CN212154739U - 一种煤层瓦斯抽采过滤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤矿瓦斯抽采技术领域，具体涉及一种煤层瓦斯抽采过滤系统。具体技术方案为：一种煤层瓦斯抽采过滤系统，包括粉尘分离装置和净化装置，粉尘分离装置包括除尘筒，除尘筒的内壁上开设有一圈环形凹槽，环形凹槽的左侧竖直设置有环形挡片，环形挡片的右侧设置有活动圆板，活动圆板的周向上均布有多个支架，支架伸进环形凹槽内，除尘筒内壁周向上、靠近其出气方向设置有多个支撑柱，支撑柱上固定有弹簧，弹簧的另一端固定在活动圆板的右侧中心处；除尘筒的右端为开口、且端部固定有通气罩，通气罩上连通有管道，管道的另一端连通净化装置。本实用新型能够将瓦斯中存在的钻渣和粉尘进行逐步分离，最终得到干净的瓦斯气体。

Description

一种煤层瓦斯抽采过滤系统

技术领域

本实用新型涉及煤矿瓦斯抽采技术领域，具体涉及一种煤层瓦斯抽采过滤系统。

背景技术

瓦斯抽采方法按照抽采机理可分为：煤层瓦斯预抽、卸压煤层瓦斯抽采和采空区瓦斯抽采。抽采过程中，由于各点间温差不同、煤岩体本身含水或裂隙导水，造成瓦斯抽采系统中积存冷凝水和渗流水，影响抽采系统正常运行，增加瓦斯抽采阻力，降低瓦斯抽采效果。因钻机在钻孔的过程中，大量的瓦斯、粉尘、钻渣和水的混合物进入到抽采系统，再从抽采系统排出至下一工序进行分离处理。因此，本发明提供了一种针对瓦斯与钻渣和粉尘进行分离的系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种煤层瓦斯抽采过滤系统，能够将瓦斯中存在的钻渣和粉尘进行逐步分离，最终得到干净的瓦斯气体。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

本实用新型公开了一种煤层瓦斯抽采过滤系统，包括粗渣分离装置、与粗渣分离装置相连通的粉尘分离装置和与粉尘分离装置相连通的净化装置，所述粉尘分离装置包括除尘筒，所述除尘筒的内壁上、靠近其进气方向开设有一圈环形凹槽，所述环形凹槽的左侧竖直设置有环形挡片，所述环形挡片的右侧设置有将环形挡片密封的活动圆板，所述活动圆板的周向上均布有多个支架，所述支架伸进所述环形凹槽内，所述除尘筒内壁周向上、靠近其出气方向设置有多个支撑柱，所述支撑柱上固定有弹簧，所述弹簧的另一端固定在所述活动圆板的右侧中心处；所述除尘筒的右端为开口、且端部固定有通气罩，所述通气罩上连通有管道，所述管道的另一端连通所述净化装置。

优选的，所述除尘筒的顶部、位于所述环形凹槽的位置上开设有沿所述除尘筒长度方向延伸的条形通孔，在所述除尘筒上、位于所述条形通孔的左侧开设有L型槽；所述环形挡片与活动圆板之间设置有导流盘，所述导流盘与所述活动圆板相贴合，所述导流盘的周向上设有多个支撑架，所述支撑架位于所述环形凹槽内，所述导流盘的顶部固定有拨杆，所述拨杆伸出所述条形通孔外，所述L型槽和条形通孔的内壁上固定有伸缩罩，所述拨杆通过所述条形通孔穿出所述伸缩罩。

优选的，所述导流盘的直径大于所述环形挡片的内径。

优选的，所述支架的右侧壁上固定有凸块，所述凸块与所述环形凹槽的内壁相对应。

优选的，所述粗渣分离装置包括除渣筒，所述除渣筒内壁上竖直固定有筛网，位于所述筛网的左侧、所述除渣筒的底部设置成朝向所述筛网倾斜的斜面，位于所述斜面的最低处、所述除渣筒的底部设置有除渣管。

