CN114412393A - 一种底板钻孔干湿两用排渣装置 - Google Patents

一种底板钻孔干湿两用排渣装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种底板钻孔干湿两用排渣装置，包括煤矿层，所述煤矿层内钻取有孔洞，所述孔洞内安装有排渣筒；所述排渣筒内部开设有高压雾化水通道，所述排渣筒的另一侧开设有水流通道，所述高压雾化水通道和所述水流通道的之间开设有排渣通道；所述高压雾化水出口处安装有第一过滤机构，所述水流出口处安装有第二过滤机构；所述排渣筒的端部焊接有密封安装板，所述密封安装板的下部设有密封橡胶块。本发明通过负压将灰尘和岩石通过排渣通道进行排出，并且设有第一过滤机构和第二过滤机构，有效的防止灰尘和岩石进入到高压雾化水通道、水流通道内，设有密封安装板、密封橡胶块和密封卡合环对排渣筒和孔洞进行密封连接。

Description

一种底板钻孔干湿两用排渣装置
技术领域
本申请涉及钻孔排渣技术领域，具体而言，涉及一种底板钻孔干湿两用排渣装置。
背景技术
随着煤矿开始深度的不断加大，因地应力、岩体流变、水文地质条件等因素的影响，对巷道围岩控制提出了更高的要求。为此，通常需要采用全断面支护方式，而其中常用的一种方式是采用锚杆索梁等联合支护方式。然而，目前对于巷道底板采用锚杆索施工支护时，在施工过程中常出现排渣困难，进而导致卡钻等现象，造成施工效率低下。本发明的一种底板钻孔干湿两用排渣装置则克服了上述缺陷，且使用便捷、排渣效率高。
发明内容
为了弥补以上不足，本申请提供了一种底板钻孔干湿两用排渣装置，旨在改善巷道底板采用锚杆索施工支护时，在施工过程中常出现排渣困难，进而导致卡钻等现象，造成施工效率低下。
本申请实施例提供了一种底板钻孔干湿两用排渣装置，包括煤矿层，所述煤矿层内钻取有孔洞，所述孔洞的内部安装设有排渣筒；
所述排渣筒的内部开设有高压雾化水通道，所述排渣筒的另一侧开设有水流通道，所述高压雾化水通道和所述水流通道的之间开设有排渣通道，所述高压雾化水通道处于所述排渣通道的一侧设有高压雾化水出口，所述水流通道处于所述排渣筒的底端开设有水流出口，所述排渣通道处于所述排渣筒的底端开设有进渣口，所述排渣筒的底端设置成内陷弧形端；
所述高压雾化水出口处安装有第一过滤机构，所述水流出口处安装有第二过滤机构，所述第一过滤机构和所述第二过滤机构的结构相同，所述水流通道的侧壁上开设有安装槽，所述安装槽的侧边开设有限位槽，所述第一过滤机构和所述第二过滤机构中均包括过滤网，所述过滤网的外侧固定设有安装环，所述安装环的侧边固定设有限位块，所述限位块滑动处于所述限位槽的内部，所述限位块的上下两侧均固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端活动连接有伸缩筒，所述伸缩筒的另一端固定连接在所述安装槽的内壁上，所述伸缩杆和所述伸缩筒的外侧套接有弹簧，所述弹簧的上下两端分别固定连接在所述安装环和所述安装槽上；
所述排渣筒的端部焊接有密封安装板，所述密封安装板的下部固定设有密封橡胶块，所述密封安装板的底部固定设有密封卡合环。
在上述实现过程中，本发明通过在排渣筒的内部开设有高压雾化水通道、水流通道和排渣通道实现对钻孔内部的灰尘或者岩石进行排出，并且通过高压雾化水通道、水流通道实现对不同内部环境的钻孔进行排渣处理，即包括干钻孔和湿钻孔两种情况，然后通过负压实现将灰尘和岩石通过排渣通道进行排出，且通过高压雾化水通道使得钻孔中形成负压，且水雾能够实现对灰尘进行粘连，防止灰尘污染环境，并且在高压雾化水出口处安装有第一过滤机构，水流出口处安装有第二过滤机构，可以有效的防止灰尘和岩石进入到高压雾化水通道、水流通道内，造成损坏，以及设有密封安装板、密封橡胶块和密封卡合环可以实现对排渣筒和孔洞进行密封连接，保持内部气压，进而实现对灰尘和岩石进行排出。
