CN102797425A

CN102797425A - 煤层钻探风水联动雾化除尘、清洗装置

Info

Publication number: CN102797425A
Application number: CN2012103081177A
Authority: CN
Inventors: 王清刚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2032-08-27
Also published as: CN102797425B

Abstract

本发明公开了一种煤层钻探风水联动雾化除尘、清洗装置，其特征是进水接头经过进液三通之后，一路依次经闸阀、进水管路接至出口三通的第一端口，出口三通的第二端口接喷头接头；另一路依次经液压流量控制阀、减压阀接喷雾头，喷雾头设置在雾化筒中；进气接头经气体单向流量控制阀与进气管相连通，进气管连通至雾化筒中，并位于喷雾头的后端；在雾化筒的端盖上设置喷雾出口，喷雾出口通过喷雾流量控制阀接出口三通的第三端口。本发明能解决穿煤钻孔自燃发火、钻头卡堵问题；同时又能为钻进清洗钻孔、助排渣提供高压水源，从而保障煤矿安全。

Description

煤层钻探风水联动雾化除尘、清洗装置

技术领域

本发明涉及一种煤层钻探风水联动雾化除尘、清洗装置，更具体地说是为起到钻杆穿煤进时进行助排渣，孔内着火、降温、降尘作用，同时又能够提供清洁水源进行清洗内孔的装置。

背景技术

在煤矿穿煤钻孔时，易自燃煤层自燃发火期非常短。尤其是在底板穿层钻孔施工需穿过煤层时，由于煤层瓦斯压力和地应力均较大，在穿煤速度过快时很容易造成钻孔排渣困难、后路被堵现象，极易造成孔内着火，产生大量CO严重威胁人员安全和安全生产。

为解决这一问题，水龙头动力头式钻机在钻探过程中回转钻进时均使用泥浆泵注浆通过钻机水龙头、钻杆内孔向孔底输送泥浆或气流冲洗孔底，携带岩屑的泥浆或气流沿钻杆与孔壁之间的外环状空间上升，从孔口流向沉淀池。由于上述两种方式均存在一定的局限性，采用注浆方式清洗内孔时能够达到降温、除尘的作用，但容易产生钻头被堵现象，使钻进无法继续进行。采用压风为动力方式的清洗内孔、助排渣效果较好，但降温、除尘、防着火效果差。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种煤层钻探风水联动雾化除尘、清洗装置，以解决穿煤钻孔自燃发火，钻头卡堵问题；在需要用高压水清洗钻孔、助排渣时又能够提供高压水源，从而保障煤矿安全。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明煤层钻探风水联动雾化除尘、清洗装置的结构特点是：

进水接头经过进液三通之后，一路依次经闸阀、进水管路接至出口三通的第一端口，出口三通的第二端口接喷头接头；所述进水接头经过进液三通之后的另一路依次经液压流量控制阀、减压阀接喷雾头，所述喷雾头设置在雾化筒中；

进气接头经气体单向流量控制阀与进气管相连通，所述进气管连通至所述雾化筒中，并位于喷雾头的后端；在所述雾化筒的端盖上设置喷雾出口，所述喷雾出口通过喷雾流量控制阀接出口三通的第三端口。

本发明煤层钻探风水联动雾化除尘、清洗装置的结构特点也在于在所述雾化筒上分别设置有雾化筒安全阀和卸载放水阀。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明利用煤矿井下资源管道水及压风，通过雾化筒实现风水联动形成高速雾化气流高速进入钻机水龙头、钻杆内孔，向孔底喷射，其雾化气流有降温、除尘、防堵的功效，雾化气流携带的水雾水起到降温防止煤层燃烧、、除尘清洗钻孔、助排渣等功能。可以有效地解决穿煤钻孔自燃发火问题；而当出现钻头卡堵问题需要冲洗及清洗钻孔时，可以提供高压动力水。

2、本发明采取初步雾化装置雾化筒，雾化效果可通过液压流量控制阀和减压阀进行调节，在雾化筒内初步雾化；进气管的气体流量和压力可通过气体单向流量阀进行调节，同时进气管进入雾化筒并位于喷雾头的后端，更容易以气带雾，形成雾化气流，充分再次雾化，在雾化筒内形成增压。

3、本发明中设置的气体单向流量阀可保证气流只能向雾化筒方向前进，防止雾流倒灌、保证了压风管道的安全。

4、本发明通过设置雾化筒安全阀和卸载放水阀，在雾化筒压力达到设定值时，雾化筒安全阀自动开启起到过压保护的作用。

5、本发明在使用中当出现钻头卡堵需要冲洗及清洗钻孔时，关闭液控流量控制阀、关闭气体单向流量控制阀以及关闭喷雾流量控制阀，进水接头中接入的水直接经喷头接头喷出，提供高压动力水。