优选的，所述净化装置包括净化筒，所述净化筒内竖直设置有隔板，所述隔板的顶部设置有通气通道，所述隔板的左侧设置有液面低于所述通气通道的水溶液。

优选的，所述管道的另一端伸进所述净化筒、并伸入所述水溶液的底部，位于所述水溶液底部的管道为开口向上的弯管。

优选的，所述隔板的右侧从上至下依次设有数个干燥板，位于最下方的所述干燥板的下方设置有抽气罩，所述抽气罩的底部连通有抽气管，所述抽气管伸出所述净化筒、并连接有储气罐，位于所述净化筒外的所述抽气管上设置有瓦斯抽气泵。

优选的，所述隔板的右侧壁上开设有与所述干燥板数量相同的条形槽，所述干燥板的一端插进所述条形槽内，另一端伸出所述净化筒外。

优选的，伸出所述净化筒外的所述干燥板的顶部和底部设置有与所述净化筒外侧壁相贴合的密封板，所述密封板与所述净化筒外侧壁相对应的侧壁上嵌有多个磁铁。

本实用新型具备以下有益效果：

1.本实用新型通过在除尘筒的内壁上、靠近其进气方向开设有一圈环形凹槽，在环形凹槽的左侧竖直设置有环形挡片，环形挡片的右侧设置有将环形挡片密封的活动圆板，活动圆板的周向上均布有多个支架，支架伸进环形凹槽内，除尘筒内壁周向上、靠近其出气方向设置有多个支撑柱，支撑柱上固定有弹簧，弹簧的另一端固定在活动圆板的右侧中心处，在不向除尘筒内通入瓦斯气体时，活动圆板将环形挡片的内孔挡住，形成密封的状态；而向除尘筒内通入瓦斯气体时，瓦斯气体使得活动圆板向右移动，瓦斯气体通过活动圆板与支架之间缝隙进入到活动圆板的右侧区域内，而瓦斯气体中粉尘则在这过程中沉淀下来，落入环形凹槽和除尘筒的底部。

2.本实用新型在环形挡片和活动圆板之间还设置有导流盘，在导流盘与环形挡片之间的表面设置有粘性硅胶，使得瓦斯气体中的粉尘就粘附在粘性硅胶上，从而对瓦斯气体更好的除尘。而除尘后的瓦斯气体则进入到净化筒内，而净化筒内的水则对瓦斯气体中含有的微小粉尘进行进一步的去除。过水后的瓦斯气体通过瓦斯抽气泵使其快速的通过数个干燥板，将瓦斯气体中的水汽进行去除，最终得到洁净干燥的瓦斯气体。

3.本实用新型逐步对开采后的瓦斯气体进行除渣、除尘和干燥，最终使得瓦斯气体与钻渣和粉尘进行分离。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中A局部放大图；

图3为图1中B局部放大图；

图4为活动圆板的结构示意图(与弹簧连接的面)；

图5为导流盘的结构示意图(与环形挡片相对的面)；

图6为瓦斯气体推动导流盘和活动圆板移动的结构示意图；

图中：除尘筒1、环形凹槽2、环形挡片3、活动圆板4、支架5、支撑柱6、弹簧7、通气罩8、管道9、条形通孔10、L型槽11、导流盘12、支撑架13、拨杆14、伸缩罩15、凸块16、除渣筒17、筛网18、除渣管19、净化筒20、隔板21、通气通道22、干燥板23、抽气罩24、抽气管25、瓦斯抽气泵26、密封板27、磁铁28、密封塞29。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