在一种具体的实施方案中，所述煤矿层在所述孔洞的外侧开设有密封卡合环槽，所述密封卡合环卡合连接在所述密封卡合环槽的内部。
在上述实现过程中，密封卡合环槽和密封卡合环的设定可以使得密封安装板在煤矿层上更加密封的连接，保持孔洞内部不会造成气压泄露，使得灰尘和岩石有效的排出。
在一种具体的实施方案中，所述密封橡胶块处于所述孔洞的内部，并且贴合在所述孔洞的内壁上，所述密封安装板的外侧通过膨胀螺栓固定安装在所述煤矿层上。
在上述实现过程中，密封橡胶块的设定可以实现对孔洞内进行有效的密封贴合，防止气压泄露，且膨胀螺栓的设定可以使得密封安装板稳定的连接在煤矿层上，保持运行的时候稳定性。
在一种具体的实施方案中，所述排渣筒内的所述高压雾化水通道上连通有外接雾化管，所述排渣筒内的所述水流通道上连通有外接水流管，所述排渣筒内的所述排渣通道上连通有外接排渣管，所述外接雾化管、所述外接水流管和所述外接排渣管与所述排渣筒的连接处螺纹连接限位盖。
在上述实现过程中，外接雾化管、外接水流管和外接排渣管的设定可以实现对高压水流、高压气流和普通水流进行输送，便于进行排渣处理。
在一种具体的实施方案中，所述外接雾化管、所述外接水流管和所述外接排渣管的连接处均设有限位环，所述限位盖的中心处开设有供所述外接排渣管穿过的孔，所述限位盖的外侧开设有供所述外接雾化管和所述外接水流管旋转的扇形弧槽，所述限位盖的内侧贴合在所述限位环上。
在上述实现过程中，限位盖的设定既能够实现对外接雾化管、外接水流管和外接排渣管进行支撑和限位，也能够防止外接雾化管、外接水流管和外接排渣管发生脱落。
在一种具体的实施方案中，所述外接雾化管上固定连通有雾化接头，所述外接雾化管的一端通过三通接头分别连接有两根连接管，两根所述连接管的端部分别通过转接头连通有高压水管和压风管。
在上述实现过程中，三通接头、连接管和转接头的设定可以使得高压水管和压风管能够实现连通，连接在外接雾化管上，实现产生高压的雾气，既能够实现负压，也能够实现对灰尘进行吸附。
在一种具体的实施方案中，所述高压水管上固定连通有高压水水压力表和高压水水流控制阀，所述压风管上固定连通有风压力表和风压控制阀。
在上述实现过程中，高压水水压力表和高压水水流控制阀用于实现对高压水流进行压力检测和控制流速通断，风压力表和风压控制阀用于实现对高压气流进行压力检测和控制流速通断。
在一种具体的实施方案中，所述水流通道上固定连通有水压力表和水流控制阀。
在上述实现过程中，水压力表和水流控制阀用于实现对输送的普通水流进行压力检测和控制流速通断。
在一种具体的实施方案中，所述过滤网包括若干层网面，若干层所述网面依次为不锈钢大孔网面、聚乙烯中孔网面和碳素小孔网面，所述不锈钢大孔网面和所述聚乙烯中孔网面分别设有两层，且分别处于所述碳素小孔的两侧，所述不锈钢大孔网面的孔径为4-6cm，所述聚乙烯中孔网面的孔径为2-3cm，所述碳素小孔网面的孔径为0.5-1cm。
在上述实现过程中，不锈钢大孔网面和聚乙烯中孔网面既能够实现对碳素小孔网面进行保护，也能够实现对岩石进行防护隔离，且碳素小孔网面能够实现对灰尘颗粒进行过滤。
在一种具体的实施方案中，所述外接水流管的端部固定连接外置的潜水泵，所述外接排渣管上固定连接有外置的负压气泵，所述高压水管的端部固定连接有外置的高压水泵，所述压风管的端部固定连接有外置的高压气泵。
