气管10的周向布设有第二喷气孔14，第二喷气孔14围设于第二气封口的外周向上，其具有用于与气源连接的进气端及对应的喷气端，第二喷气孔的进气端通过第二进气管内的第二气流通道与所述第二进气孔导通；第二喷气孔用于将集尘箱内飘至钻杆进口处的粉尘吹回集尘箱1内，防止其从钻杆进口处排出，第二进气管10的面向集尘箱的钻杆出口的一侧的管壁为一从集尘箱1的前侧至后侧逐渐远离所述排渣通道的中心线的锥形的第二斜面，第二喷气孔14布设于所述的第二斜面上，这样大大地方便了对第二喷气孔14的加工，降低其加工难度及成本，各第二喷气孔14的中心线从第二进气管的前侧（背向所述钻杆出口的一侧）至后侧（面向所述钻杆出口的一侧）向所述第二气封口的中心线逐渐靠拢，第二喷气孔的中心线向第二气封口的中心线靠拢后与第二气封口的中心线之间的夹角以20-45度为宜；各第二喷气孔14的喷气端均具有一直孔段，该直孔段均沿第二进气管10围成的环的圆周方向同向偏斜，偏斜角度以20-45度为宜，这样是为了使从所述第二喷气孔14中喷出的气流罩严所述的钻杆进口并形成螺旋气流，从而更好的防止粉尘从钻杆进口处“逃”出；护套9内于第二进气管10的后侧（具有第二喷气孔的一侧）处设置有第二挡风环11，从第二喷气孔14内吹出的气流吹至第二挡风环11上后变向，从而避免了气流沿护套9的内壁面贴壁行走，提高其气密封（负压密封）性能；护套9内还装配有阻燃套12，阻燃套12采用铜质材料，其具有一个供钻杆穿过的阻燃通道，阻燃通道的内径小于第二进气管所围成的环形的内孔(即所述气封口)的内径，这样可避免第二进气管10与钻杆接触，起到保护第二进气管10的作用；阻燃套12于第二进气管10的前后两侧分设为两段，阻燃套12的两段分别通过法兰连接于护套两端的两压环13压设固定于护套9内，当然，两压环13上均具有供钻杆穿过的通道；第二气封装置同样采用分体式结构，具体地说，即护套9包括互相扣合的上半套和下半套，所述的上半套上固连有上半管和上半板，所述的下半套上固连有下半管和下半板，所述上、下半管拼接形成所述的第二进气管10，所述上、下半板拼接形成所述第二挡风环11，同时所述阻燃套12及压环13均采用分设于上、下半套上的两半式结构，所述的集尘箱1及第二气封装置均采用互相扣合的分体式结构，因此在使用时可通过对应分设于上、下半箱体上的锁紧杆5、锁紧把手6及夹槽7将上、下半箱体从钻杆的径向两侧快速扣合，同时使所述第二气封装置组装成形，而不需再将集尘箱套沿钻杆的轴向套上钻杆，大大地方便了钻杆的更换。

所述煤矿井下用孔口捕尘器在使用时可将集尘箱的上、下半箱体从钻杆的径向扣合，然后上翻所述锁紧杆使其嵌入对应的夹槽后旋动所述的锁紧把手使之与夹槽的对应端挤紧即可将上、下半箱体快速锁定，从而将钻杆包容，通过对应的套筒将集尘箱的钻杆出口与煤壁密封配合，从而使钻杆在钻进的过程中产生的粉尘进入集尘箱，进入集尘箱的粉尘由于所述第二气封装置和第一气封装置的作用无法从集尘箱的钻杆进口和排渣口处排出，因此只能从所述出尘口排出集尘箱，因此只需通过所述出尘管路排入对应的粉尘收集装置以便后续使用，需要更换钻杆时，只需松开所述锁紧把手，下翻所述锁紧杆即可实现方便拆卸，拆装方便。

由于本实施例中的煤矿井下用孔口捕尘器在所述集尘箱的排渣口处密封装配有所述第一气封装置，所述第一气封装置包括第一进气管，所述第一进气管围设于排渣口的周向上且围成一供煤渣掉落的落渣通道，第一进气管内具有第一气流通道，其管壁上具有用于与气源连接的第一进气孔及用于将粉尘向上吹起第一喷气孔，所述第一喷气孔设置于第一进气管的上侧且通过所述第一气流通道与所述第一进气孔导通，因此，在使用时可通过从所述第一喷气孔内喷出的气流将集尘箱内下落至排渣口处的粉尘吹回集尘箱，防止粉尘从所述集尘箱的排渣口处扩散，从而减少粉尘对周围环境的影响，解决了现有的捕尘器难以防止粉尘从其的排渣口处扩散的问题；另外，在所述集尘箱的钻杆进口处密封装配有所述第二气封装置，所述第二气封装置围成一个供钻杆穿过的第二气封口，第二气封装置具有用于将所述集尘箱内飘至钻杆进口处的粉尘吹回集尘箱内的第二喷气孔，因此在使用时可使对应的钻杆从所述气封装置和钻杆进口共同形成的通道内穿过，在钻杆钻进的过程中，当产生的粉尘飘至所述钻杆进口处时，可通过所述第二喷气孔喷出的气流将其吹回至集尘箱，防止粉尘从集尘箱的钻杆进口处向外扩散，由于是靠气体密封，因此第二气封装置不需与钻杆接触，可适用于截面为任何形状（如三角形、圆形等）的钻杆，解决了现有的捕尘器的钻杆进口处难以密封的问题。