若未特别指明，实施举例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

参考图1-图6，本实用新型公开了一种煤层瓦斯抽采过滤系统，包括粗渣分离装置、与粗渣分离装置相连通的粉尘分离装置和与粉尘分离装置相连通的净化装置。粗渣分离装置包括除渣筒17，除渣筒17内壁上竖直固定有筛网18，位于筛网18的左侧、除渣筒17的底部设置成朝向筛网18倾斜的斜面，便于瓦斯气体中的钻渣顺着斜面滑落至最低处，而位于斜面的最低处、除渣筒17的底部设置有除渣管19，并与排出钻渣。应该理解的是：筛网18将除渣筒17的内部分为两个空腔，除渣筒17的左端设置有进气管，向除渣筒17内进气，而筛网18将瓦斯气体中的钻渣等较大粒径的固形物过滤掉，通过除渣管19排出，而过滤后的瓦斯气体通过连通在除渣筒17右端的输气管进入到粉尘分离装置中。本实用新型中，粗渣分离装置主要是针对瓦斯气体中混合的较大钻渣等固定物进行过滤，进行初步过滤后的瓦斯气体进入到粉尘分离装置中，进行进一步的除尘。

粉尘分离装置包括除尘筒1，除尘筒1的内壁上、靠近其进气方向开设有一圈环形凹槽2，环形凹槽2具有一定的宽度，根据实际需要进行设置。环形凹槽2沿着除尘筒1内壁一圈设置，环形凹槽2的左侧竖直设置有环形挡片3，环形挡片3的右侧设置有将环形挡片3密封的活动圆板4，活动圆板4的周向上均布有多个支架5，支架5伸进环形凹槽2内，除尘筒1内壁周向上、靠近其出气方向设置有多个支撑柱6，支撑柱6上固定有弹簧7，弹簧7的另一端固定在活动圆板4的右侧中心处；除尘筒1的右端为开口、且端部固定有通气罩8，通气罩8上连通有管道9，管道9的另一端连通净化装置，除尘后的瓦斯气体通过通气罩8和管道9进入到净化装置中。

应该理解的是：环形挡片3的右侧壁与环形凹槽2的左侧内壁在同一平面上，才能使得位于环形凹槽2内的活动圆板4的侧面能够与环形挡片3的侧面贴合，从而将环形挡片3的内孔封住。活动圆板4的直径大于环形挡片3内孔的孔径，使得活动圆板4与环形挡片3相贴合时，活动圆板4能够将环形挡片3上的内孔堵住，从而对环形挡片3进行密封。支撑柱6位于同一平面上、且支撑柱6的端部设置有挡块，挡块朝向活动圆板4设置，挡块均位于弹簧7的内圈中，从而将弹簧7固定住，相当于挡块作为一个钩子使用，将弹簧7勾住，避免弹簧7掉落到除尘筒1的底部。而活动圆板4的周向上优选为设置4个支架5，支架5起到支撑的作用，将活动圆板4支撑在环形凹槽2内，使活动圆板4在环形凹槽2内沿除尘筒1长度方向往复运动。而瓦斯气体则根据活动圆板4是否与环形挡片3相贴合来控制瓦斯气体是否进入到除尘筒1内，具体为：当输气管向除尘筒1内通入瓦斯气体时，瓦斯气体使得活动圆板4向右移动，使活动圆板4与环形挡片3相分离，而瓦斯气体通过支架5与活动圆板4之间的缝隙进入到活动圆板4的右侧区域，最后排出至下一个设备中去，在这过程中，瓦斯气体中的粉尘与活动圆板4的表面进行撞击，使得较大粒径的粉尘粘附在活动圆板4的表面、且下落至环形凹槽2内。

另外，在支架5的右侧壁上固定有凸块16，凸块16与环形凹槽2的内壁相对应，即凸块16也位于环形凹槽2内，当瓦斯气体的压力较大时，会使得活动圆板4带着支架5移动到环形凹槽2的最右侧，使得支架5与环形凹槽2的右侧壁贴合，从而减少瓦斯气体传输通道的大小，而凸块16能够很好的将支架5支撑起来，避免支架5与环形凹槽2的内侧壁贴合。