在上述实现过程中，外置的潜水泵用于实现对输送普通水流，负压气泵用于实现对辅助抽取空气，实现负压排渣，高压水泵和高压气泵用于实现输送高压气流和高压水流，并且通过高压实现带动孔洞内部的空气形成负压，雾化后的水汽能够实现对孔洞中的灰尘进行吸附，防止污染空气。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请实施方式提供的主视结构示意图；
图2为本申请实施方式提供的图1中A处放大示意图；
图3为本申请实施方式提供的图1中B处放大示意图。
图中：1、煤矿层；2、孔洞；3、排渣筒；4、高压雾化水通道；5、高压雾化水出口；6、水流通道；7、水流出口；8、排渣通道；9、第一过滤机构；10、第二过滤机构；101、安装槽；102、限位槽；103、过滤网；104、安装环；105、限位块；106、伸缩筒；107、伸缩杆；108、弹簧；11、密封安装板；12、密封卡合环；13、密封橡胶块；14、密封卡合环槽；15、膨胀螺栓；16、限位盖；17、外接雾化管；18、雾化接头；19、三通接头；20、连接管；21、转接头；22、高压水管；23、压风管；24、高压水水压力表；25、高压水水流控制阀；26、风压力表；27、风压控制阀；28、外接水流管；29、水压力表；30、水流控制阀；31、外接排渣管。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
请参阅图1-3，本申请提供一种底板钻孔干湿两用排渣装置，包括煤矿层1，所述煤矿层1内钻取有孔洞2，所述孔洞2的内部安装设有排渣筒3。所述排渣筒3的内部开设有高压雾化水通道4，所述排渣筒3的另一侧开设有水流通道6，所述高压雾化水通道4和所述水流通道6的之间开设有排渣通道8，所述高压雾化水通道4处于所述排渣通道8的一侧设有高压雾化水出口5，所述水流通道6处于所述排渣筒3的底端开设有水流出口7，所述排渣通道8处于所述排渣筒3的底端开设有进渣口，所述排渣筒3的底端设置成内陷弧形端。
所述高压雾化水出口5处安装有第一过滤机构9，所述水流出口7处安装有第二过滤机构10，所述第一过滤机构9和所述第二过滤机构10的结构相同，所述水流通道6的侧壁上开设有安装槽101，所述安装槽101的侧边开设有限位槽102，所述第一过滤机构9和所述第二过滤机构10中均包括过滤网103，所述过滤网103的外侧固定设有安装环104，所述安装环104的侧边固定设有限位块105，所述限位块105滑动处于所述限位槽102的内部，所述限位块105的上下两侧均固定安装有伸缩杆107，所述伸缩杆107的另一端活动连接有伸缩筒106，所述伸缩筒106的另一端固定连接在所述安装槽101的内壁上，所述伸缩杆107和所述伸缩筒106的外侧套接有弹簧108，所述弹簧108的上下两端分别固定连接在所述安装环104和所述安装槽101上。
所述排渣筒3的端部焊接有密封安装板11，所述密封安装板11的下部固定设有密封橡胶块13，所述密封安装板11的底部固定设有密封卡合环12；通过在排渣筒3的内部开设有高压雾化水通道4、水流通道6和排渣通道8实现对钻孔内部的灰尘或者岩石进行排出，并且通过高压雾化水通道4、水流通道6实现对不同内部环境的钻孔进行排渣处理，即包括干钻孔和湿钻孔两种情况，然后通过负压实现将灰尘和岩石通过排渣通道8进行排出，且通过高压雾化水通道4使得钻孔中形成负压，且水雾能够实现对灰尘进行粘连，防止灰尘污染环境，并且在高压雾化水出口5处安装有第一过滤机构9，水流出口7处安装有第二过滤机构10，可以有效的防止灰尘和岩石进入到高压雾化水通道4、水流通道6内，造成损坏，以及设有密封安装板11、密封橡胶块13和密封卡合环12可以实现对排渣筒3和孔洞2进行密封连接，保持内部气压，进而实现对灰尘和岩石进行排出。
