CN220645885U - 一种干式钻孔除尘抽排一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干式钻孔除尘抽排一体化装置，包括煤渣尘收集单元和粉尘瓦斯收集单元；煤渣尘收集单元包括煤渣尘收集箱，煤渣尘收集箱的顶部设有排气口，煤渣尘收集箱的底部设有可开合的排渣门，煤渣尘收集箱的两个相对立的侧面各设有一个相对立的开孔；粉尘瓦斯收集单元包括粉尘收集箱和滤尘筒，滤尘筒设置在粉尘收集箱内并将箱内空间分为内腔和外腔，粉尘收集箱设有进气口和出气口，进气口与内腔连通，出气口与外腔连通；排气口与进气口通过软管连通。具有无尘收集煤渣的特点，既能防止粉尘污染，又能预防瓦斯超限，实现了一种装置集合多个功能的一体化设计。

Description

一种干式钻孔除尘抽排一体化装置

技术领域

本实用新型涉及煤炭开采设备技术领域，具体涉及一种干式钻孔除尘抽排一体化装置。

背景技术

一方面，由于煤层环境复杂以及开釆深度不断增加的原因，瓦斯超限频繁，一旦瓦斯超限需立即停止作业，无法保证施工进度，因此要求在矿井及时做到瓦斯抽放，以避免瓦斯灾害发生。另一方面，钻孔所带来的粉尘污染问题十分严重，已成为影响职工身体健康和制约矿井安全生产的重要隐患。

目前钻孔主要有湿式和干式两种工艺。

湿式钻孔采用水力排渣，粉尘污染较小，但是，钻孔长度较短，而且容易发生水堵塞抽放管道的问题，影响抽放效果。当煤层夹矸、软硬煤结合时，采用湿式钻孔水力排渣工艺，夹矸、软煤遇水后膨胀、松软、塌陷，时常因塌孔卡钻、断钻杄，且成孔后堵孔、塌孔现象严重，影响了钻孔效果。此外，若打下向钻孔，则无法采用湿式钻孔水力排渣工艺。

干式钻孔很好地克服了湿式钻孔水力排渣的缺陷，但是粉尘污染相当严重，必须采取降尘、捕尘措施，目前常见的有孔口喷雾、全断面喷雾、除尘器抽尘以及在压风中适量加水等措施。但现有实施上述措施的产品比较单一，除尘降尘效果并不理想，通常只有50％左右的降尘效率，孔口周围仍有高达近600g/m³以上的粉尘浓度，远远超过国家标准要求；且此类产品无法收集瓦斯，当出现喷孔情况时，不能有效的收集喷出的瓦斯，而是直接排到巷道内，进而引起瓦斯超限，导致瓦斯报警，阻碍生产。

针对煤矿钻孔的工况条件及产尘特点，亟需一种在干式钻孔工艺中使用的除尘抽排一体化装置。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种干式钻孔除尘抽排一体化装置，以解决上述的一个或多个问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种干式钻孔除尘抽排一体化装置，包括煤渣尘收集单元和粉尘瓦斯收集单元；所述煤渣尘收集单元包括煤渣尘收集箱，所述煤渣尘收集箱的顶部设有排气口，所述煤渣尘收集箱的底部设有可开合的排渣门，所述煤渣尘收集箱的两个相对立的侧面各设有一个相对立的开孔；所述粉尘瓦斯收集单元包括粉尘收集箱和滤尘筒，所述滤尘筒设置在所述粉尘收集箱内并将箱内空间分为内腔和外腔，所述粉尘收集箱设有进气口和出气口，所述进气口与所述内腔连通，所述出气口与所述外腔连通；所述排气口与所述进气口通过软管连通。

进一步地，所述排渣门包括两个外翻式门板，所述门板的固定端通过转轴铰接在所述煤渣尘收集箱的底部开口。

进一步地，所述煤渣尘收集单元还包括渣门启闭机构，所述渣门启闭机构包括一个气缸和两个拉杆，所述气缸竖向设置在所述煤渣尘收集箱的位于两个所述门板之间的侧部，所述气缸的接气口在上，所述气缸的推杆在下，所述气缸的推杆的下端铰接两个所述拉杆，两个所述门板的侧端分别安装有一根拉轴，所述拉轴与所述转轴平行且轴端伸出所述门板边缘外，两个所述拉杆的另一端分别与两个所述拉轴的轴端可转动地连接。