进一步的，为了使瓦斯气体更加顺利的进入到除尘筒1中，在除尘筒1的顶部、位于环形凹槽2的位置上开设有沿除尘筒1长度方向延伸的条形通孔10，即条形通孔10的长度与环形凹槽2的宽度相同，相当于在除尘筒1的顶部、环形凹槽2的底部开设有伸出除尘筒1外的条形通孔10。在除尘筒1上、位于条形通孔10的左侧开设有L型槽11，L型槽11与条形通孔是相通的，且L型槽11开设在除尘筒1的顶部，其深度小于除尘筒1的壁厚。环形挡片3与活动圆板4之间设置有导流盘12，导流盘12与活动圆板4相贴合，具体为：可在导流盘12与活动圆板4相贴合的面上均布一些磁铁，使得导流盘12和活动圆板4固定在一起，或者可以粘结在一起，根据实际情况进行设置。导流盘12的周向上设有多个支撑架13，支撑架13位于环形凹槽2内，导流盘12的顶部固定有拨杆14，拨杆14伸出条形通孔10外，L型槽11和条形通孔10的内壁上固定有伸缩罩15，拨杆14的另一端通过条形通孔10穿出伸缩罩15。导流盘12周向上的支撑架13优选为3个，而位于导流盘12顶部的支撑架13的端部固定有拨杆14，而另外两个支撑架13的端面均为弧形面，使得导流盘12易被推动。而支架5的端面为弧形面，减少与环形凹槽2的接触面，从而使得活动圆板4易被推动。

应该理解的是：为了避免输入除尘筒1内的瓦斯气体从条形通孔10溢出，在条形通孔10和L型槽11内设置有伸缩罩15，拨杆14穿过伸缩罩15、其连接部分进行密封，而伸缩罩15的周向与条形通孔10和L型槽11的内壁进行固定，从而使伸缩罩15将条形通孔10密封住，避免瓦斯气体外溢。另外，伸缩罩15具有一定的延展性，能够使得拨杆14在环形凹槽2内、沿着除尘筒1长度方向运动，这类似于汽车上换挡杆上的胶套一样。进一步的，为了能对进入除尘筒1内的瓦斯气体进行导流，导流盘12的厚度由其中心处向边缘位置逐渐减小(导流盘12远离活动圆板4的那个侧面)，使得瓦斯气体沿着导流盘12的弧形斜面穿过导流盘12与支撑架13之间的缝隙、支架5与活动圆板4之间的缝隙从而进入到活动圆板4的右侧区域；且导流盘12的直径大于环形挡片3的内径，小于等于活动圆板4的直径。另外，可将导流盘12与活动圆板4设置成一体成型结构。

进一步的，为了对瓦斯气体中粒径较小的粉尘进行更好的去除，在导流盘12上、与环形挡片3相对应的表面固定有水洗式粘尘硅胶(类似于水洗式粘尘器上的硅胶)，该粘尘硅胶的直径小于等于环形挡片3的内孔直径，避免环形挡片3与粘尘硅胶粘结在一起，使得瓦斯气体不易使导流盘12在环形凹槽2内移动。

进一步的，为了对粘尘硅胶进行清洗，在除尘筒1的外壁底部、位于环形凹槽2的底部设置有通孔，在通孔内设置有密封塞29。并且在伸缩罩15上设置有一个操作孔，不需要使用操作孔时，对操作孔进行密封即可，当需要使用操作孔时，只需向操作孔内插入一个管子，将拨杆14向右拨动，使得导流盘12与环形挡片3存在一定的间隙，然后向管子内注入热水，对粘尘硅胶进行清洗，而清洗的水和杂质则流入除尘筒1内底部的环形凹槽2内，再通过环形凹槽2上的通孔排出，从而对粘尘硅胶进行反复使用。

