CN110617019B - 一种用于打钻防喷的降尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于打钻防喷的降尘装置，它包括封孔器、钻杆和抽放管，钻杆与钻机连接，在钻杆的前端设有封孔器，所述封孔器与钻机通过集渣器法兰螺栓连接，集渣器上方设有一级防喷管，下方设有气渣收集管，一级防喷管出口连接有放水箱，气渣收集管通过气渣分离器和二级防喷管连接到放水箱的侧壁上，放水箱的顶部通过阀门与抽放管连接。通过设置隔板和滑板，气渣在流通过程中进行分离，渣通过提渣装置进行排放，气则进入抽采管内进行排放，不会再发生抽采管堵塞的现象了，取得了很好的效果。

Description

一种用于打钻防喷的降尘装置

技术领域

本发明涉及一种降尘装置，尤其涉及一种用于打钻防喷的降尘装置，属于煤矿打钻防喷降尘设备技术领域。

背景技术

通常打钻过程中，因瓦斯含量大会出现喷孔现象，存在严重的安全隐患；同时打钻时产生的粉尘很大，严重影响职工的身体健康；打钻钻渣得不到有效排放，严重影响井下巷道文明生产和质量标准化。在打钻过程中，为了防止喷孔一般会采用负压对瓦斯和钻渣进行抽离，同时进行降尘处理；但是如果不进行气渣分离及降尘处理的话，易造成抽采管堵塞及瓦斯的抽采利用率；如何有效的防止上述现象的发生，这是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于打钻防喷的降尘装置，通过在气渣分离器上设置隔板和滑板，气渣在流通过程中进行分离，渣通过提渣装置进行排放，气则进入抽采管内进行排放，不会再发生抽采管堵塞的现象了，解决了上述存在的问题。

本发明的技术方案为：一种用于打钻防喷的降尘装置，它包括封孔器、钻杆和抽放管，钻杆与钻机连接，在钻杆的前端设有封孔器，所述封孔器与钻机通过集渣器法兰螺栓连接，集渣器上方设有一级防喷管，下方设有气渣收集管，一级防喷管出口连接有放水箱，气渣收集管通过气渣分离器和二级防喷管连接到放水箱的侧壁上，放水箱的顶部通过阀门与抽放管连接。

所述集渣器包括内管和夹套，内管的两端连接法兰，内管外侧连接夹套，钻杆位于内管内，在夹套的上方前端连接有一级降尘喷雾管，夹套的上方尾端连接有向后倾斜的接管一，一级防喷管连接到接管一上，夹套的下方连接有向后倾斜的接管二，气渣收集管连接到接管二上，在内管的夹套段侧壁上设有若干气渣穿过的通孔。

所述气渣分离器包括前后对称的两块壁板、左侧板、隔板和右侧板，所述壁板为L型结构并通过左侧板和右侧板固定连接，在壁板的中间上部固定连接隔板，在壁板、左侧板和隔板的顶端固定连接有水平的盖板，盖板上设有气渣进口管和防喷接管，在左侧板底部和右侧板底端及壁板之间固定连接弧形结构的下斜板，右侧板倾斜布置，其上设有提渣装置，在壁板之间固定连接滑板。

所述提渣装置包括动力源、主动轮、从动轮、搅拌轴和渣斗，动力源连接在壁板外侧的右侧板上，搅拌轴设在壁板之间的右侧板上，主动轮连接到动力源的轴端上，从动轮连接到搅拌轴的端部，主动轮和从动轮之间通过皮带连接，渣斗通过连接杆固定连接到搅拌轴上。

所述右侧板的顶端固定连接有相互垂直布置的出渣板。

所述滑板包括上段和下段且固定连接，上段和下段均为弧形结构，上段竖直布置并位于气渣进口管和防喷接管之间，上段顶端与盖板固定连接，下段倾斜布置，下段和下斜板、右侧板及隔板之间均有气渣的流通空间。