进一步地，所述渣门启闭机构设有两个，两个所述渣门启闭机构对称设置在所述煤渣尘收集箱的两侧。

进一步地，所述煤渣尘收集箱为立式长方体箱体。

进一步地，所述粉尘收集箱的顶部设有敞口，顶部敞口处可拆卸地密封安装有箱盖，进气口和出气口设置于所述箱盖，所述粉尘收集箱的中下部设有隔板，所述滤尘筒安装在所述箱盖和所述隔板之间，且所述滤尘筒的上下端部分别与所述箱盖和所述隔板密封。

进一步地，所述隔板的中部设有漏尘孔，所述粉尘收集箱的底部设有敞口，底部敞口处设置有推拉式排尘抽板。

进一步地，所述粉尘瓦斯收集单元还包括旋转式刮尘刷，所述旋转式刮尘刷包括竖轴、横杆和刮板，所述竖轴与所述滤尘筒同轴设置，所述竖轴的上下端分别可转动固定于所述箱盖和所述隔板，所述横杆的一端与所述竖轴连接，所述横杆的另一端固定有所述刮板，所述刮板竖向设置，且所述刮板与所述滤尘筒的内侧相贴。

进一步地，所述粉尘瓦斯收集单元还包括活塞式防爆气动马达，所述防爆气动马达固定于所述箱盖上并与所述竖轴的上端传动连接。

进一步地，所述粉尘收集箱为立式长方体箱体。

本实用新型具有如下优点：

开钻后，从煤层分离出来的煤块、煤渣、粉尘进入到煤渣尘收集箱中，由于与抽放系统连接的粉尘收集箱是负压，此时煤渣尘收集箱内混合在气体中的粉尘和所喷出的瓦斯沿着软管流向粉尘收集箱，经滤尘筒过滤后，粉尘留在内腔，剩余气体(含瓦斯)经外腔、出气口后进入到抽放系统进行排放；由于刚刚分离的煤块、煤渣、粉尘直接进入到煤渣尘收集箱，并且在负压的作用下将含有煤尘、瓦斯的气体抽离，因此使得孔口处的粉尘浓度显著降低，达到无尘收集煤渣的效果，如此既能防止粉尘污染，又能预防瓦斯超限，做到了一种装置多个功能的一体化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的一种干式钻孔除尘抽排一体化装置的结构及使用状态示意图；

图2为本实用新型实施例提供的干式钻孔除尘抽排一体化装置的煤渣尘收集单元的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的干式钻孔除尘抽排一体化装置的煤渣尘收集单元的渣门启闭机构的局部结构示意图(侧视图)；

图4为本实用新型实施例提供的干式钻孔除尘抽排一体化装置的煤渣尘收集单元的渣门启闭机构的局部结构示意图(立体图)；

图5为本实用新型实施例提供的干式钻孔除尘抽排一体化装置的后侧的开孔的局部结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的干式钻孔除尘抽排一体化装置的粉尘瓦斯收集单元的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的干式钻孔除尘抽排一体化装置的粉尘瓦斯收集单元的仰视轴测图；

图8为本实用新型实施例提供的干式钻孔除尘抽排一体化装置的粉尘瓦斯收集单元的俯视剖视图。

图中：

1-煤渣尘收集单元，101-煤渣尘收集箱，102-锥形排气口，103-门板，104-开孔，105-锥形罩，106-半圆环，107-气缸，108-拉杆，109-拉轴；

2-粉尘瓦斯收集单元，201-粉尘收集箱，202-滤尘筒，203-进气口，204-出气口，205-箱盖，206-隔板，207-漏尘孔，208-排尘抽板，209-竖轴，210-横杆，211-刮板，212-防爆气动马达；

