CN104179524B - 防瓦斯喷孔气水渣分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防瓦斯喷孔气水渣分离装置，本发明采用固孔收集器、风筒气水渣分离装置和可调定孔位置装置组成的结构，突出煤层钻进时，排出水、钻渣和瓦斯进行有效分离，将固孔收集器的密封垫圈不用扩孔即可直接扣在钻孔处，减少工人劳动强度，还能起到缓冲贮存并进行有效抽放效果，本发明结构简单，操作方便，适应性强，能提高安装效率，并保证钻孔施工人员人身安全，消除钻孔喷孔或钻孔突出带来的瓦斯超限等安全隐患，为煤矿安全生产提供了保障。本发明结构简单，成本低廉，效果理想。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭矿山开采技术领域，尤其是一种防瓦斯喷孔气水渣分离装置。
背景技术
随着开采深度的增加，煤层瓦斯含量逐渐增加，煤层瓦斯压力增大，造成瓦斯事故频发，严重制约煤矿安全生产。因此，瓦斯治理是当前煤矿安全工作的首要任务，该问题亟待解决。突出煤层治理瓦斯的根本途径在于瓦斯抽放，要想取取得更好的抽放效果，首先需要有先进的打钻工艺作保证，突出煤层打钻施工过程中为了防止瓦斯喷孔和大量水渣排入巷道，钻孔必需装气水渣分离防瓦斯喷孔装置，针对这些安全隐患国内外科研人员和现场工作人员都进行了深入的研究，取得了一些可喜的成绩，但是传统的防喷装置经常出现因大量瓦斯喷出不能及时抽放，也没有专用气水渣三者有效分离的处理设备，还需要换上大钻头进行扩孔，防喷装置进行悬挂困难，有时还堵孔，造成瓦斯喷孔更加严重。为了解决以上技术难题，需要研发新的防喷装置，以满足煤矿现场治理瓦斯打钻工作需要，为煤矿安全生产提供了保障。
发明内容
本发明的目的是：提供一种防瓦斯喷孔气水渣分离装置，它能在突出煤层钻进时，将排出的水、钻渣和瓦斯进行有效分离，且无需扩孔，减少工人劳动强度，结构简单，操作、安装方便，能有效消除钻孔喷孔或钻孔突出带来的瓦斯超限等安全隐患，，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：防瓦斯喷孔气水渣分离装置，包括固孔收集器、风筒气水渣分离装置和可调定孔位置装置，固孔收集器的组成包括收集器筒体，在收集器筒体的前端设有环形的密封垫圈；风筒气水渣分离装置的组成包括过渡弯头三通，过渡弯头三通的顶端与收集器筒体的内部连通，其侧端连接有连接抽放管，其底端连接有气水渣分离管，气水渣分离管的末端进入自动溢水池；可调定孔位置装置的组成包括外套管及内套管，外套管套在内套管外，在外套管的外端设有法兰螺栓，在内套管的外端设有钻机机头法兰，在外套管与内套管的连接部分设有固孔位螺栓，法兰螺栓与收集器筒体的末端连接；在密封垫圈、收集器筒体及法兰螺栓的顶部设有吊挂吊环，在吊挂吊环上连接有钢丝吊绳。
所述的收集器筒体由收集器骨架以及包覆在收集器骨架外的风筒布组成。
在收集器筒体与法兰螺栓的连接位置处设有挡渣毛刷。使水、气和渣不易从连接处溢出。
由于采用了以上技术方案，与现有技术相比，本发明采用固孔收集器、风筒气水渣分离装置和可调定孔位置装置组成的结构，突出煤层钻进时，排出水、钻渣和瓦斯进行有效分离，将固孔收集器的密封垫圈不用扩孔即可直接扣在钻孔处，减少工人劳动强度，还能起到缓冲贮存并进行有效抽放效果，本发明结构简单，操作方便，适应性强，能提高安装效率，并保证钻孔施工人员人身安全，消除钻孔喷孔或钻孔突出带来的瓦斯超限等安全隐患，为煤矿安全生产提供了保障。本发明结构简单，成本低廉，效果理想。