CN213775300U - 一种防喷装置的孔口多通单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种防喷装置的孔口多通单元，包括设置于钻机与煤壁之间的本体，钻杆穿过本体作用于煤壁，所述本体上设置有倾斜向下的排渣通道和将瓦斯排出的气体出口；所述排渣通道上设置有能够封闭排渣通道的挡板，所述挡板一端通过扭簧与排渣通道边缘铰接固定，扭簧能够驱动挡板遮住排渣通道，排渣通道上设置有限位组件，所述钻机上设置有监测瓦斯含量的控制单元，当控制单元监测到瓦斯含量超过阈值时，控制所述限位组件释放挡板。本实用新型的优点在于：可以供钻杆、煤渣和瓦斯气体通过，而且通过扭簧自动封闭排渣通道，能够防止瓦斯气体进入排渣通道并散发到其他地方，保证生产安全，各通道相互之间没有干扰，使用方便。

Description

一种防喷装置的孔口多通单元

技术领域

本实用新型涉及瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种防喷装置的孔口多通单元。

背景技术

煤矿开采过程中，瓦斯突出是非常严重的事故，目前主要通过钻孔抽采的方式将瓦斯抽走，以防止瓦斯压力过大，但是钻孔过程中由于瓦斯压力较大，有可能从钻眼中喷出瓦斯或煤渣，对生产带来一定的安全隐患。如公开号为CN204253096U的实用新型专利公开了一种瓦斯抽采防喷装置，其通过分别设置煤气分离装置和排渣装置快速分离煤渣和瓦斯；但是并未采取任何措施防止瓦斯进入排渣装置，当瓦斯泄漏时有可能跟随煤渣进入排渣装置并进一步挥发到工作环境中，存在严重的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种在瓦斯泄漏时，防止瓦斯进入排渣通道的防喷装置用孔口多通单元。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种防喷装置的孔口多通单元，包括设置于钻机与煤壁之间的本体，钻杆穿过本体作用于煤壁，所述本体上设置有倾斜向下的排渣通道和将瓦斯排出的气体出口；所述排渣通道上设置有能够封闭排渣通道的挡板，所述挡板一端通过扭簧与排渣通道边缘铰接固定，自然状态时，扭簧驱动挡板遮住排渣通道，排渣通道上设置有将挡板限制在打开状态的限位组件，所述钻机上设置有监测瓦斯含量的控制单元，当控制单元监测到瓦斯含量超过阈值时，控制所述限位组件释放挡板。

本实施例提供的孔口多通单元，可以供钻杆、煤渣和瓦斯气体通过，而且通过扭簧自动封闭排渣通道，能够防止瓦斯气体进入排渣通道并散发到其他地方，保证生产安全，各通道相互之间没有干扰，使用方便。

优选的，所述限位组件包括设置于排渣通道外壁上的液压伸缩缸和设置于挡板上的限位螺母，所述挡板关闭时，限位螺母处于排渣通道来料方向一侧，所述排渣通道的侧壁上具有供限位螺母穿过的限位孔，所述液压伸缩缸的动力轴能够与穿过限位孔的限位螺母沿轴向插接配合。

优选的，所述液压伸缩缸通过管道与高压水源连通，所述控制单元包括设置于管道上的电动水阀，电动水阀打开时，所述液压伸缩缸的动力轴能够沿轴向离开限位螺母。

优选的，所述控制单元包括设置于本体后端与钻机之间的瓦斯监测传感器，所述瓦斯监测传感器监测到超标的瓦斯信号时，所述控制单元能够控制电动水阀打开。

优选的，所述限位孔对应的排渣通道外壁上固定设置有放置限位螺母的容置块，所述液压伸缩缸与容置块固定连接。

优选的，所述动力轴两端分别延伸到液压伸缩缸两端之外，动力轴远离容置块的一端与一个压杆的中间位置铰接配合，所述压杆朝向排渣通道的端部与固定在排渣通道外侧的固定杆铰接配合。

优选的，所述排渣通道的端部还设置有一漏斗型的排渣口，所述排渣口与排渣通道一面铰接，其他面与排渣通道的侧壁通过搭扣可分离的连接，挡板设置于排渣通道与排渣口连接的位置。

