CN109322695A - 一种采煤工作面瓦斯治理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采煤工作面瓦斯治理装置，包括钻管、瓦斯处理装置、支撑调节装置、密封装置以及安装板，所述钻管一端安装瓦斯处理装置，所述瓦斯处理装置下端安装有支撑调节装置，所述密封装置一端固定在远离瓦斯处理装置的钻管另一端，另一端固定在支撑调节装置的一侧，所述支撑调节装置固定在安装板上。本发明的优点在于，该装置减小了瓦斯发生爆炸的可能，提高了采煤工作的安全性和瓦斯的利用率，还可以实现不高度和不同位置的采煤工作面的瓦斯抽采，操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及瓦斯治理设备领域，具体为一种采煤工作面瓦斯治理装置。
背景技术
采煤工作面瓦斯治理装置是指一种治理煤矿井下壁式采煤工作面上瓦斯积聚的设备，主要解决现有煤矿井下采煤工作面上存在的瓦斯积聚而超标易造成瓦斯爆炸。
在挖煤孔施工和煤层钻孔过程中，大量瓦斯从煤岩裂隙、钻孔中喷出造成瓦斯喷孔，不仅使钻孔无法继续施工，而且容易造成掘进巷道发生瓦斯超限引起瓦斯爆炸；根据近年来的统计数据在泄各种煤矿事故中，瓦斯爆炸导致的煤矿事故约占煤矿事故总数的47％，如何有效的控制瓦斯的漏成了煤矿各部门都十分关注的问题。
瓦斯抽放是治理瓦斯最有效的措施，无论是高位钻场钻孔抽放还是上隅角埋管抽放，在瓦斯抽放过程中，采煤工作面上的煤尘容随瓦斯带出，不仅容易使瓦斯抽采管造成堵塞，还容易引起爆炸，也对瓦斯的利用造成影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：现有的瓦斯抽放过程中，采煤工作面上的煤尘容随瓦斯带出，不仅容易使瓦斯抽采管造成堵塞，还容易引起爆炸，也对瓦斯的利用造成影响。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种采煤工作面瓦斯治理装置，包括钻管、瓦斯处理装置、支撑调节装置、密封装置以及安装板，所述钻管一端安装瓦斯处理装置，所述瓦斯处理装置下端安装有支撑调节装置，所述密封装置一端固定在远离瓦斯处理装置的钻管另一端，另一端固定在支撑调节装置的一侧，所述支撑调节装置固定在安装板上。
所述瓦斯处理装置包括分离管、端盖、瓦斯出口管、出水管以及储水箱，所述分离管一端与钻管一端连接并相通，另一端连接有端盖，所述端盖连接有进水管，所述分离管的一侧安装有瓦斯出口管，所述分离管的下端安装有出水管，所述出水管远离分离管的一端滑动连接储水箱，所述储水箱固定在安装板上表面。
所述支撑调节装置包括支撑组件和调节组件，所述支撑组件固定在调节组件上，所述调节组件固定在安装板上表面。
所述支撑组件包括立杆、支撑横板以及支撑纵板，所述立杆对称固定在调节组件的两侧，所述立杆上端平行固定有支撑横板，所述支撑横板的两端之间平行固定有支撑纵板，所述支撑纵板上均固定有环形锁紧件，所述分离管的两端套设在环形锁紧件之间，并伸出环形锁紧件。
所述调节组件包括固定立板、支撑立板、调节横板、转动机构以及升降横板，所述固定立板固定在靠近储水箱一侧的安装座上表面，所述固定立板上对对称开设有竖直分布且前后通透的滑槽，所述固定立板远离储水箱的一侧前后两端固定有支撑立板，所述支撑立板上端固定有调节横板，所述支撑立板之间固定有转动机构，所述转动机构的上端前后均固定有水平分布的升降横板，所述升降横板与滑槽滑动连接，所述升降横板穿过滑槽的一端与立杆下端固定。
优选地，所述密封装置包括密封盖和压杆，所述密封盖连接在分离管的钻管一端，所述密封盖两侧对称设有水平分布的压杆，所述压杆一端与密封盖端部连接，另一端通过连接块与分离管连接。
优选地，所述密封装置包括锁紧组件，所述锁紧组件包括L形板、U形套板、弹簧、锁紧立板以及调节螺栓，所述L形板固定在远离储水箱的固定立板一侧，所述U形套板底端滑动连接L形板的底板，所述L形板和U形套板之间设有若干个弹簧，所述U形套板的两端部套设有锁紧立板，所述压杆远离密封盖端的一端穿过连接块，并与锁紧立板远离U形套板的一端固定连接，所述固定立板在U形套板的两端部还开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔中螺纹连接调节螺栓，所述调节螺栓穿过固定立板并与U形套板的两端紧密接触。