更进一步的，通过除尘装置进行除尘后瓦斯气体中还会存在一些更加细小的灰尘，而这部分粉尘采用净化装置进行去除。净化装置包括净化筒20，净化筒20内竖直设置有隔板21，隔板21将净化筒20分为左右两个腔室，隔板21的顶部设置有通气通道22，使得左腔室内的瓦斯气体能够进入到右腔室。隔板21的左侧设置有液面低于通气通道22的水溶液。管道9的另一端伸进净化筒20、并伸入水溶液的底部，位于水溶液底部的管道9为开口向上的弯管。隔板21的右侧从上至下依次设有数个干燥板23，位于最下方的干燥板23的下方设置有抽气罩24，抽气罩24的底部连通有抽气管25，抽气管25伸出净化筒20、并连接有储气罐，位于净化筒20外的抽气管25上设置有瓦斯抽气泵26。隔板21的右侧壁上开设有与干燥板23数量相同的条形槽，干燥板23的一端插进条形槽内，另一端伸出净化筒20外。伸出净化筒20外的干燥板23的顶部和底部设置有与净化筒20外侧壁相贴合的密封板27，密封板27与净化筒20外侧壁相对应的侧壁上嵌有多个磁铁28，通过磁铁28与净化筒20的吸附作用，使密封板27与净化筒20的内壁精密贴合，避免瓦斯气体通过干燥板23与净化筒20之间的缝隙溢出。当然，净化筒20为能够被磁铁28吸住的金属材质。

应该理解的是：通过粉尘分离装置处理后的瓦斯气体通过管道9进入到净化筒20内，伸进水中的管道9的端部为开口向上的弯管，避免沉淀后的粉尘由于瓦斯气体的通入而被吹气，而洁净后的瓦斯气体则通过通气通道22进入到隔板21右边的腔室中。此时，开启瓦斯抽气泵26，将进入到右边腔室内的瓦斯气体通过抽气罩24抽进储气罐中。而进过水溶液后的瓦斯气体中带有一部分水汽，因此，在隔板21的右侧面上从上至下依次设置多个干燥板23，对瓦斯气体进行干燥，最终得到洁净的瓦斯气体。干燥板23的材质为常规材料，主要是不与瓦斯气体产生反应或作用的材料。

在使用本实用新型时，通过进气管向除渣筒17通入含有钻渣和粉尘的瓦斯气体，该气体通过筛网18进行过滤后，去除掉较大的钻渣；然后通过输气管进入到除尘筒1内，瓦斯气体所带来的压力使得导流盘12和活动圆板4同时向右移动，弹簧7被压缩。瓦斯气体中的粉尘在与粘尘硅胶接触后，粘附在粘尘硅胶上，而瓦斯气体则穿过导流盘12与支撑架13之间的缝隙、支架5与活动圆板4之间的缝隙进入到活动圆板4的右侧区域，最后经过通气罩8和管道9进入到净化筒20内。最后通过瓦斯抽气泵26使水中上浮后瓦斯气体快速通过多个干燥板23进行干燥，最终由瓦斯抽气泵26抽出至出气管2中进行储存。当停止向除尘筒1内通入瓦斯气体时，弹簧7的反作用力使得活动圆板4和导流板12向左移动，最终使得导流盘12与环形挡片3相抵，使环形挡片3被封住。

在本实用新型中，进气管、输气管、管道9和抽气管25上根据实际需要设置有阀门。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种煤层瓦斯抽采过滤系统，包括粗渣分离装置、与粗渣分离装置相连通的粉尘分离装置和与粉尘分离装置相连通的净化装置，其特征在于：所述粉尘分离装置包括除尘筒(1)，所述除尘筒(1)的内壁上、靠近其进气方向开设有一圈环形凹槽(2)，所述环形凹槽(2)的左侧竖直设置有环形挡片(3)，所述环形挡片(3)的右侧设置有将环形挡片(3)密封的活动圆板(4)，所述活动圆板(4)的周向上均布有多个支架(5)，所述支架(5)伸进所述环形凹槽(2)内，所述除尘筒(1)内壁周向上、靠近其出气方向设置有多个支撑柱(6)，所述支撑柱(6)上固定有弹簧(7)，所述弹簧(7)的另一端固定在所述活动圆板(4)的右侧中心处；所述除尘筒(1)的右端为开口、且端部固定有通气罩(8)，所述通气罩(8)上连通有管道(9)，所述管道(9)的另一端连通所述净化装置。