优选的，所述本体内部设置有允许钻杆通过的煤渣阻挡板，所述煤渣阻挡板表面开设有直径略大于钻杆的通孔，所述排渣通道的入口处于煤渣阻挡板与煤壁之间的本体上。

优选的，所述本体上气体出口处于煤渣阻挡板与煤壁之间的本体上。

本实用新型提供的防喷装置的孔口多通单元的优点在于：可以供钻杆、煤渣和瓦斯气体通过，而且通过扭簧自动封闭排渣通道，能够防止瓦斯气体进入排渣通道并散发到其他地方，保证生产安全，各通道相互之间没有干扰，使用方便。在排渣通道和气体出口之后设置煤渣阻挡板，防止煤渣和气体沿本体溢出，通过控制单元控制高压水阀，从而实现对液压伸缩缸的自动驱动，实现排渣通道的自动闭合，并且能够通过压杆手动打开排渣通道，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型的实施例提供的防喷装置的孔口多通单元的使用状态示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的用于孔口多通单元的排渣通道的示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的孔口多通单元的示意图；

图4为本实用新型的实施例提供的孔口多通单元的液压伸缩缸的示意图；

图5为本实用新型的实施例提供的瓦斯打钻防喷装置的煤壁密封胶囊的示意图；

图6为本实用新型的实施例提供的瓦斯打钻防喷装置的钻杆密封单元的示意图；

图7为本实用新型的实施例提供的瓦斯打钻防喷装置的煤气分离单元的示意图；

图8为本实用新型的实施例提供的瓦斯打钻防喷装置的煤气分离单元的剖视图；

图9为本实用新型的实施例提供的瓦斯打钻防喷装置的支撑支架的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

参考图1-图3，本实施例提供了一种防喷装置的孔口多通单元，包括设置于钻机2与煤壁1之间的本体37，钻杆21能够穿过本体37作用于煤壁1，所述本体37上设置有倾斜向下的排渣通道31和将瓦斯排出的气体出口35；结合图2和图3，所述排渣通道31内设置有能够密闭排渣通道31的挡板32，所述挡板32一端通过扭簧321与排渣通道31的边缘铰接固定，自然状态时，扭簧321驱动挡板32遮住排渣通道31，所述排渣通道31上设置有将挡板限制在打开状态的限位组件（图未示），所述钻机2上设置有监测瓦斯含量的控制单元5，当控制单元5监测到超过阈值的瓦斯含量时，能够控制所述限位组件释放挡板32，从而在扭簧321的作用下自动封闭排渣通道31，防止瓦斯从排渣通道31泄漏的周围环境中。

本实施例提供的孔口多通单元，可以供钻杆21、煤渣和瓦斯气体通过，而且通过自动封闭排渣通道31，能够防止瓦斯气体进入排渣通道31并散发到其他地方，保证生产安全，各通道相互之间没有干扰，使用方便。

参考图3，为了防止煤渣沿本体37直接离开孔口多通单元3，本实施例中在本体37内还设置有煤渣阻挡板371，所述煤渣阻挡板371的表面开设有直径略大于钻杆21直径的通孔372，从而使钻杆21与煤渣阻挡板371之间的间隙较小，阻止煤渣通过；所述排渣通道31的入口设置于煤渣阻挡板371与煤壁1之间的本体37上，从而使大部分煤渣能够自然的落入排渣通道31中，经排渣通道31的引导进入后续的处理设备中，或直接排到巷道里。

所述限位组件包括设置于排渣通道31外壁上的液压伸缩缸34和设置于挡板32上的限位螺母322，挡板32关闭时，所述限位螺母322处于排渣通道31来料方向一侧，所述排渣通道31的侧壁上具有允许限位螺母322穿过的限位孔（图未示），所述液压伸缩缸34的动力轴341与穿过限位孔的限位螺母322能够沿轴向插接配合，使挡板32保持在敞开状态。

所述液压伸缩缸34通过管道（图未示）与高压水源连通，所述控制单元5包括设置于管道上的电动水阀（图未示），电动水阀打开时，所述液压伸缩缸34的动力轴341能够沿轴向离开限位螺母322。

再参考图1，所述控制单元5包括瓦斯监测传感器51，所述瓦斯传感器51作用于排渣通道31的入口处，所述瓦斯监测传感器51监测到超标的瓦斯信号时，所述控制单元5能够控制电动水阀打开，从而及时控制挡板32挡住排渣通道31，防止瓦斯泄漏。