所述上段上设有若干排通气孔，在上排通气孔的侧边设有降尘喷雾管，降尘喷雾管上设有若干喷射孔。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，采用本发明的技术方案，能有效防止喷孔、降低打钻粉尘及自动出渣；通过一级防喷管和二级防喷管有效防止了打钻过程中瓦斯喷孔带来的安全问题；通过一级降尘和二级降尘喷雾起到降尘的同时还能保证箱体内液面的动态平衡，确保密封效果；通过弧形的滑板煤渣直接滑至出渣口，被渣斗旋转排出；通过设置隔板和滑板，气渣在流通过程中进行分离，渣通过提渣装置进行排放，瓦斯气则进入抽采管内进行排放，不会再发生抽采管堵塞的现象了。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的集渣器结构示意图；

图3为本发明的气渣分离器结构示意图；

图4为本发明的气渣分离器俯视图；

图5为本发明打钻方向示意图；

图6为本发明的气体运动方向示意图；

图7为本发明煤渣和水运动方向示意图。

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，下面将参照本说明书附图对本发明作进一步的详细描述。

实施例1：如附图1～7所示，一种用于打钻防喷的降尘装置，它包括封孔器2、钻杆1和抽放管11，钻杆1与钻机连接，在钻杆1的前端设有封孔器2，所述封孔器2与钻机通过集渣器5法兰螺栓连接，集渣器5上方设有一级防喷管4，下方设有气渣收集管6，一级防喷管4出口连接有放水箱9，气渣收集管6通过气渣分离器7和二级防喷管8连接到放水箱9的侧壁上，放水箱9的顶部通过阀门10与抽放管11连接。通过在气渣分离器上设置隔板20和滑板13，气渣在流通过程中进行分离，渣通过提渣装置进行排放，气则进入抽采管内进行排放，不会再发生抽采管堵塞的现象了。

进一步的，集渣器5包括内管52和夹套53，内管52的两端连接法兰51，内管52外侧连接夹套53，钻杆1位于内管52内，在夹套53的上方前端连接有一级降尘喷雾管3，夹套53的上方尾端连接有向后倾斜的接管一54，一级防喷管4连接到接管一54上，夹套53的下方连接有向后倾斜的接管二55，气渣收集管6连接到接管二55上，在内管52的夹套53段侧壁上设有若干气渣穿过的通孔。集渣器5结构设计，管径突然变大，气体的流动速度降低，煤渣及较大的颗粒粉尘在重力作用下下沉通过气渣收集管6进入气渣分离器7；同时集渣器5上设计有一级降尘喷雾管3，降低了进入一级防喷管4和沿钻杆1出来的粉尘。

进一步的，气渣分离器7包括前后对称的两块壁板21、左侧板30、隔板20和右侧板27，所述壁板21为L型结构并通过左侧板30和右侧板27固定连接，在壁板21的中间上部固定连接隔板20，在壁板21、左侧板30和隔板20的顶端固定连接有水平的盖板18，盖板18上设有气渣进口管19和防喷接管17，在左侧板30底部和右侧板27底端及壁板21之间固定连接弧形结构的下斜板29，右侧板27倾斜布置，其上设有提渣装置，在壁板21之间固定连接滑板13。

进一步的，提渣装置包括动力源16、主动轮26、从动轮24、搅拌轴22和渣斗15，动力源16连接在壁板21外侧的右侧板27上，搅拌轴22设在壁板21之间的右侧板27上，主动轮26连接到动力源16的轴端上，从动轮24连接到搅拌轴22的端部，主动轮26和从动轮24之间通过皮带25连接，渣斗15通过连接杆28固定连接到搅拌轴22上。通过动力源16的驱动，带主动轮26和从动轮24旋转，从而带动渣斗15旋转，可以将煤渣旋转提出，达到气渣分离的目的。