2.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯抽采过滤系统，其特征在于：所述除尘筒(1)的顶部、位于所述环形凹槽(2)的位置上开设有沿所述除尘筒(1)长度方向延伸的条形通孔(10)，在所述除尘筒(1)上、位于所述条形通孔(10)的左侧开设有L型槽(11)；所述环形挡片(3)与活动圆板(4)之间设置有导流盘(12)，所述导流盘(12)与所述活动圆板(4)相贴合，所述导流盘(12)的周向上设有多个支撑架(13)，所述支撑架(13)位于所述环形凹槽(2)内，所述导流盘(12)的顶部固定有拨杆(14)，所述拨杆(14)伸出所述条形通孔(10)外，所述L型槽(11)和条形通孔(10)的内壁上固定有伸缩罩(15)，所述拨杆(14)通过所述条形通孔(10)穿出所述伸缩罩(15)。

3.根据权利要求2所述的一种煤层瓦斯抽采过滤系统，其特征在于：所述导流盘(12)的直径大于所述环形挡片(3)的内径。

4.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯抽采过滤系统，其特征在于：所述支架(5)的右侧壁上固定有凸块(16)，所述凸块(16)与所述环形凹槽(2)的内壁相对应。

5.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯抽采过滤系统，其特征在于：所述粗渣分离装置包括除渣筒(17)，所述除渣筒(17)内壁上竖直固定有筛网(18)，位于所述筛网(18)的左侧、所述除渣筒(17)的底部设置成朝向所述筛网(18)倾斜的斜面，位于所述斜面的最低处、所述除渣筒(17)的底部设置有除渣管(19)。

6.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯抽采过滤系统，其特征在于：所述净化装置包括净化筒(20)，所述净化筒(20)内竖直设置有隔板(21)，所述隔板(21)的顶部设置有通气通道(22)，所述隔板(21)的左侧设置有液面低于所述通气通道(22)的水溶液。

7.根据权利要求6所述的一种煤层瓦斯抽采过滤系统，其特征在于：所述管道(9)的另一端伸进所述净化筒(20)、并伸入所述水溶液的底部，位于所述水溶液底部的管道(9)为开口向上的弯管。

8.根据权利要求6所述的一种煤层瓦斯抽采过滤系统，其特征在于：所述隔板(21)的右侧从上至下依次设有数个干燥板(23)，位于最下方的所述干燥板(23)的下方设置有抽气罩(24)，所述抽气罩(24)的底部连通有抽气管(25)，所述抽气管(25)伸出所述净化筒(20)、并连接有储气罐，位于所述净化筒(20)外的所述抽气管(25)上设置有瓦斯抽气泵(26)。

9.根据权利要求8所述的一种煤层瓦斯抽采过滤系统，其特征在于：所述隔板(21)的右侧壁上开设有与所述干燥板(23)数量相同的条形槽，所述干燥板(23)的一端插进所述条形槽内，另一端伸出所述净化筒(20)外。

10.根据权利要求9所述的一种煤层瓦斯抽采过滤系统，其特征在于：伸出所述净化筒(20)外的所述干燥板(23)的顶部和底部设置有与所述净化筒(20)外侧壁相贴合的密封板(27)，所述密封板(27)与所述净化筒(20)外侧壁相对应的侧壁上嵌有多个磁铁(28)。

Images