结合图3和图4，所述限位孔对应的排渣通道31外壁上固定设置有放置限位螺母322的容置块33，所述液压伸缩缸34与容置块33固定连接，所述排渣通道31完全打开时，限位螺母322被限制在容置块33内；所述动力轴341两端分别延伸到液压伸缩缸34两端之外，动力轴341远离容置块33的一端与一个压杆342的中间位置铰接配合，所述压杆342朝向排渣通道31的一侧与固定杆343铰接配合，所述固定杆343固定于排渣通道31的侧壁上，通过下压压杆342即可将动力轴341插入限位螺母322中，完成挡板32的锁定。

所述排渣通道31的端部还设置有漏斗型的排渣口311，所述排渣口311与排渣通道31一面铰接，其他面与排渣通道31的侧壁通过搭扣312可分离的连接，挡板32设置于排渣通道31与排渣口311连接的位置，挡板32封闭排渣通道31后，如果需要重新打开挡板32，则可将排渣口311上的搭扣312打开，直接人工将挡板32推下，使限位螺母322处于容置块33内，然后操作压杆342使液压伸缩缸34的动力轴341穿入限位螺母322中，即可完成挡板32的锁定，然后重新固定排渣口311进行排渣工作即可。

下面以具体的防喷装置的整体结构，说明本实施例提供的孔口多通单元在具体应用场景中应如何设置。

再参考图1，一种瓦斯打钻防喷装置，包括钻机2，钻机2前端固定有孔口多通单元3，所述钻机2的钻杆21能够自由穿过孔口多通单元3作用于煤壁1，所述孔口多通单元3的前端固定有能够沿轴向被压缩的煤壁密封胶囊4，所述孔口多通单元3具有倾斜向下的排渣通道31，排渣通道31具有活动设置的挡板32，所述挡板32到煤壁密封胶囊4之间的孔口多通单元3上还通过管道连通有煤气分离单元6，所述钻机2上还设置有控制单元5，所述控制单元5包括瓦斯监测传感器51，所述瓦斯监测传感器51被配置为探测到的瓦斯含量超过阈值时，自动关闭挡板32堵住排渣通道31，并关闭防喷装置的电源。

本实施通过设置孔口多通单元3，将打钻过程中的煤渣排出，同时利用煤壁密封胶囊4封堵孔口多通单元3与煤壁之间的间隙，确保煤渣、瓦斯只能进入孔口多通单元3，当出现瓦斯泄漏时，控制单元5控制挡板32关闭排渣通道31，从而使瓦斯只能进入煤气分离单元6进行处理，确保作业环境的安全，同时关闭防喷装置的电源，防止电火花点燃瓦斯，避免发生意外事故；防喷装置不直接作用于钻孔，降低对钻孔结构的影响，提高安全性。

参考图3，所述孔口多通单元包括设置于钻机2与煤壁1之间的本体37，所述排渣通道31设置于本体37上，为了防止煤渣沿本体37直接离开孔口多通单元3，本实施例中在本体37内还设置有煤渣阻挡板371，所述煤渣阻挡板371的表面开设有直径略大于钻杆21直径的通孔372，从而使钻杆21与煤渣阻挡板371之间的间隙较小，阻止煤渣通过；所述排渣通道31的入口设置于煤渣阻挡板371与煤壁1之间的本体37上，从而使大部分煤渣能够自然的落入排渣通道31中，经排渣通道31的引导进入后续的处理设备中，或直接排到巷道里。

所述孔口多通单元3背向煤壁1的一侧还同轴固定有供钻杆21穿过的钻杆密封单元7，正常工作时钻杆密封单元7与钻杆21不接触，当出现瓦斯含量超标时，控制单元5能够控制钻杆密封单元7对钻杆周向空间进行封堵，防止瓦斯气体沿钻杆21的轴向进入到作业空间中。

参考图5，所述煤壁密封胶囊4呈波纹管结构，由橡胶夹编织钢丝网材料制作，从而具有一定的收缩性，能够被紧压在孔口多通单元3与煤壁1之间，而且打钻过程中不容易在与煤渣的摩擦中损坏，所述煤壁密封胶囊4朝向孔口多通单元3一端的边缘通过螺栓与孔口多通单元3的前端固定连接，使用时可根据需要增加密封垫圈提高密封效果。

