CN113685150A - 一种井下孔口除尘装置 - Google Patents

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胡胜勇
王晓光
孙健
贾贝贝
王晓斌
陈艳坤
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Taiyuan University of Technology
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/01—Arrangements for handling drilling fluids or cuttings outside the borehole, e.g. mud boxes
    • E21B21/015—Means engaging the bore entrance, e.g. hoods for collecting dust
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/01—Arrangements for handling drilling fluids or cuttings outside the borehole, e.g. mud boxes
    • E21B21/011—Dust eliminating or dust removing while drilling
    • E21B21/013—Dust eliminating or dust removing while drilling by liquids

Abstract

本发明涉及一种井下孔口除尘装置，适用于小型潜孔钻机工作时除尘，它包括具有用于套在钻杆外的钻杆孔的防尘罩，所述防尘罩上部设有固定片，开于所述防尘罩一侧并与其无缝连接的粉尘吸收管，与粉尘吸收管出口相连的除尘器，与上述除尘器配套的便携式手推车。所述除尘器由螺旋喷嘴、叶轮、气动马达、供气管、叶片、脱水筒、排污口、出风口、支架组成。本发明体积小、成本低、配件易得、移动便捷、自清洗、免维护、对水质水压无要求。

Description

一种井下孔口除尘装置
技术领域
本发明涉及矿工机械中的潜孔钻机领域，具体是一种井下孔口除尘装置,特别适用于空间狭小的钻孔工作面。
背景技术
井下煤层瓦斯抽采是防止井下瓦斯积聚、瓦斯爆炸的重要措施。瓦斯抽采前需要在煤层钻孔，钻孔时会产生碎煤块和大量粉尘等破坏和污染环境的废料，碎煤块可以间隔一段时间之后集中进行收集处理，但是粉尘必须在产生的同时就及时进行跟进处理，否则就直接扩散开来，造成污染，并影响工程进度。
目前市面上常见的孔口除尘装置主要为干式除尘。其主要工作原理可以概述为：在钻杆贴近煤层的位置安设有防尘套筒，在其侧面设置一抽风孔，用管道连接至粉尘过滤器，粉尘经粉尘过滤器的过滤进入下方的布袋中，过滤器上部连接抽风系统。运用该装置进行孔口除尘时，由于配备有粉尘过滤器和抽风系统等结构，因此该装置有体积庞大、成本昂贵、移动不便等缺点。并且一旦装置损坏，配件更换既昂贵，又费时。
发明内容
本发明的目的是提供一种井下孔口除尘装置，创新性的将粉尘变成污水以达到除尘的目的，该装置具有体积小、成本低、安全性高（防爆）、除尘率高、自清洗、免维护、操作便捷、移动方便、适用范围广等优点，特别适用于空间狭小的钻孔工作面。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种井下孔口除尘装置，包括具有用于套在钻杆外的钻杆孔的防尘罩，开于防尘罩一侧并与其无缝连接的粉尘吸收管，与粉尘吸收管出口相连的除尘器，与除尘器配套的便携式手推车。
将除尘器用手推车推于需要除尘的工作面上，再将防尘罩通过固定片固定于所需的工作面上，然后用粉尘吸收管将防尘罩与除尘器连接起来。装置位置安设完成后便可启动装置开始除尘。