优选地，所述转动机构包括转动轴、主动锥齿轮、转动丝杆以及从动锥齿轮，所述转动轴套设在支撑立板之间并穿过支撑立板，所述转动轴两端均安装有主动锥齿轮，所述转动轴一端部还安装有转动手柄，所述转动丝杆与升降横板的一端螺纹连接，所述转动丝杆的下端固定有从动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合传动。
优选地，所述端盖上安装有液体单向阀和液体流量计。
优选地，所述瓦斯出口管上安装有气体单向阀和气体流量计，瓦斯出口管与分离管内部连接处还安装有过滤网。
优选地，所述升降横板与立杆连接的下端均设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧通过垫块固定在安装板的上表面。
优选地，所述升降横板与立杆之间还斜设有加强筋。
优选地，所述密封盖为锥形密封盖，所述锥形密封盖与钻管滑动连接。
优选地，所述安装板下端面还安装有移动滚轮，并沿安装板的四个角端方向分布。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.在本发明中，经瓦斯处理装置处理后的瓦斯清洁度高，没有煤尘，不仅提高了瓦斯的利用率，更大大减小了瓦斯发生爆炸的可能，增加了采煤工作的安全性；
2.通过支撑调节装置和移动滚轮的设置，可以实现不高度和不同位置的采煤工作面的瓦斯抽采，操作方便，且整个高度调节过程无电动力，减少了瓦斯爆炸的可能性，进一步确保了采煤工作的安全性；
3.在本发明中，密封装置能够将钻管周边进行密封，防止瓦斯从钻孔与钻管之间的缝隙中漏出，大大减少了瓦斯在采煤工作面积聚的可能性，避免了瓦斯爆炸，保证了采煤的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例一种采煤工作面瓦斯治理装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中瓦斯处理装置的结构示意图；
图3为本发明实施例中支撑调节装置的结构示意图；
图4为本发明实施例中支撑调节装置另一视角的结构示意图；
图5为本发明实施例的主视图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
实施例一
参阅图1，本实施例公开了一种采煤工作面瓦斯治理装置，包括钻管1、瓦斯处理装置2、支撑调节装置3、密封装置4以及安装板5，所述钻管1一端安装瓦斯处理装置2，另一端插入采煤工作面6的内部，所述瓦斯处理装置2下端安装有支撑调节装置3，所述密封装置4一端固定在远离瓦斯处理装置2的钻管1另一端，所述密封装置4另一端固定在支撑调节装置3的一侧，所述支撑调节装置3固定在安装板5上，在本实施例中，安装板5的下端面还安装有四个移动滚轮51，并沿安装板5的四个角端方向分布。
参阅图2，所述瓦斯处理装置2包括分离管21、端盖22、瓦斯出口管23、出水管24以及储水箱25，所述分离管21一端与钻管1一端连接并相通，另一端连接有端盖22，所述端盖22连接有进水管7，所述端盖22上安装有液体单向阀221和液体流量计222，液体单向阀221可以防止分离管21中的水回流到进水管7中，液体流量计222能够记录消耗的水量；所述分离管21的侧面安装有瓦斯出口管23，所述瓦斯出口管23连接有瓦斯抽采管8，所述瓦斯出口管23上安装有气体单向阀231和气体流量计232，气体单向阀231能够防止瓦斯回流，气体流量计232能够记录瓦斯的流量，帮助工作人员进行瓦斯量统计，再进一步的，所述瓦斯出口管23与分离管21内部连接处还安装有过滤网(图中未示)，能够对瓦斯中的煤尘进一步清除；所述分离管21的下端安装有出水管24，所述出水管24远离分离管21的一端滑动连接储水箱25，所述储水箱25固定在安装板5上表面，通过出水管24与储水箱25滑动连接，可以调节分离管21与储水箱25之间的间距。
参阅图3和图4，所述支撑调节装置3包括支撑组件31和调节组件32，所述支撑组件31固定在调节组件32上，所述调节组件32固定在安装板5上表面。