进一步的，右侧板27的顶端固定连接有相互垂直布置的出渣板23。可以方便煤渣的顺利排出。

进一步的，滑板13包括上段131和下段132且固定连接，上段131和下段132均为弧形结构，上段131竖直布置并位于气渣进口管19和防喷接管17之间，上段131顶端与盖板18固定连接，下段132倾斜布置，可以方便煤渣顺利排到出渣口的位置处，方便煤渣排出，下段132和下斜板29、右侧板27及隔板20之间均有气渣的流通空间。方便气和渣的顺利排放。

进一步的，上段131上设有若干排通气孔12，在上排通气孔12的侧边设有降尘喷雾管14，降尘喷雾管14上设有若干喷射孔。气体从通气孔12顺利的排放到防喷接管17处排放，并且可以通过降尘喷雾管14进行冲洗，达到干净有效的排放，进一步的降低了有害气体中的煤渣粉尘尘浓度。

本实施例中的技术参数

1、主要设备重量：集渣器5：15kg，气渣分离器7：54.65kg。

2、主要部件尺寸：集渣器5：φ203×320（mm），气渣分离器7：长×宽×高=800×500×550（mm）。

3、传动方式：风钻传动，额定转速5转/秒，叶片额定转速2.6转/秒。

4、出渣能力：0.4-0.7m³/h。

5、成本费用：封孔器2：2500元（外购）+集渣器5：200元+气渣分离器7：1000元=3700元（不含风钻，均可重复使用）。

进一步的，动力源16可以采用风钻驱动，也可以采用电机驱动，本实施例中为风钻驱动。额定转速5转/秒，叶片额定转速2.6转/秒。

进一步的，防喷接管17通过阀门连接到负压抽采管上，提供负压的动力源，可以对抽采过程中产生的瓦斯气体及时进行排放。气渣进口管19通过管道连接到钻孔处，可以收集到钻孔过程中产生的气渣，达到有效的气渣分离。

进一步的，降尘喷雾管14的两端连接有冷却水管，可以对粉尘进行冲洗，进一步提高分离效果。

本装置的特点有：能有效防止喷孔、降低打钻粉尘、自动出渣。

㈠气渣分离器7的箱体为阶梯结构设计，水淹没到位于低处的渣斗15，主要起密封作用，气体进入箱体后不会从出渣侧出来。

㈡通过弧形的滑板13结构设计，气体只能通过滑板13上的通气孔12进入到防喷接管17中直接排走，煤渣则被挡着的滑板13直接滑至出渣口。

㈢通过降尘喷雾管14的结构设计，是为了降低粉尘和冲洗滑板13上的通气孔12的作用。

㈣下斜板29是为了将通过滑板13上的通气孔12的部分小煤渣排至出渣口，同时也设计有冲水管冲洗下斜板29。

㈤防喷接管17中的水份和降尘喷雾管14中的冲洗水会进入箱体中同时还保证了箱体内液面的动态平衡，确保密封效果。

㈥煤渣、水及部分气体通过气渣进口管19进入到气渣分离器7中，煤渣通过出渣口的渣斗15旋转排出，气体则通过防喷接管17直接进入负压抽放管11后直接排放。

本发明的安装步骤及工作原理：

（一）安装步骤：扩孔、安封孔器2、安集渣器5、安气渣分离器7、连接各个管路、试转。

1.首先扩孔1m深，将钻头及封孔器2放入扩孔段，采用气枪打压使封孔器2膨胀封严钻孔。

2.将集渣器5与封孔器2法兰连接。

3.利用一、二级防喷管和气渣收集管6分别将集渣器5、气渣分离器7及抽放管11分流器连接牢固。

4.将冷却水管与气渣分离器7的降尘喷雾管14对接，并用水注满气渣分离器7，同时对接压风管与气渣分离器7的风钻。

5.将水管与集渣器5上的喷雾嘴对接（阀门关闭，施钻时再打开）。

6.打开压风试钻气渣分离器7的出渣旋转渣斗15。

（二）试转各部分正常后，可以开启钻机施工钻孔，开钻同时打开一二级防喷管阀门，操作过程中注意以下几点：

各连接点确保牢固可靠、气密性好；气渣收集管保持统一坡度，确保气渣能顺畅流动；防喷管阀门可根据现场瓦斯大小调节；出渣旋转叶片应根据来渣量大小适当调节转速，以能保证出渣量与进渣量平衡为准，不宜过快。