本除尘装置的工作原理可概述为：钻机工作时在钻孔口产生大量粉尘，粉尘在防尘罩的包围下在防尘罩内聚集，气动马达带动叶轮转动形成负压，将粉尘防护罩内的粉尘吸入粉尘吸收管内，进一步吸入除尘器内。同时螺旋喷嘴喷出的水流在离心作用下被充分打碎雾化并与粉尘充分接触形成污水并落入除尘器筒壁底部，未与水膜结合的粉尘继续螺旋前进，可与叶片上的水膜再次结合形成污水，未及时落入除尘器筒壁底部的污水继续螺旋前进，最终会在脱水筒处汇聚于除尘器筒壁底部，落入除尘器筒壁底部的污水最终通过排污口排出，除掉粉尘的新鲜风流从出风口排入巷道。
作为优选，所述螺旋喷嘴上安设有控制阀，可根据粉尘量的大小和现场具体情况调节水量，既做到环保节水，又能确保最高的除尘率。
作为优选，所述叶轮与所述气动马达同轴连接。
作为优选，所述气动马达带动所述叶轮高速旋转，这样就可以将从进水管进入的水流充分打碎雾化，保证其与粉尘充分接触。
[作为优选，水流和粉尘在离心作用下环绕所述粉尘吸收管的管壁旋转前进，这样可以增加水流和粉尘的接触时间，以确保最高的除尘效率。
作为优选，为提高除尘效率和脱水效果，所述除尘器设有多重粉尘捕捉和脱水。
作为优选，为除尘器配备有便携式手推车，这样就使得整个装置在井下使用时移动更加方便，可节省大量拆卸安装时间，大大加快工程进度。
本发明具有体积小、成本低、安全性高（防爆）、除尘率高、自清洗、免维护、操作便捷、移动方便、适用范围广等优点，特别适用于空间狭小的钻孔工作面。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及优选的方案对本发明做进一步详细的说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
如图所示，一种井下孔口除尘装置，包括具有用于套在钻杆外的钻杆孔的防尘罩（1），防尘罩上部设有固定片（3），下部设有出渣口（4），开于防尘罩（1）一侧的粉尘吸收管（2），与粉尘吸收管（2）末端连接的除尘器（5）。所述除尘器（5）由螺旋喷嘴（7）、叶轮（8）、气动马达（9）、供气管（10）、叶片（11）、脱水筒（12）、排污口（13）、出风口（14）、支架（15）组成。所述螺旋喷嘴(7)位于叶轮(8）正前方5cm处，所述叶轮（8）后方为气动马达（9），所述叶片（11）位于气动马达后方，所述叶片（11）后方安装有脱水桶（12），所述排污口（13）位于除尘器（5）右下方，所述除尘器（5）下方焊有支架（15），支架（15）下方是与除尘器（5）配套使用的便携式手推车（6）。
将钻头与钻杆从防尘罩后端插入，穿过防尘罩进入钻孔。
钻孔施工前，需通过固定片将本装置固定于钻孔施工的煤壁上，以保证施工时本装置上的防尘罩可将产生的粉尘完全围住。
钻孔施工期间，需打开螺旋喷嘴上的控制阀，使水流进入到除尘器内，同时启动气动马达开始工作。
本装置排污口排出的污水可经过污水循环装置再次通入进水管内重复使用。

Claims (4)

1.一种井下孔口除尘装置，其特征在于：包括防尘罩（1），防尘罩（1）套在钻杆外并罩住钻孔，所述防尘罩（1）一侧连接粉尘吸收管（2），防尘罩（1）上方安装有固定片（3），防尘罩（1）下方设有出渣口（4），所述粉尘吸收管（2）末端连接有除尘器（5），所述除尘器（5）下方设有与除尘器（5）配套的便携式手推车（6）；所述除尘器（5）由螺旋喷嘴（7）、叶轮（8）、气动马达（9）、供气管（10）、叶片（11）、脱水筒（12）、排污口（13）、出风口（14）、支架（15）等组成。
2.根据权利要求1所述的一种井下孔口除尘装置，其特征在于：整个装置以所述气动马达（9）的转动轴为轴线同轴设计。
3.根据权利要求1所述的一种井下孔口除尘装置，其特征在于：所述防尘罩（1）主体由前小后大的两个空心半圆柱罩体组成，防尘罩下方设有出渣口，侧面有粉尘吸收管接口。
4.根据权利要求1所述的一种井下孔口除尘装置，其特征在于：所述螺旋喷嘴（7）正对叶轮（8）中心。
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