所述支撑组件31包括立杆311、支撑横板312以及支撑纵板313，所述立杆312对称固定在调节组件32的两侧，所述立杆312上端平行固定有支撑横板312，所述支撑横板312的两端之间平行固定有支撑纵板313，所述支撑纵板313的中心位置上均固定有环形锁紧件314，所述分离管21的两端套设在环形锁紧件314之间，并伸出环形锁紧件314。
所述调节组件32包括固定立板321、支撑立板322、调节横板323、转动机构324以及升降横板325，所述固定立板321固定在靠近储水箱25一侧的安装座5上表面，所述固定立板321上对对称开设有竖直分布且前后通透的滑槽3211，所述固定立板321远离储水箱25的一侧前后两端固定有支撑立板322，所述支撑立板322上端固定有调节横板323，所述支撑立板322之间固定有转动机构324，所述转动机构324的上端前后均固定有水平分布的升降横板325，所述升降横板325与滑槽3211滑动连接，保证升降横板325能够在滑槽3211上滑动，所述升降横板325穿过滑槽3211的一端与立杆311下端固定，再进一步的，所述升降横板325与立杆311之间还斜设有加强筋9，所述升降横板325与立杆311连接的下端均设有缓冲弹簧10，所述缓冲弹簧10通过垫块101固定在安装板5的上表面，实现对支撑组件31的缓冲作用。
参阅图5，所述密封装置4包括密封盖41和压杆42，本实施例中，所述密封盖为锥形密封盖，所述密封盖滑动连接在远离分离管的钻管一端，所述密封盖两侧对称设有水平分布的压杆42，所述压杆42一端与密封盖41端部连接，另一端通过连接块43与分离管21连接。
进一步的，所述转动机构324包括转动轴3241、主动锥齿轮3242、转动丝杆3243以及从动锥齿轮3244，所述转动轴3241套设在支撑立板322之间并穿过支撑立板322，所述转动轴3241两端均安装有主动锥齿轮3242，所述转动轴3241一端部还安装有转动手柄3245，所述转动丝杆3243与升降横板325的一端螺纹连接，所述转动丝杆3243的下端连接有从动锥齿轮3244，所述主动锥齿轮3242与从动锥齿轮3244啮合传动。
本实施例的工作原理是：先通过安装板5下的移动滚轮51的滚动，水平位置进行调节，将装置移动到工作位置，再通过转动转动手柄3245，使得转动轴3241带动主动锥齿轮3242转动，从而由被动锥齿轮3244带动转动丝杆3243转动，使得螺纹连接在转动丝杆3243上的升降横板325升降，从而使得立杆311升降，通过立杆311的升降使得瓦斯处理装置2可以在支撑纵板313上升降，直到钻管1的高度达到工作位置，停止转动转动手柄3245；将钻管1插入到采煤工作面6内进行瓦斯抽采，瓦斯经钻管1进入到瓦斯处理装置2的分离管21中，瓦斯进入分离管21后，由进水管7向分离管21喷入水雾，将瓦斯中的煤尘进行沉降，瓦斯由瓦斯出口管23经瓦斯抽采管7抽走，煤尘和水右出水管25进入到储水箱26进行处理，瓦斯出口管23上安装有过滤网(图中未示)，能够对瓦斯中的煤尘进一步清除，瓦斯出口管23上的气体单向阀231能够防止瓦斯回流，气体流量计232能够记录瓦斯的流量，帮助工作人员进行瓦斯量统计，端盖22上的液体单向阀221能够防止分离管21中的水回流到进水管7中，液体流量计222能够记录消耗的水量，经瓦斯处理装置2处理后的瓦斯清洁度较高，基本没有煤尘，不仅提高了瓦斯的利用率，更避免了瓦斯发生爆炸的可能，大大增加了采煤工作的安全性。
实施例二
参阅图5，本实施例与实施例一的区别在于，所述密封装置4还包括锁紧组件44，所述锁紧组件44包括L形板441、U形套板442、弹簧443、锁紧立板444以及调节螺栓445，所述L形板441固定在远离储水箱25的固定立板321一侧，所述U形套板442底端滑动连接L形板441的底板，所述L形板441和U形套板442之间设有若干个弹簧443，所述U形套板442的两端部套设有锁紧立板444，所述压杆42远离密封盖41的一端穿过连接块43，并与锁紧立板444远离U形套板442的一端固定连接，所述固定立板321在U形套板442的两端部的位置处还开设有螺纹通孔3212，所述螺纹通孔3212中螺纹连接调节螺栓445，所述调节螺栓445穿过固定立板321并与U形套板442的两端紧密接触。