（三）工作原理：煤渣、液体及瓦斯气体沿封孔器2进入集渣器5，经过一级降尘喷雾3降尘后，部分气体进入一级防喷管4后再经过放水箱9后直接进入抽放管11；煤渣、水及部分气体进入气渣分离器7，煤渣通过渣斗15旋转排出，气体通过二级防喷管8再进入放水箱9后直接进入抽放管11。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种用于打钻防喷的降尘装置，它包括封孔器（2）、钻杆（1）和抽放管（11），钻杆（1）与钻机连接，在钻杆（1）的前端设有封孔器（2），其特征在于：所述封孔器（2）与钻机通过集渣器（5）法兰螺栓连接，集渣器（5）上方设有一级防喷管（4），下方设有气渣收集管（6），一级防喷管（4）出口连接有放水箱（9），气渣收集管（6）通过气渣分离器（7）和二级防喷管（8）连接到放水箱（9）的侧壁上，放水箱（9）的顶部通过阀门（10）与抽放管（11）连接；所述气渣分离器（7）包括前后对称的两块壁板（21）、左侧板（30）、隔板（20）和右侧板（27），所述壁板（21）为L型结构并通过左侧板（30）和右侧板（27）固定连接，在壁板（21）的中间上部固定连接隔板（20），在壁板（21）、左侧板（30）和隔板（20）的顶端固定连接有水平的盖板（18），盖板（18）上设有气渣进口管（19）和防喷接管（17），在左侧板（30）底部和右侧板（27）底端及壁板（21）之间固定连接弧形结构的下斜板（29），右侧板（27）倾斜布置，其上设有提渣装置，在壁板（21）之间固定连接滑板（13）；所述提渣装置包括动力源（16）、主动轮（26）、从动轮（24）、搅拌轴（22）和渣斗（15），动力源（16）连接在壁板（21）外侧的右侧板（27）上，搅拌轴（22）设在壁板（21）之间的右侧板（27）上，主动轮（26）连接到动力源（16）的轴端上，从动轮（24）连接到搅拌轴（22）的端部，主动轮（26）和从动轮（24）之间通过皮带（25）连接，渣斗（15）通过连接杆（28）固定连接到搅拌轴（22）上；所述右侧板（27）的顶端固定连接有相互垂直布置的出渣板（23）。

2.根据权利要求1所述的用于打钻防喷的降尘装置，其特征在于：所述集渣器（5）包括内管（52）和夹套（53），内管（52）的两端连接法兰（51），内管（52）外侧连接夹套（53），钻杆（1）位于内管（52）内，在夹套（53）的上方前端连接有一级降尘喷雾管（3），夹套（53）的上方尾端连接有向后倾斜的接管一（54），一级防喷管（4）连接到接管一（54）上，夹套（53）的下方连接有向后倾斜的接管二（55），气渣收集管（6）连接到接管二（55）上，在内管（52）的夹套（53）段侧壁上设有若干气渣穿过的通孔。

3.根据权利要求1所述的用于打钻防喷的降尘装置，其特征在于：所述滑板（13）包括上段（131）和下段（132）且固定连接，上段（131）和下段（132）均为弧形结构，上段（131）竖直布置并位于气渣进口管（19）和防喷接管（17）之间，上段（131）顶端与盖板（18）固定连接，下段（132）倾斜布置，下段（132）和下斜板（29）、右侧板（27）及隔板（20）之间均有气渣的流通空间。

4.根据权利要求3所述的用于打钻防喷的降尘装置，其特征在于：所述上段（131）上设有若干排通气孔（12），在上排通气孔（12）的侧边设有降尘喷雾管（14），降尘喷雾管（14）上设有若干喷射孔。