CN203847153U - 高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及煤矿井下钻孔作业辅助设备，具体为一种高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，包括气渣分离箱（1），所述气渣分离箱（1）的底部设有出渣口（4）、顶部设有抽气口（2）、侧面设有进水口（3）、正面和背面分别设有位置正对的钻杆穿孔（8），所述位于背面的钻杆穿孔（8）固定连接有水平的护孔管（5），所述位于侧面的进水口（3）与安装于气渣分离箱（1）内壁的降尘管（9）中部联通，所述降尘管（9）的两端分别安装有防尘喷雾喷头，所述降尘管（9）的两端位于气渣分离箱（1）内的钻杆穿孔（8）和出渣口（4）之间。本实用新型设计合理、结构简单，解决了高瓦斯矿井的打钻过程中的喷孔防护问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿井下钻孔作业辅助设备，具体为一种高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，适用于高瓦斯矿井松软煤层瓦斯抽采孔打钻施工。
背景技术
随着煤矿开采技术的提高，以及特厚煤层一次采全高技术和综采放顶煤技术的推广应用，工作面推进速度越来越快，瓦斯涌出量越来越大，原来的低瓦斯矿井也变成了高瓦斯矿井。单一的抽采方式已不能保证高瓦斯矿井工作面的安全开采，综合瓦斯抽采方法对高瓦斯矿井瓦斯治理非常必要。钻孔抽采技术是防治瓦斯灾害，实现综合抽采过程中使用最多的一项措施。
高瓦斯矿井煤层的瓦斯含量高、压力大，钻孔抽采孔过程中，经常出现喷孔现象。喷孔常常导致局部瓦斯超限、堵孔卡钻，严重的能造成伤亡事故，不仅影响打钻进度，影响抽采效率，还给安全生产带来了巨大隐患。
为解决打钻过程中的喷孔防护问题，研制具有防护性能的保护装置十分必要。井下常用的悬挂于钻杆上的简易防护皮垫能一定程度上缓解喷孔压力，但未能解决喷孔伤人和瓦斯瞬间超限问题。探索设计兼具抽采能力和缓冲能力的装置，使现场钻孔施工更加安全。
现今，部分煤矿井下使用的防喷装置需要浇注铁制模型以及加工制作相关配件，使用成本较高，不适用钻孔量大的高瓦斯矿井推广应用。因此，鉴于高瓦斯煤层瓦斯压力大、喷孔频繁、钻孔数量多、需求量大的特点，研发一种成本低廉、简单实用的防喷孔装置十分必要，对提高钻孔速度、保证安全抽采意义重大。
发明内容
本实用新型为了解决打钻过程中的喷孔防护问题，提供了一种高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：
一种高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，包括气渣分离箱，所述气渣分离箱的底部设有出渣口、顶部设有抽气口、侧面设有进水口、正面和背面分别设有位置正对的钻杆穿孔，所述位于背面的钻杆穿孔固定连接有水平的护孔管，所述位于侧面的进水口与安装于气渣分离箱内壁的降尘管中部联通，所述降尘管的两端分别安装有防尘喷雾喷头，所述降尘管的两端位于气渣分离箱内的钻杆穿孔和出渣口之间。
工作时，如图1所示，气渣分离箱顶部为瓦斯抽气口，通过封孔管与抽采管路连接；底部为排渣口，喷出的煤渣和钻孔煤渣经降尘处理集中落入排渣口。装置左侧上部为进水口，通过连通静压水管供水。确定孔位后，开动钻机开孔1.0m深，然后将钻杆依次穿过气渣分离箱正面和背面的钻杆穿孔、护孔管后进入钻孔；随后接通静压水管和负压抽采管路，并将其阀门打开，最后启动钻机开始钻孔。钻孔过程中，喷孔喷出的瓦斯经护孔管进入气渣分离箱，经负压作用由抽气口进入抽采管路；钻孔过程中，喷孔喷出的煤粉和钻孔煤渣由护孔管进入气渣分离箱，经喷管两端的防尘喷雾喷头降尘后落入排渣口，同时进行瓦斯抽采和煤粉降尘。
优选的，所述气渣分离箱的外壁设有多个吊挂环；钻孔过程中，使用铁丝穿过吊挂环将气渣分离箱固定于煤帮。