进一步通过旋转锁紧组件44中的调节螺栓445，使得U形套板442带动锁紧立板444向弹簧443一侧滑动，从而使得连接在锁紧立板444上的压杆42对密封盖41进一步的压紧，使密封盖41与采煤工作面6接触更加紧密，杜绝了瓦斯从缝隙中漏出，同时操作也方便。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种采煤工作面瓦斯治理装置，其特征在于：包括钻管、瓦斯处理装置、支撑调节装置、密封装置以及安装板，所述钻管一端安装瓦斯处理装置，所述瓦斯处理装置下端安装有支撑调节装置，所述密封装置一端固定在远离瓦斯处理装置的钻管另一端，另一端固定在支撑调节装置的一侧，所述支撑调节装置固定在安装板上；
所述瓦斯处理装置包括分离管、端盖、瓦斯出口管、出水管以及储水箱，所述分离管一端与钻管一端连接并相通，另一端连接有端盖，所述端盖连接有进水管，所述分离管的一侧安装有瓦斯出口管，所述分离管的下端安装有出水管，所述出水管远离分离管的一端滑动连接储水箱，所述储水箱固定在安装板上表面；
所述支撑调节装置包括支撑组件和调节组件，所述支撑组件固定在调节组件上，所述调节组件固定在安装板上表面；
所述支撑组件包括立杆、支撑横板以及支撑纵板，所述立杆对称固定在调节组件的两侧，所述立杆上端平行固定有支撑横板，所述支撑横板的两端之间平行固定有支撑纵板，所述支撑纵板上均固定有环形锁紧件，所述分离管的两端套设在环形锁紧件之间，并伸出环形锁紧件；
所述调节组件包括固定立板、支撑立板、调节横板、转动机构以及升降横板，所述固定立板固定在靠近储水箱一侧的安装座上表面，所述固定立板上对对称开设有竖直分布且前后通透的滑槽，所述固定立板远离储水箱的一侧前后两端固定有支撑立板，所述支撑立板上端固定有调节横板，所述支撑立板之间固定有转动机构，所述转动机构的上端前后均固定有水平分布的升降横板，所述升降横板与滑槽滑动连接，所述升降横板穿过滑槽的一端与立杆下端固定。
2.根据权利要求1所述的一种采煤工作面瓦斯治理装置，其特征在于：所述密封装置包括密封盖和压杆，所述密封盖连接在分离管的钻管一端，所述密封盖两侧对称设有水平分布的压杆，所述压杆一端与密封盖端部连接，另一端通过连接块与分离管连接。
3.根据权利要求2所述的一种采煤工作面瓦斯治理装置，其特征在于：所述密封装置包括锁紧组件，所述锁紧组件包括L形板、U形套板、弹簧、锁紧立板以及调节螺栓，所述L形板固定在远离储水箱的固定立板一侧，所述U形套板底端滑动连接L形板的底板，所述L形板和U形套板之间设有若干个弹簧，所述U形套板的两端部套设有锁紧立板，所述压杆远离密封盖端的一端穿过连接块，并与锁紧立板远离U形套板的一端固定连接，所述固定立板在U形套板的两端部还开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔中螺纹连接调节螺栓，所述调节螺栓穿过固定立板并与U形套板的两端紧密接触。
4.根据权利要求1所述的一种采煤工作面瓦斯治理装置，其特征在于：所述转动机构包括转动轴、主动锥齿轮、转动丝杆以及从动锥齿轮，所述转动轴套设在支撑立板之间并穿过支撑立板，所述转动轴两端均安装有主动锥齿轮，所述转动轴一端部还安装有转动手柄，所述转动丝杆与升降横板的一端螺纹连接，所述转动丝杆的下端固定有从动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合传动。
5.根据权利要求1所述的一种采煤工作面瓦斯治理装置，其特征在于：所述端盖上安装有液体单向阀和液体流量计。
6.根据权利要求1所述的一种采煤工作面瓦斯治理装置，其特征在于：所述瓦斯出口管上安装有气体单向阀和气体流量计，瓦斯出口管与分离管内部连接处还安装有过滤网。
7.根据权利要求1所述的一种采煤工作面瓦斯治理装置，其特征在于：所述升降横板与立杆连接的下端均设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧通过垫块固定在安装板的上表面。
8.根据权利要求1所述的一种采煤工作面瓦斯治理装置，其特征在于：所述升降横板与立杆之间还斜设有加强筋。
9.根据权利要求1所述的一种采煤工作面瓦斯治理装置，其特征在于：所述密封盖为锥形密封盖，所述锥形密封盖与钻管滑动连接。
10.根据权利要求1所述的一种采煤工作面瓦斯治理装置，其特征在于：所述安装板下端面还安装有移动滚轮，并沿安装板的四个角端方向分布。
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