结合图2，所述挡板32一端通过扭簧321与排渣通道31的边缘铰接固定，自然状态时，扭簧321驱动挡板32遮住排渣通道31，挡板32关闭时，朝向煤渣来料方向的一侧固定有限位螺母322，所述排渣通道31的侧壁上设置有允许限位螺母322穿过的限位孔（图未示），所述限位孔外侧固定有与排渣通道31固定连接的容置块33，所述排渣通道31完全打开时，限位螺母322被限制在容置块33内，从而确保正常排渣时，排渣通道31保持畅通状态。

结合图3和图4，所述容置块33上连接有液压伸缩缸34，所述液压伸缩缸34的动力轴341能够穿入容置块33内的限位螺母322中，从而限制挡板32的运动。再结合图1，作用于排渣通道31的入口处，从而能够及时监测到瓦斯异常排放。所述控制单元5还包括与瓦斯监测传感器51通信连接的通电控制器（图未示）和电动水阀（图未示），所述瓦斯检测传感器51的检测值超过阈值时，所述电动水阀打开向液压伸缩缸34提供高压水，从而驱动动力轴341沿轴向离开限位螺母322，挡板32在扭簧的作用下运动封堵排渣通道31。

参考图6，所述钻杆密封单元7的内腔设置有环形囊袋71，所述钻杆21能够穿过环形囊袋71进行钻孔，环形囊袋71上设置有与电动水阀连通的进水口72，电动水阀打开后，所述环形囊袋71能够充水膨胀，从而堵塞钻杆21的周向空间。通过高压水提供动力，同时封堵排渣通道31和钻杆21的空间，使瓦斯气体只能进入到煤气分离单元6中进行处理，保障作业安全。

结合图3和图4，所述排渣通道31的端部还设置有漏斗型的排渣口311，所述排渣口311与排渣通道31一面铰接，其他面与排渣通道的侧壁通过搭扣312可分离的连接，挡板32设置于排渣通道31与排渣口311连接的位置，挡板32封闭排渣通道31后，如果需要重新打开挡板32，则可将排渣口311上的搭扣312打开，直接人工将挡板32推下，使限位螺母322处于容置块33内，然后使液压伸缩缸34的动力轴341穿入限位螺母322中，即可完成挡板32的锁定，然后重新固定排渣口311进行排渣工作即可。

所述动力轴341的两端均延伸到液压伸缩缸34两端之外，动力轴341远离容置块33的一端与一个压杆342的中间位置铰接配合，所述压杆342朝向排渣通道31的一侧与固定杆343铰接配合，所述固定杆343固定于排渣通道31的侧壁上，通过下压压杆342即可将动力轴341插入限位螺母322中，完成挡板32的锁定。

参考图7，所述煤气分离单元6包括罐体61，所述罐体61内设有将罐体61沿竖直方向分割的防尘网（图未示），罐体61上设置有延伸到防尘网之下的进口62和处于防尘网之上的出口63，所述进口62与孔口多通单元3连通，所述出口63与负压系统连接，防止瓦斯泄漏；所述罐体61的下部设置有能够打开的活动门64，从而便于清理煤渣；所述活动门64与罐体61的连接处设置橡胶圈（图未示）进行密封，防止瓦斯泄漏。通过设置防尘网将防止煤渣进入负压系统，对瓦斯气体进行初步的过滤，防止煤渣损坏处理设备。结合图3，所述孔口多通单元3上设置有两个气体出口35，罐体61上对应设置有两个所述进口62。

所述活动门64的一侧与罐体61铰接固定，另一侧通过搭扣641与罐体61可分离的固定配合，锁紧搭扣641确保密封效果，所述活动门64上具有拉手642，从而方便开关操作。

所述罐体61底部沿周向均匀设置有多个支腿66，从而方便将煤气分离装置直接放置于地面不平的巷道内，为了提高稳定性，所述支腿的下端沿径向向外侧倾斜从而扩大支撑面积。

参考图8，优选实施例中所述罐体61的底部还储存有少量的清水，从而在进料的时候能够防止煤渣直接砸在罐体61上，对罐体61进行保护，储水高度低于活动门64的下框高度，从而防止水浸泡橡胶圈，影响使用寿命。