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明的实施例：防瓦斯喷孔气水渣分离装置的结构如图1所示，包括固孔收集器、风筒气水渣分离装置和可调定孔位置装置，固孔收集器的组成包括收集器筒体5，收集器筒体5由收集器骨架10以及包覆在收集器骨架10外的风筒布6组成；在收集器筒体5的前端设有环形的密封垫圈4；风筒气水渣分离装置的组成包括过渡弯头三通8，过渡弯头三通8的顶端与收集器筒体5的内部连通，其侧端连接有连接抽放管7，其底端连接有气水渣分离管9，气水渣分离管9的末端进入自动溢水池11；可调定孔位置装置的组成包括外套管15及内套管17，外套管15套在内套管17外，在外套管15的外端设有法兰螺栓14，在内套管17的外端设有钻机机头法兰18，在外套管15与内套管17的连接部分设有固孔位螺栓16，法兰螺栓14与收集器筒体5的末端连接，在收集器筒体5与法兰螺栓14的连接位置处设有挡渣毛刷12；在密封垫圈4、收集器筒体5及法兰螺栓14的顶部设有吊挂吊环3，在吊挂吊环3上连接有钢丝吊绳13。
使用时，根据设计选择打钻位置，钻头1及钻杆2穿过可调定孔位置装置和固孔收集器，找个合适钻机与钻孔适当位置，内套管17可以在外套管15内滑动，从而调整钻机19与开孔水平位置，利用吊挂吊环3和钢丝吊绳13吊挂固孔收集器，间隔0.5m设一个吊环，每个吊环上均设有一股钢丝吊绳13，钢丝吊绳133的另一端固定巷道吊钩上，统一美观，通过钢丝吊绳13调整装置的倾角；在不用扩孔的情况下，将固孔收集器的密封垫圈4不用扩孔直接扣在钻孔处，钻孔打钻期间，煤层中高压瓦斯失去压力平衡，当压力足够大时，可能会出现带动煤粉沿钻孔向外大量涌出，收集器筒体5能暂时收集喷出的水、瓦斯和煤粉尘混合物，不会让瓦斯喷到巷道中，导致瓦斯超限发生；随后，在过渡弯头三通8上连接的连接抽放管7和气水渣分离管9将气水渣混合物分离成水、瓦斯和煤，瓦斯经连接抽放管7排入专用回风道，气水渣分离管9将水与煤送到沉淀池11内，水和煤渣给过分离器后，水排入排水沟，煤清理后运送到煤仓中，从而保证了钻孔施工人员人身安全，并杜绝了钻孔喷孔、喷瓦斯事故发生，提高了煤矿安全生产效率。
所述风筒气水渣分离装置用于将气水渣混合物分离成水、瓦斯和煤，将风筒口插入沉淀池起到自动排水和密封瓦斯作用；所述的可调定孔位置装置是根据开孔不同的位置，可以随意孔口与钻机之间位置，并起到固定装置在孔口，以防喷孔时脱落伤人。采用本发明装置，利用草帽式固孔收集器，安装防喷装置无须进行扩孔的麻烦，并气水渣进行有效分离，瓦斯大量喷出，风筒气水渣分离装置起到暂时缓冲贮存瓦斯作用，给喷出瓦斯提供抽放时间。
Claims (3)
1.一种防瓦斯喷孔气水渣分离装置，包括固孔收集器、风筒气水渣分离装置和可调定孔位置装置，其特征在于：固孔收集器的组成包括收集器筒体(5)，在收集器筒体(5)的前端设有环形的密封垫圈(4)；风筒气水渣分离装置的组成包括过渡弯头三通(8)，过渡弯头三通(8)的顶端与收集器筒体(5)的内部连通，其侧端连接有连接抽放管(7)，其底端连接有气水渣分离管(9)，气水渣分离管(9)的末端进入自动溢水池(11)；可调定孔位置装置的组成包括外套管(15)及内套管(17)，外套管(15)套在内套管(17)外，在外套管(15)的外端设有法兰螺栓(14)，在内套管(17)的外端设有钻机机头法兰(18)，在外套管(15)与内套管(17)的连接部分设有固孔位螺栓(16)，法兰螺栓(14)与收集器筒体(5)的末端连接；在密封垫圈(4)、收集器筒体(5)及法兰螺栓(14)的顶部设有吊挂吊环(3)，在吊挂吊环(3)上连接有钢丝吊绳(13)；钻头(1)及钻杆(2)穿过可调定孔位置装置和固孔收集器，内套管(17)能在外套管(15)内滑动，从而调整钻机(19)与开孔水平位置，利用吊挂吊环(3)和钢丝吊绳(13)吊挂固孔收集器，间隔0.5m设一个吊挂吊环(3)，每个吊挂吊环(3)上均设有一股钢丝吊绳(13)，钢丝吊绳(13)的另一端固定巷道吊钩上。
2.根据权利要求1所述的防瓦斯喷孔气水渣分离装置，其特征在于：所述的收集器筒体(5)由收集器骨架(10)以及包覆在收集器骨架(10)外的风筒布(6)组成。
3.根据权利要求1所述的防瓦斯喷孔气水渣分离装置，其特征在于：在收集器筒体(5)与法兰螺栓(14)的连接位置处设有挡渣毛刷(12)。
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