优选的，所述气渣分离箱的正面通过螺栓安装有中部开有通孔的皮质挡板，所述皮质挡板的通孔与位于正面的钻杆穿孔联通。所述护孔管内套装有护管衬套。皮质挡板和护管衬套可以有效防止钻杆与铁质箱体和护孔管之间摩擦产生火花。
本实用新型设计合理、结构简单，解决了高瓦斯矿井的打钻过程中的喷孔防护问题。
附图说明
图1是喷孔防护装置的工作状态示意图。
图2是喷孔防护装置横向剖面图。
图3是喷孔防护装置纵向剖面图。
图4是护孔管和护管衬套的配合安装示意图。
图5是皮质挡板的示意图。
图中：1-气渣分离箱，2-抽气口，3-进水口，4-排渣口，5-护孔管，6-护管衬套，7-皮质挡板，8-钻杆穿孔，9-降尘管，10-吊挂环，11-钻机，12-静压水管，13-封孔管，14-钻杆，15-煤层。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
如图2、3所示，一种高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，包括气渣分离箱1，所述气渣分离箱1的底部设有出渣口4、顶部设有抽气口2、侧面设有进水口3、正面和背面分别设有位置正对的钻杆穿孔8，所述位于背面的钻杆穿孔8固定连接有水平的护孔管5，所述位于侧面的进水口3与安装于气渣分离箱1内壁的降尘管9中部联通，所述降尘管9的两端分别安装有防尘喷雾喷头，所述降尘管9的两端位于气渣分离箱1内的钻杆穿孔8和出渣口4之间。
所述气渣分离箱1的外壁均匀设有多个吊挂环10，例如，气渣分离箱四周均匀布置四个吊挂环，钻孔时，用铁丝将其和煤帮部固定，避免喷孔时将装置喷出。
所述气渣分离箱1的正面通过螺栓安装有中部开有通孔的皮质挡板7，所述皮质挡板7的通孔与位于正面的钻杆穿孔8联通。并且所述皮质挡板7的通孔孔径小于钻杆穿孔8的孔径，以防止钻杆与气渣分离箱产生摩擦。
所述护孔管5内套装有护管衬套6，如图4所示。
制作时，所述气渣分离箱为长方体箱式构造，由3mm厚废旧铁板拼接焊制而成，焊接前留设抽气口、进水口、排渣口和钻杆穿孔等焊接口，其正面为朝向钻机一侧，背面为朝向钻孔一侧，正面与背面各留设一个钻杆穿孔。所述抽气口焊接孔径51mm的两通阀，分别连接负压抽采管路和气渣分离箱，待防护装置安装完毕后，打开负压瓦斯抽放管的截止阀，并入抽采系统，对孔内喷出瓦斯回收利用。所述进水口焊接孔径10mm的两通阀，分别连接静压水管和降尘管，待防护装置固定后，开通静压水管截止阀，对钻杆回煤以及喷孔煤粉进行降尘。进水口与气渣分离箱内壁焊接的铁制降尘管相连，降尘管由孔径10mm的废旧铁管拼接而成，降尘管的两端部通过螺纹连接防尘喷雾喷头。如图2所示，气渣分离箱1的底部形成倒锥台状，方便煤渣下落，排渣口由4寸钢管焊接而成。所述护孔管由6寸铁管焊接至背面的钻杆穿孔，保护钻孔孔口处的孔壁，喷孔时，喷出瓦斯与煤粉直接通过护孔管进入气渣分离箱内部，吸收喷孔能量，防止造成伤人事故。护孔管管腔内铺衬PVC塑料管作为护管衬套，PVC塑料管孔径为6寸，沿管体母线方向裁剪、折叠后放入护孔管，防止钻杆与护孔管之间产生摩擦。所述皮质挡板由皮带送机上的废弃皮带裁剪而成的正方形皮垫板，中间裁剪一个孔径较钻杆穿孔较小的圆孔，四个角各布置一个与M16螺栓相匹配的圆孔，如图4所示，皮质挡板通过四个螺栓连接在气渣分离箱正面的钻杆穿孔处。所述吊挂环由废旧M16螺母焊接而成。
工作时，孔位确定后，开动钻机11开孔1.0m深；其次，将钻杆14依次穿过皮质挡板7、气渣分离箱1正面和背面的钻杆穿孔8、护孔衬套6进入钻孔；使用铁丝穿过吊挂环将气渣分离箱1固定于煤帮，随后接通静压水管和负压抽采管路并将其阀门打开，最后启动钻机开始钻孔，同时进行瓦斯抽采和煤粉降尘；钻孔过程中，喷孔喷出的瓦斯经护孔套筒6进入气渣分离箱1，经负压作用由抽气口2进入抽采管路；钻孔过程中，喷孔喷出的煤粉和钻孔煤渣由护孔套筒6进入气渣分离箱1，经喷雾降尘后落入排渣口3。
有益效果：皮质挡板和PVC管可以有效防止钻杆与铁质箱体之间摩擦产生火花；长距离护孔管不仅能有效保护孔壁，还能集中吸收瓦斯喷出的瓦斯和煤体，防止煤体喷出伤人；抽气孔与负压抽采管路连接，及时抽取钻孔及喷孔释放瓦斯，能提高瓦斯抽采率，减少能源浪费和防止局部瓦斯超限；设置降尘喷雾能有效减少钻孔释放瓦斯中的煤尘，避免堵塞瓦斯抽采管路。