在本实施例中，所述煤矿层1在所述孔洞2的外侧开设有密封卡合环槽14，所述密封卡合环12卡合连接在所述密封卡合环槽14的内部。
在上述实现过程中，密封卡合环槽14和密封卡合环12的设定可以使得密封安装板11在煤矿层1上更加密封的连接，保持孔洞2内部不会造成气压泄露，使得灰尘和岩石有效的排出，所述密封橡胶块13处于所述孔洞2的内部，并且贴合在所述孔洞2的内壁上，所述密封安装板11的外侧通过膨胀螺栓15固定安装在所述煤矿层1上，密封橡胶块13的设定可以实现对孔洞2内进行有效的密封贴合，防止气压泄露，且膨胀螺栓15的设定可以使得密封安装板11稳定的连接在煤矿层1上，保持运行的时候稳定性。
在本申请文件中，所述排渣筒3内的所述高压雾化水通道4上连通有外接雾化管17，所述排渣筒3内的所述水流通道6上连通有外接水流管28，所述排渣筒3内的所述排渣通道8上连通有外接排渣管31，所述外接雾化管17、所述外接水流管28和所述外接排渣管31与所述排渣筒3的连接处螺纹连接限位盖16。
在上述实现过程中，外接雾化管17、外接水流管28和外接排渣管31的设定可以实现对高压水流、高压气流和普通水流进行输送，便于进行排渣处理。
在一种具体的实施方案中，所述外接雾化管17、所述外接水流管28和所述外接排渣管31的连接处均设有限位环，所述限位盖16的中心处开设有供所述外接排渣管31穿过的孔，所述限位盖16的外侧开设有供所述外接雾化管17和所述外接水流管28旋转的扇形弧槽，所述限位盖16的内侧贴合在所述限位环上。
在上述实现过程中，限位盖16的设定既能够实现对外接雾化管17、外接水流管28和外接排渣管31进行支撑和限位，也能够防止外接雾化管17、外接水流管28和外接排渣管31发生脱落。
在一种具体的实施方案中，所述外接雾化管17上固定连通有雾化接头18，所述外接雾化管17的一端通过三通接头19分别连接有两根连接管20，两根所述连接管20的端部分别通过转接头21连通有高压水管22和压风管23。
在上述实现过程中，三通接头19、连接管20和转接头21的设定可以使得高压水管22和压风管23能够实现连通，连接在外接雾化管17上，实现产生高压的雾气，既能够实现负压，也能够实现对灰尘进行吸附，所述高压水管22上固定连通有高压水水压力表24和高压水水流控制阀25，所述压风管23上固定连通有风压力表26和风压控制阀27，高压水水压力表24和高压水水流控制阀25用于实现对高压水流进行压力检测和控制流速通断，风压力表26和风压控制阀27用于实现对高压气流进行压力检测和控制流速通断，所述水流通道6上固定连通有水压力表29和水流控制阀30，水压力表29和水流控制阀30用于实现对输送的普通水流进行压力检测和控制流速通断。
在具体设置时，所述过滤网103包括若干层网面，若干层所述网面依次为不锈钢大孔网面、聚乙烯中孔网面和碳素小孔网面，所述不锈钢大孔网面和所述聚乙烯中孔网面分别设有两层，且分别处于所述碳素小孔的两侧，所述不锈钢大孔网面的孔径为4-6cm，所述聚乙烯中孔网面的孔径为2-3cm，所述碳素小孔网面的孔径为0.5-1cm，不锈钢大孔网面和聚乙烯中孔网面既能够实现对碳素小孔网面进行保护，也能够实现对岩石进行防护隔离，且碳素小孔网面能够实现对灰尘颗粒进行过滤，所述外接水流管28的端部固定连接外置的潜水泵，所述外接排渣管31上固定连接有外置的负压气泵，所述高压水管22的端部固定连接有外置的高压水泵，所述压风管23的端部固定连接有外置的高压气泵，外置的潜水泵用于实现对输送普通水流，负压气泵用于实现对辅助抽取空气，实现负压排渣，高压水泵和高压气泵用于实现输送高压气流和高压水流，并且通过高压实现带动孔洞2内部的空气形成负压，雾化后的水汽能够实现对孔洞2中的灰尘进行吸附，防止污染空气。
