CN104929549A - 井下钻孔防喷除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种井下钻孔防喷除尘装置。本发明井下钻孔防喷除尘装置包括：防喷装置、湿式压气引射除尘器和煤气分离装置；煤气分离装置包括：煤气分离装置本体和设置在煤气分离装置本体内的过滤器；在过滤器两侧的煤气分离装置本体的外壁上分别设有吸气口和出气口；护孔管的一端置于钻孔中，另一端与防喷装置本体外壁上的开口连接；防喷挡板固定在与开口相对的防喷装置本体的外壁上，用于将防喷装置本体与钻机固定；防喷装置本体的顶部设有抽采出口，湿式压气引射除尘器的吸气口与抽采出口连接，湿式压气引射除尘器的抽采口与煤气分离装置的吸气口连接；煤气分离装置的出气口与瓦斯抽采管连接。本发明能够防止钻孔喷孔，消除粉尘，分离瓦斯和煤粉。

Description

井下钻孔防喷除尘装置

技术领域

本发明涉及煤矿井下钻孔技术领域，尤其涉及一种井下钻孔防喷除尘装置。

背景技术

在煤矿井下钻孔施工过程中，如果施工的煤层中瓦斯含量较大、压力较高，极有可能造成喷孔，若不采取相应措施，可能造成巷道内瓦斯超限。

现有技术中，钻孔主要有湿法钻孔和干法钻孔两种方式，如果采用湿法钻孔粉尘容易在钻孔内沉淀甚至将钻孔堵死，而且如果孔壁内的积水将瓦斯喷出的通道堵住容易引起喷孔事故发生；而采用干法钻孔时粉尘量较大，而且容易发生瓦斯爆炸。

因此，如何能够在钻孔时同时实现防喷除尘的目的，这是本领域中亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种井下钻孔防喷除尘装置，实现了钻孔时防喷除尘的目的。

本发明实施例提供一种井下钻孔防喷除尘装置，包括：

防喷装置、湿式压气引射除尘器和煤气分离装置；

其中，所述防喷装置包括：护孔管、防喷装置本体、防喷挡板；

所述煤气分离装置包括：煤气分离装置本体和设置在所述煤气分离装置本体内的过滤器；在所述过滤器两侧的所述煤气分离装置本体的外壁上分别设有吸气口和出气口；

其中，所述护孔管的一端置于钻孔中，另一端与所述防喷装置本体外壁上的开口连接；所述防喷挡板固定在与所述开口相对的所述防喷装置本体的外壁上，用于将所述防喷装置本体与钻机固定；

所述防喷装置本体的顶部设有抽采出口，所述湿式压气引射除尘器的吸气口与所述抽采出口连接，所述湿式压气引射除尘器的抽采口与所述煤气分离装置的吸气口连接；所述煤气分离装置的出气口与瓦斯抽采管连接。

可选地，所述防喷装置本体的底部设有出渣口，所述出渣口与可伸缩高强度连接装置连接，用于将所述防喷装置本体内的残渣排出。

可选地，所述护孔管的另一端通过连接卡子与所述防喷装置本体外壁上的开口连接。

可选地，所述过滤器为过滤网。

可选地，所述过滤网与所述煤气分离装置本体的底面平行设置；

所述吸气口设置在所述煤气分离装置本体的侧壁的底部，所述出气口设置在所述煤气分离装置本体的侧壁的顶部，且所述吸气口和所述出气口位于所述过滤网的两侧。

可选地，所述湿式压气引射除尘器上还设有排出口，所述排出口与可伸缩高强度连接装置连接。

可选地，所述煤气分离装置本体底部的外壁上还设有排水口和排渣口。

可选地，所述防喷装置本体为多通器件。

本发明提供的井下钻孔防喷除尘装置，通过防喷装置将钻孔内喷出的高浓瓦斯收集在防喷装置内，能够防止钻孔喷孔伤人，并且通过湿式压气引射除尘器消除钻孔内排出的粉尘，并将防喷装置内的高浓瓦斯和剩余的煤粉抽入煤气分离装置内，煤气分离装置能够把从钻孔中抽出的瓦斯气体和煤粉分离出来，气体抽入瓦斯抽采管中，煤粉则留在煤气分离装置中，既达到了防止钻孔喷孔的目的，又能够消除粉尘，还可以对进入煤气分离装置的瓦斯气体和煤粉进一步分离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明井下钻孔防喷除尘装置一实施例的结构示意图；