随着打钻工作的进行，孔口多通单元3与煤壁1的距离有可能增大导致煤壁密封胶囊4无法有效实现密封，而钻机2固定后不方便移动，本实施例中在钻机2的端部固定设置有一支撑支架8，通过所述支撑支架8与孔口多通单元3固定并驱动孔口多通单元3沿轴向运动改变与煤壁1之间的距离。具体的，参考图9，所述支撑支架8包括固定于钻机2端部的立板81、垂直于立板81的多级油缸82、与多级油缸82的外腔铰接配合的撑杆83，所述撑杆83的另一端铰接于立板81上并处于多级油缸82固定位置的下方；结合图3，所述孔口多通单元3的两侧分别固定设置有两个耳板36，立板81两侧分别设置有一个多级油缸82以及支撑多级油缸82的撑杆83，所述多级油缸82朝向煤壁1的端部与耳板36固定配合，通过多级油缸82的伸缩，带动孔口多通单元3沿轴向伸缩，从而调整孔口多通单元3与煤壁1的间距，确保煤壁密封胶囊4的密封效果。所述立板81的上部具有半圆形的槽口84，钻杆穿过槽口84与孔口多通单元3配合，所述多级油缸82的固定端与立板81铰接固定，所述撑杆83的长度可调，从而能够从而调整撑杆83的长度微调孔口多通单元3的位置，确保钻杆21不会与孔口多通单元3的结构发生干涉。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种防喷装置的孔口多通单元，其特征在于：包括设置于钻机与煤壁之间的本体，钻杆穿过本体作用于煤壁，所述本体上设置有倾斜向下的排渣通道和将瓦斯排出的气体出口；所述排渣通道上设置有能够封闭排渣通道的挡板，所述挡板一端通过扭簧与排渣通道边缘铰接固定，自然状态时，扭簧驱动挡板遮住排渣通道，排渣通道上设置有将挡板限制在打开状态的限位组件，所述钻机上设置有监测瓦斯含量的控制单元，当控制单元监测到瓦斯含量超过阈值时，控制所述限位组件释放挡板。

2.根据权利要求1所述的一种防喷装置的孔口多通单元，其特征在于：所述限位组件包括设置于排渣通道外壁上的液压伸缩缸和设置于挡板上的限位螺母，所述挡板关闭时，限位螺母处于排渣通道来料方向一侧，所述排渣通道的侧壁上具有供限位螺母穿过的限位孔，所述液压伸缩缸的动力轴能够与穿过限位孔的限位螺母沿轴向插接配合。

3.根据权利要求2所述的一种防喷装置的孔口多通单元，其特征在于：所述液压伸缩缸通过管道与高压水源连通，所述控制单元包括设置于管道上的电动水阀，电动水阀打开时，所述液压伸缩缸的动力轴能够沿轴向离开限位螺母。

4.根据权利要求3所述的一种防喷装置的孔口多通单元，其特征在于：所述控制单元包括设置于本体后端与钻机之间的瓦斯监测传感器，所述瓦斯监测传感器监测到超标的瓦斯信号时，所述控制单元能够控制电动水阀打开。

5.根据权利要求2所述的一种防喷装置的孔口多通单元，其特征在于：所述限位孔对应的排渣通道外壁上固定设置有放置限位螺母的容置块，所述液压伸缩缸与容置块固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种防喷装置的孔口多通单元，其特征在于：所述动力轴两端分别延伸到液压伸缩缸两端之外，动力轴远离容置块的一端与一个压杆的中间位置铰接配合，所述压杆朝向排渣通道的端部与固定在排渣通道外侧的固定杆铰接配合。

7.根据权利要求1所述的一种防喷装置的孔口多通单元，其特征在于：所述本体内部设置有允许钻杆通过的煤渣阻挡板，所述煤渣阻挡板表面开设有直径略大于钻杆的通孔，所述排渣通道的入口处于煤渣阻挡板与煤壁之间的本体上。

8.根据权利要求7所述的一种防喷装置的孔口多通单元，其特征在于：所述本体上气体出口处于煤渣阻挡板与煤壁之间的本体上。

Images