具体的，该底板钻孔干湿两用排渣装置的工作原理：使用时，首先在巷道煤矿层1进行施工钻孔，根据钻杆钻进过程是否抱杆、卡钻等现象，取出钻杆，将煤矿层1钻孔干湿两用排渣筒3放入孔洞2的内部。
干孔状态下使用：关闭水流控制阀30，连接高压水管22、压风管23，通过高压水水流控制阀25、风压控制阀27分别调节高压水水压力表24、风压力表26的数值大小，压风、高压水经雾化接头18形成高压雾化水，高压雾化水经过高压雾化水通道4后，由高压雾化水出口5高速喷出，在排渣口处形成负压，孔洞里的煤渣、岩粉在负压作用下被吸入排渣通道8内，与高压雾化水混合后由排渣通道8和外接排渣管31进行排出；
湿孔状态下使用：若带水施工钻孔，则先由水流控制阀30调节水流，经水流通道6流动，最后由水流出口7流入钻孔，水与煤渣、岩粉混合；连接高压水管22、压风管23，通过高压水水流控制阀25、风压控制阀27分别调节高压水水压力表24、风压力表26的数值大小，压风、高压水经雾化接头18形成高压雾化水，高压雾化水经过高压雾化水通道4后，由高压雾化水出口5高速喷出，在排渣口处形成负压，孔洞2内已与水混合的煤渣、岩粉在负压作用下被吸入排渣通道8，与高压雾化水混合后由排渣通道8和外接排渣管31进行排出。
待钻孔煤渣、岩粉排出后，取出底板钻孔干湿两用排渣筒3，继续按规定要求施工钻孔至预定深度，期间根据钻杆钻进过程是否抱杆、卡钻等现象，重复排出钻孔煤渣、岩粉，直到完成钻孔施工；
且在进行使用的时候，通过密封安装板11、密封卡合环12、密封橡胶块13、密封卡合环槽14和膨胀螺栓15的设定实现对排渣筒3与煤矿层1进行密封固定连接，保持稳定性；
并且，在高压雾化水出口5和水流出口7分别设有第一过滤机构9和第二过滤机构10，通过安装槽101、限位槽102、过滤网103、安装环104、限位块105、伸缩筒106、伸缩杆107和弹簧108的设定，可以使得过滤网103能够有效的实现弹性调节，防止在压力过大的时候，损坏过滤网103。

Claims (10)

1.一种底板钻孔干湿两用排渣装置，其特征在于，包括煤矿层(1)，所述煤矿层(1)内钻取有孔洞(2)，所述孔洞(2)的内部安装设有排渣筒(3)；
所述排渣筒(3)的内部开设有高压雾化水通道(4)，所述排渣筒(3)的另一侧开设有水流通道(6)，所述高压雾化水通道(4)和所述水流通道(6)的之间开设有排渣通道(8)，所述高压雾化水通道(4)处于所述排渣通道(8)的一侧设有高压雾化水出口(5)，所述水流通道(6)处于所述排渣筒(3)的底端开设有水流出口(7)，所述排渣通道(8)处于所述排渣筒(3)的底端开设有进渣口，所述排渣筒(3)的底端设置成内陷弧形端；
所述高压雾化水出口(5)处安装有第一过滤机构(9)，所述水流出口(7)处安装有第二过滤机构(10)，所述第一过滤机构(9)和所述第二过滤机构(10)的结构相同，所述水流通道(6)的侧壁上开设有安装槽(101)，所述安装槽(101)的侧边开设有限位槽(102)，所述第一过滤机构(9)和所述第二过滤机构(10)中均包括过滤网(103)，所述过滤网(103)的外侧固定设有安装环(104)，所述安装环(104)的侧边固定设有限位块(105)，所述限位块(105)滑动处于所述限位槽(102)的内部，所述限位块(105)的上下两侧均固定安装有伸缩杆(107)，所述伸缩杆(107)的另一端活动连接有伸缩筒(106)，所述伸缩筒(106)的另一端固定连接在所述安装槽(101)的内壁上，所述伸缩杆(107)和所述伸缩筒(106)的外侧套接有弹簧(108)，所述弹簧(108)的上下两端分别固定连接在所述安装环(104)和所述安装槽(101)上；