上述实施例中，所述的第一气封装置还可以采用布设于所述排渣口外周处的一组喷头，即将所述的第一喷气孔设置于所述的喷头上；第二气封装置还可以采用布设于所述钻杆进口处的一组喷头；所述第二进气管围成的环还可以为方环；所述的集尘箱及第一气封装置还可以各自采用整体式结构；所述的锁紧杆、夹槽及对应的锁紧把手还可以采用螺杆或挂钩，当然，此种情况下须在上、下半箱体上设置对应的螺杆承载结构（如螺纹孔、螺套）或者挂钩承载结构（如耳板）；所述第二气封装置的护套、第二挡风环及阻燃套均可省略；所述的出尘口还可采用现有的除尘口，即在集尘箱的上侧设置喷雾嘴以达到降尘目的。

Claims (10)

1.一种煤矿井下用孔口捕尘器，包括集尘箱，所述集尘箱的前、后两侧对应设置有供钻杆穿过的钻杆进口、钻杆出口，其下侧设置有排渣口，其特征在于：所述排渣口处装配有第一气封装置，所述第一气封装置围成一个与所述排渣口连通的第一气封口且具有用于将所述集尘箱内飘至排渣口处的粉尘吹回集尘箱内的第一喷气孔，所述各第一喷气孔围设于所述第一气封口的周向上且各自具有用于与气源连接的进气端及对应的喷气端，各第一喷气孔的中心线均从其各自的进气端至喷气端向所述第一气封口的中心线逐渐靠拢。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下用孔口捕尘器，其特征在于：所述第一气封装置包括第一进气管，所述第一进气管围设于排渣口的周向上且围成一供煤渣掉落的落渣通道，第一进气管内具有第一气流通道及与所述第一气流通道相通的第一进气孔，所述第一喷气孔设置于所述第一进气管上侧的管壁上且通过所述第一气流通道与所述第一进气孔导通。

3.根据权利要求2所述的煤矿井下用孔口捕尘器，其特征在于：所述第一进气管的上侧具有锥形的第一斜面，所述第一斜面从下至上逐渐远离所述排渣口的中心线，所述第一喷气孔设置于所述的锥形斜面上。

4.根据权利要求3所述的煤矿井下用孔口捕尘器，其特征在于：所述集尘箱内于所述第一进气管的上方设置有用于防止从所述第一喷气孔喷出的气流沿集尘箱的内壁面贴壁行走的第一挡风环。

5.根据权利要求1-4任一项所述的煤矿井下用孔口捕尘器，其特征在于：所述钻杆进口处装配有第二气封装置，所述第二气封装置围成一个供钻杆穿过的第二气封口，第二气封装置具有用于将所述集尘箱内飘至钻杆进口处的粉尘吹回集尘箱内的第二喷气孔，所述各第二喷气孔围设于所述第二气封口的周向上且各自具有用于与气源连接的进气端及对应的喷气端，各第二喷气孔的中心线均从其各自的进气端至喷气端向所述第二气封口的中心线逐渐靠拢。

6.根据权利要求5所述的煤矿井下用孔口捕尘器，其特征在于：所述各第二喷气孔的喷气端均具有一直孔段，各第二喷气孔的直孔段的中心线均从所述集尘箱的前端至后端沿所述第二气封口的圆周方向同向偏斜。

7.根据权利要求6所述的煤矿井下用孔口捕尘器，其特征在于：所述的第二气封装置包括第二进气管，所述第二进气管在所述钻杆进口处围成供钻杆穿过的通道，第二进气管具有第二气流通道及用于将所述第二气流通道与气源连接的第二进气孔，所述各第二喷气孔设置于第二进气管面向所述钻杆出口的一侧上，所述各第二喷气孔的进气端通过所述第二气流通道与第二进气孔导通。

8.根据权利要求7所述的煤矿井下用孔口捕尘器，其特征在于：所述第二进气管面向所述集尘箱的钻杆出口的一侧具有锥形的第二斜面，所述第二斜面从所述集尘箱的前端至后端逐渐远离所述第二气封口的中心线，所述第二喷气孔设置于所述第二斜面上。

9.根据权利要求8所述的煤矿井下用孔口捕尘器，其特征在于：所述气封装置还包括密封装配于所述钻杆进口上的护套，所述护套呈两端开口的筒形，所述第二进气管一体设置于所述护套的内壁上；所述护套内同轴线装配有阻燃套，所述阻燃套上具有供钻杆穿过的阻燃通道，所述阻燃通道的内径小于所述进气管围成的环的内径。

10.根据权利要求9所述的煤矿井下用孔口捕尘器，其特征在于：所述护套内于所述第二进气管面向所述集尘箱的钻杆出口的一侧设置有用于防止从所述第二喷气孔内喷出的气流沿护套的内壁面贴壁行走的第二挡风环，所述第二挡风环上具有供钻杆穿过的阻尘通道，所述阻尘通道与的中心线与所述第二气封口的中心线重合。

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