图2为本发明井下钻孔防喷除尘装置一实施例的防喷装置结构示意图；

图3为本发明井下钻孔防喷除尘装置一实施例的煤气分离装置结构示意图；

图4为本发明井下钻孔防喷除尘装置一实施例的除尘器结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明井下钻孔防喷除尘装置一实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例的井下钻孔防喷除尘装置可以包括：

防喷装置10、湿式压气引射除尘器20和煤气分离装置30；

其中，所述防喷装置10包括：护孔管1、防喷装置本体2、防喷挡板3；

所述煤气分离装置30包括：煤气分离装置本体4和设置在所述煤气分离装置本体4内的过滤器5；在所述过滤器5两侧的所述煤气分离装置本体4的外壁上分别设有吸气口6和出气口7；

其中，所述护孔管1的一端置于钻孔中，另一端与所述防喷装置本体2外壁上的开口连接；所述防喷挡板3固定在与所述开口相对的所述防喷装置本体2的外壁上，用于将所述防喷装置本体2与钻机固定；

所述防喷装置本体2的顶部设有抽采出口8，所述湿式压气引射除尘器20的吸气口9与所述抽采出口8连接，所述湿式压气引射除尘器20的抽采口11与所述煤气分离装置的吸气口6连接；所述煤气分离装置30的出气口7与瓦斯抽采管连接。

具体来说，防喷装置10的护孔管1的一端置于钻孔中，另一端与防喷装置本体2外壁上的开口连接，如图1所示，防喷装置本体2左侧外壁上设有开口与护孔管1连接；防喷装置10的防喷挡板3固定在与开口相对的外壁上，用于将防喷装置本体2与钻机前夹持器固定；防喷装置本体2的顶部设有抽采出口8，与所述湿式压气引射除尘器20的吸气口9连接；所述湿式压气引射除尘器20的抽采口连接到所述煤气分离装置的吸气口6；所述煤气分离装置30的出气口7与瓦斯抽采管连接；煤气分离装置本体4内设置有过滤器5，在过滤器5两侧的煤气分离装置本体4的外壁上分别设有吸气口6和出气口7，将吸气口6和出气口7设置在过滤器5两侧是为了使得从吸气口6进入的气体和煤粉经过过滤器过滤后，将气体从出气口7抽入瓦斯抽采管内。

防喷装置10的主要作用是防止钻孔喷孔伤人，并把钻孔内喷出的高浓瓦斯收集在防喷装置10内；其中，护孔管1对钻孔起到保护作用，还可以将钻孔内的空间密封起来。

湿式压气引射除尘器20为现有的除尘器，如KCS-32Y型矿用湿式压气引射除尘器，主要作用是消除钻孔内排出的粉尘，并将防喷装置10内的高浓瓦斯和煤粉抽入煤气分离装置30内。

煤气分离装置30为箱体结构，主要作用是把从钻孔中抽出的气体和煤粉分离出来，具体通过过滤器将气体和煤粉分离出来，并将气体抽入瓦斯抽采管内，煤粉则留在煤气分离装置30中。

其中，防喷装置通过2.5吋抽采软管连接湿式压气引射除尘器20，湿式压气引射除尘器20通过2.5吋抽采软管连接煤气分离装置，煤气分离装置30通过2.5吋抽采软管连接瓦斯抽采管。连接注意事宜，连接时接头处必须使用专用连接卡子扎牢。连接的2.5吋抽采软管必须吊挂起来，不得下垂。