6、本发明结构紧凑、质量轻、安装方便，能有效防止钻进时煤着火自然、起着冷却钻头、钻进除尘、清洗钻具、固着井壁、驱动钻进、防堵、防卡的作用，适应煤矿穿煤钻孔使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中标号：1进水接头；2进液三通；3闸阀；4进水管路；5液压表；6气压表；7喷雾头；8雾化筒安全阀；9出口三通；10喷头接头；11喷雾流量控制阀；12雾化筒；13卸载放水阀；14进气管；15移动轮；16进气接头；17气体单向流量控制阀；18减压阀；19液控流量控制阀。

具体实施方式

参见图1，本实施例中煤层钻探风水联动雾化除尘、清洗装置的结构设置为：

进水接头1经过进液三通2之后，一路依次经闸阀3、进水管路4接至出口三通9的第一端口，出口三通9的第二端口接喷头接头10；进水接头1经过进液三通2之后，另一路依次经液压流量控制阀19、减压阀18接至喷雾头7，喷雾头7设置在雾化筒12中；

进气接头16经气体单向流量控制阀17与进气管14相连通，进气管14连通至雾化筒12中，并位于喷雾头7的后端；在雾化筒12的端盖上设置喷雾出口，喷雾出口通过喷雾流量控制阀11接至出口三通9的第三端口。

具体实施中，在雾化筒12上分别设置有雾化筒安全阀8和卸载放水阀13，在减压阀18与喷雾头7的连接道路上通过三通设置液压表5，在进水管路4上通过三通设置气压表6；整个装置设置为箱形结构，在箱体的底部设置移动轮15，以便于移动。

使用方法：

1、钻进过程中需要降温、除尘、防着火时采取喷雾方式，此时，关闭闸阀3、开启液控流量控制阀19、喷雾流量控制阀11和气体单向流量控制阀17，煤矿井下的管道水依次通过进水接头1、进液三通2、液控流量控制阀19和减压阀18进入雾化筒12，经喷嘴头7在雾化筒中得到初步雾化，来自压风管道的压风气体通过进气接头16和气体单向流量控制阀17和进气管14进入雾化筒12，在雾化筒12中形成雾化气流，在对雾化筒增压后通过喷雾流量控制阀11、喷头接头10喷出，实现喷雾。

2、当出现钻头卡堵需要冲洗钻头及清洗钻孔时，开启闸阀3，关闭液控流量控制阀19、气体单向流量控制阀17和喷雾流量控制阀11；管道水依次通过进水接头1、进液三通2、闸阀3、进水管路4、出口三通9和喷头接头10喷出，提供高压动力水，满足冲洗钻头及清洗钻孔的要求。

4、喷雾头7的雾化效果可通过调节液控流量控制阀19和减压阀18予以实现；从喷头接头10喷出的雾化气流的流量和压力可通过喷雾流量控制阀11进行调节。喷水流量通过闸阀3进行调节。

5、为保证初步雾化的水雾得到再次雾化，设置进气管14的出口气流在后，雾流在前，利于气流对雾流的加速和增压。

6、在考虑到由于煤矿井下特殊环境、压风管道的气压不稳定，井下水压远大于风压，人工操作难以控制，当来自管道气体进气接头16的压力较小时，雾化筒中的雾流有可能从进气管14的出口返流至压风管道，造成风管内进水，影响风动工具的使用和压风管路系统正常运转，威胁安全生产。本发明设置气体单向流量控制阀17可以有效防止倒流，保证生产安全。

Claims

1.煤层钻探风水联动雾化除尘、清洗装置，其特征是：

进水接头(1)经过进液三通(2)之后，一路依次经闸阀(3)、进水管路(4)接至出口三通(9)的第一端口，出口三通(9)的第二端口接喷头接头(10)；所述进水接头(1)经过进液三通(2)之后的另一路依次经液压流量控制阀(19) 、减压阀(18)接喷雾头(7)，所述喷雾头(7)设置在雾化筒(12)中；

进气接头(16)经气体单向流量控制阀(17)与进气管(14)相连通，所述进气管(14)连通至所述雾化筒(12)中，并位于喷雾头(7)的后端；在所述雾化筒(12)的端盖上设置喷雾出口，所述喷雾出口通过喷雾流量控制阀(11)接出口三通(9)的第三端口。

2.根据权利要求1所述的煤层钻探风水联动雾化除尘、清洗装置，其特征是在所述雾化筒(12)上分别设置有雾化筒安全阀(8)和卸载放水阀(13)。