该装置由废弃材料拼接焊制而成，不需单独定制加固，成本低廉、简单实用，不需浇注模型和定制配件，只需简单加工即可成型投入使用，不仅能有效解决喷孔问题，还能提高材料利用率和瓦斯抽采率，起到降本增效的作用，能够对钻孔量较大的高瓦斯矿井产生显著的经济效益。
Claims (8)
1.一种高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，其特征在于：包括气渣分离箱（1），所述气渣分离箱（1）的底部设有出渣口（4）、顶部设有抽气口（2）、侧面设有进水口（3）、正面和背面分别设有位置正对的钻杆穿孔（8），所述位于背面的钻杆穿孔（8）固定连接有水平的护孔管（5），所述位于侧面的进水口（3）与安装于气渣分离箱（1）内壁的降尘管（9）中部联通，所述降尘管（9）的两端分别安装有防尘喷雾喷头，所述降尘管（9）的两端位于气渣分离箱（1）内的钻杆穿孔（8）和出渣口（4）之间。
2.根据权利要求1所述的高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，其特征在于：所述气渣分离箱（1）的外壁均匀设有多个吊挂环（10）。
3.根据权利要求1或2所述的高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，其特征在于：所述气渣分离箱（1）的正面通过螺栓安装有中部开有通孔的皮质挡板（7），所述皮质挡板（7）的通孔与位于正面的钻杆穿孔（8）联通。
4.根据权利要求3所述的高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，其特征在于：所述护孔管（5）内套装有护管衬套（6）。
5.根据权利要求4所述的高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，其特征在于：所述气渣分离箱（1）的抽气口焊接孔径51mm的两通阀、进水口（3）焊接孔径10mm的两通阀。
6.根据权利要求5所述的高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，其特征在于：所述护管衬套（6）为孔径6寸的PVC塑料管。
7.根据权利要求3所述的高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，其特征在于：所述皮质挡板（7）的通孔孔径小于钻杆穿孔（8）的孔径。
8.根据权利要求1所述的高瓦斯矿井打钻喷孔防护装置，其特征在于：所述降尘管（9）的两端对称分布。
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| CN (1) | CN203847153U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104929549A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-09-23 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 井下钻孔防喷除尘装置 |
| CN110359866A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-10-22 | 河南理工大学 | 一种新型矿井干式钻进孔口降尘装置 |
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2014
- 2014-06-04 CN CN201420290619.6U patent/CN203847153U/zh not_active Expired - Fee Related
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