本发明防喷除尘装置安装一次后，可以重复使用，只需经常清理除尘器、煤气分离装置及连接软管即可。

本发明实施例井下钻孔防喷除尘装置的使用过程如下：钻机钻孔时，瓦斯会从钻孔内喷出，而且还伴随有煤粉颗粒和水，瓦斯、煤粉颗粒和水会通过置于钻孔中的护孔管进入防喷装置本体2内，此时会有部分煤粉颗粒和水留在防喷装置本体内，由于湿式压气引射除尘器的高负压作用，瓦斯和剩余的煤粉颗粒和水会从防喷装置10的抽采出口8通过抽采软管由湿式压气引射除尘器20的吸气口9进入湿式压气引射除尘器，在湿式压气引射除尘器20中对煤粉颗粒进行除尘，此时会有大部分煤粉颗粒和水留在湿式压气引射除尘器20中，但是还可能会有残留的煤粉颗粒，在瓦斯抽采系统的负压作用下，瓦斯以及剩余的煤粉颗粒和水由湿式压气引射除尘器20的抽采口11通过抽采软管由煤气分离装置30的吸气口6进入煤气分离装置，经过过滤器之后，瓦斯会经过煤气分离装置的出气口7进入瓦斯抽采系统的瓦斯抽采管，煤粉颗粒和水落到煤气分离装置的底部。

上述防喷装置、湿式压气引射除尘器以及煤气分离装置内的残留物分别都可以通过设置排渣口排出。

本实施例提供的井下钻孔防喷除尘装置，通过防喷装置将钻孔内喷出的高浓瓦斯收集在防喷装置内，能够防止钻孔喷孔伤人，并且通过湿式压气引射除尘器消除钻孔内排出的粉尘，并将防喷装置内的高浓瓦斯和剩余的煤粉抽入煤气分离装置内，煤气分离装置能够把从钻孔中抽出的瓦斯气体和煤粉分离出来，气体抽入瓦斯抽采管中，煤粉则留在煤气分离装置中，既达到了防止钻孔喷孔的目的，又能够消除粉尘，还可以对进入煤气分离装置的瓦斯气体和煤粉进一步分离。

下面采用几个具体的实施例，对图1所示装置实施例的技术方案进行详细说明。

图2为本发明井下钻孔防喷除尘装置一实施例的防喷装置结构示意图，如图2所示，本实施例的防喷装置在图1所示装置结构的基础上，进一步地，所述防喷装置本体2的底部设有出渣口12，所述出渣口12与可伸缩高强度连接装置13连接，用于将所述防喷装置本体2内的残渣排出。

具体来说，可伸缩高强度连接装置13可以连接至排渣装置，用于将所述防喷装置本体2内的残渣排出。

可伸缩高强度连接装置由于其可伸缩性，可以适用于不同高低的巷道。

可选地，所述护孔管1的另一端通过连接卡子14与所述防喷装置本体2外壁上的开口连接。

具体来说，在本实施例中可以使用连接卡子14把护孔管1和防喷装置本体连接为一体，使得防喷装置更加牢固。

本发明中，护孔管1可以为Φ108mm的无缝钢管。

可选地，所述防喷装置本体2为多通器件。

具体来说，如图2所示，防喷装置本体2的左侧开口与护孔管连接，防喷装置本体2的右侧具有开口通过防喷挡板，将防喷装置本体2与钻机固定，防喷装置本体2的顶部设有抽采出口，底部设有出渣口，因此防喷装置本体2为多通器件。

图3为本发明井下钻孔防喷除尘装置一实施例的煤气分离装置结构示意图，如图3所示，本实施例的煤气分离装置在图1所示装置结构的基础上，进一步地，所述过滤器5为过滤网。

可选地，所述过滤网与所述煤气分离装置本体4的底面平行设置；

所述吸气口6设置在所述煤气分离装置本体4的侧壁的底部，所述出气口7设置在所述煤气分离装置本体4的侧壁的顶部，且所述吸气口6和所述出气口7位于所述过滤网的两侧。

具体来说，在本发明实施例中可以采用过滤网作为过滤器，而且为了能够将湿式压气引射除尘器传输过来的气体和煤粉充分的分离，因此将过滤网设置在吸气口6和出气口7之间，如图3所示，吸气口6设置在煤气分离装置本体4的左侧外壁的底部，出气口7设置在煤气分离装置本体4的右侧外壁的顶部。