所述排渣筒(3)的端部焊接有密封安装板(11)，所述密封安装板(11)的下部固定设有密封橡胶块(13)，所述密封安装板(11)的底部固定设有密封卡合环(12)。
2.根据权利要求1所述的一种底板钻孔干湿两用排渣装置，其特征在于，所述煤矿层(1)在所述孔洞(2)的外侧开设有密封卡合环槽(14)，所述密封卡合环(12)卡合连接在所述密封卡合环槽(14)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种底板钻孔干湿两用排渣装置，其特征在于，所述密封橡胶块(13)处于所述孔洞(2)的内部，并且贴合在所述孔洞(2)的内壁上，所述密封安装板(11)的外侧通过膨胀螺栓(15)固定安装在所述煤矿层(1)上。
4.根据权利要求1所述的一种底板钻孔干湿两用排渣装置，其特征在于，所述排渣筒(3)内的所述高压雾化水通道(4)上连通有外接雾化管(17)，所述排渣筒(3)内的所述水流通道(6)上连通有外接水流管(28)，所述排渣筒(3)内的所述排渣通道(8)上连通有外接排渣管(31)，所述外接雾化管(17)、所述外接水流管(28)和所述外接排渣管(31)与所述排渣筒(3)的连接处螺纹连接限位盖(16)。
5.根据权利要求4所述的一种底板钻孔干湿两用排渣装置，其特征在于，所述外接雾化管(17)、所述外接水流管(28)和所述外接排渣管(31)的连接处均设有限位环，所述限位盖(16)的中心处开设有供所述外接排渣管(31)穿过的孔，所述限位盖(16)的外侧开设有供所述外接雾化管(17)和所述外接水流管(28)旋转的扇形弧槽，所述限位盖(16)的内侧贴合在所述限位环上。
6.根据权利要求4所述的一种底板钻孔干湿两用排渣装置，其特征在于，所述外接雾化管(17)上固定连通有雾化接头(18)，所述外接雾化管(17)的一端通过三通接头(19)分别连接有两根连接管(20)，两根所述连接管(20)的端部分别通过转接头(21)连通有高压水管(22)和压风管(23)。
7.根据权利要求6所述的一种底板钻孔干湿两用排渣装置，其特征在于，所述高压水管(22)上固定连通有高压水水压力表(24)和高压水水流控制阀(25)，所述压风管(23)上固定连通有风压力表(26)和风压控制阀(27)。
8.根据权利要求4所述的一种底板钻孔干湿两用排渣装置，其特征在于，所述水流通道(6)上固定连通有水压力表(29)和水流控制阀(30)。
9.根据权利要求1所述的一种底板钻孔干湿两用排渣装置，其特征在于，所述过滤网(103)包括若干层网面，若干层所述网面依次为不锈钢大孔网面、聚乙烯中孔网面和碳素小孔网面，所述不锈钢大孔网面和所述聚乙烯中孔网面分别设有两层，且分别处于所述碳素小孔的两侧，所述不锈钢大孔网面的孔径为4-6cm，所述聚乙烯中孔网面的孔径为2-3cm，所述碳素小孔网面的孔径为0.5-1cm。
10.根据权利要求6所述的一种底板钻孔干湿两用排渣装置，其特征在于，所述外接水流管(28)的端部固定连接外置的潜水泵，所述外接排渣管(31)上固定连接有外置的负压气泵，所述高压水管(22)的端部固定连接有外置的高压水泵，所述压风管(23)的端部固定连接有外置的高压气泵。
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