可选地，所述煤气分离装置本体4底部的外壁上还设有排水口15和排渣口16。

具体来说，如图3所示，煤气分离装置本体4底部的左侧外壁上还设有排水口15，用于将湿式压气引射除尘器中与气体和煤粉一块传输过来的液体排出，该液体例如是除尘后的污水。

如图3所示，煤气分离装置本体4底部的外壁上还设有排渣口16，长期使用后煤气分离装置本体中会积累煤粉，需要定期进行清理。

图4为本发明井下钻孔防喷除尘装置一实施例的除尘器结构示意图，如图4所示，本实施例的装置在图1所示装置结构的基础上，进一步地，所述湿式压气引射除尘器20上还设有排出口17，所述排出口17与可伸缩高强度连接装置18连接。

具体来说，排出口17用于将除尘器除尘后的钻屑及污水排出。

本发明中，湿式压气引射除尘器利用供给压风形成高负压达到对抽采钻孔孔内粉尘除尘的目的，需要供给压风≥0.2MPa，供给水压风≥0.3MPa，处理气体最大达32m³/min。

如图4所示，湿式压气引射除尘器上还设有压缩空气进气口19和压力水进口21。

在本发明装置使用时，打开湿式压气引射除尘器的进风、水阀，同时打开瓦斯抽采系统，瓦斯抽采系统负压正常打开后，防喷除尘装置就能正常工作。使用时需注意，接头处必须使用铁丝或专业卡子卡牢固。开启除尘器前，必须先开水阀。

本发明提供的井下钻孔防喷除尘装置，钻孔喷孔时从孔内喷出的钻屑和杂物，被收集到孔口的防喷装置内，防止喷伤施工人员，较为安全；并且使用除尘器后有效控制了钻孔施工期间产生的粉尘污染；还可以防瓦斯超限；此防喷除尘装置安装连接简单、方便、快速，可以一次安装后重复使用；成本低，加工制作简单；适用范围广，可以使用在各类钻孔如：穿层钻孔、顺层钻孔等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种井下钻孔防喷除尘装置，其特征在于，包括：

防喷装置、湿式压气引射除尘器和煤气分离装置；

其中，所述防喷装置包括：护孔管、防喷装置本体、防喷挡板；

所述煤气分离装置包括：煤气分离装置本体和设置在所述煤气分离装置本体内的过滤器；在所述过滤器两侧的所述煤气分离装置本体的外壁上分别设有吸气口和出气口；

其中，所述护孔管的一端置于钻孔中，另一端与所述防喷装置本体外壁上的开口连接；所述防喷挡板固定在与所述开口相对的所述防喷装置本体的外壁上，用于将所述防喷装置本体与钻机固定；

所述防喷装置本体的顶部设有抽采出口，所述湿式压气引射除尘器的吸气口与所述抽采出口连接，所述湿式压气引射除尘器的抽采口与所述煤气分离装置的吸气口连接；所述煤气分离装置的出气口与瓦斯抽采管连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述防喷装置本体的底部设有出渣口，所述出渣口与可伸缩高强度连接装置连接，用于将所述防喷装置本体内的残渣排出。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述护孔管的另一端通过连接卡子与所述防喷装置本体外壁上的开口连接。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述过滤器为过滤网。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述过滤网与所述煤气分离装置本体的底面平行设置；

所述吸气口设置在所述煤气分离装置本体的侧壁的底部，所述出气口设置在所述煤气分离装置本体的侧壁的顶部，且所述吸气口和所述出气口位于所述过滤网的两侧。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述湿式压气引射除尘器上还设有排出口，所述排出口与可伸缩高强度连接装置连接。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述煤气分离装置本体底部的外壁上还设有排水口和排渣口。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述防喷装置本体为多通器件。