3-软管；

41-固定管，42-防喷器；

5-抽放系统。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，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。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-8所示，本实施例提供了一种干式钻孔除尘抽排一体化装置，包括煤渣尘收集单元1和粉尘瓦斯收集单元2；煤渣尘收集单元1包括煤渣尘收集箱101，煤渣尘收集箱101的顶部设有排气口，煤渣尘收集箱101的底部设有可开合的排渣门，煤渣尘收集箱101的两个相对立的侧面各设有一个相对立的开孔104；粉尘瓦斯收集单元2包括粉尘收集箱201和滤尘筒202，滤尘筒202设置在粉尘收集箱201内并将箱内空间分为内腔和外腔，粉尘收集箱201设有进气口203和出气口204，进气口203与内腔连通，出气口204与外腔连通；排气口与进气口203通过软管3连通。

煤渣尘收集箱101前侧的开孔104连接固定管41，固定管41打入煤层中固定，煤渣尘收集箱101后侧的开孔104连接防喷器42，防喷器42采用现有的，可以防止含煤尘、瓦斯的气体从此外溢，钻杆依次穿过防喷器42、煤渣尘收集箱101以及固定管41后伸入煤层，粉尘收集箱201的出气口204接通抽放系统5；开钻后，从煤层分离出来的煤块、煤渣、粉尘均随钻杆沿着固定管进入到煤渣尘收集箱101中，由于与抽放系统5连接的粉尘收集箱201是负压，此时煤渣尘收集箱101内混合在气体中的粉尘和所喷出的瓦斯沿着软管3流向粉尘收集箱201，经滤尘筒202过滤后，粉尘留在内腔，剩余气体(含瓦斯)经外腔、出气口204后进入到抽放系统5进行排放；由于分离的煤块、煤渣、粉尘直接进入到煤渣尘收集箱101，并且在负压的作用下将含，煤尘、瓦斯的气体抽离，因此使得孔口处的粉尘浓度显著降低，达到无尘收集煤渣的效果，如此既能防止粉尘污染，又能预防瓦斯超限，做到了一种装置多个功能的一体化。

在本实施例中，煤渣尘收集箱101为立式长方体箱体，其顶部设有锥形排气口102，底部为敞口；一个开孔104设置在煤渣尘收集箱101的后侧，该开孔104连接有多个防喷器42；另一个开孔104设置在煤渣尘收集箱101的前侧，该开孔104外设有锥形罩105，锥形罩105的前端口处设置有两个半圆环106，一个半圆环106固定在孔口，一个半圆环106的一端铰接在另一个半圆环106的端部，两个半圆环106能够扣合形成一个完整的圆环(扣合后可锁定，此为现有技术，不再赘述)，半圆环106的截面呈凹字形，因此形成的整圆环的内侧具有一个凹槽，该凹槽对应固定管41的管端凸沿，以此使固定管41与煤渣尘收集箱101相固定。排渣门包括两个外翻式门板103，门板103的固定端通过转轴铰接在煤渣尘收集箱101的底部敞口。当煤渣尘收集箱101内存满煤块、煤渣后，停钻并打开排渣门进行排渣。优选的，煤渣尘收集单元1还包括渣门启闭机构，利用渣门启闭机构控制排渣门的启闭；具体的，渣门启闭机构包括一个气缸107和两个拉杆108，气缸107竖向设置在煤渣尘收集箱101的位于两个门板103之间的侧部(即煤渣尘收集箱101的左侧或右侧)，气缸107的接气口在上，气缸107的推杆在下，气缸107的推杆的下端铰接两个拉杆108，两个门板103的侧端分别安装有一根拉轴109，拉轴109与转轴平行且轴端伸出门板103边缘外，两个拉杆108的另一端分别与两个拉轴109的轴端可转动地连接。可选的，渣门启闭机构仅设有一个，设置在煤渣尘收集箱101的侧部；优选的，渣门启闭机构设有两个，两个渣门启闭机构对称设置在煤渣尘收集箱101的两侧，如此使门板103受力更合理。一般的，气缸107的接气口用于连接气源，通过气源的供气和抽气，控制气缸107的推杆的伸缩。

在本实施例中，粉尘收集箱201为立式长方体箱体，其顶部和底部均设有敞口。顶部敞口处可拆卸地密封安装有箱盖205，进气口203和出气口204设置于箱盖205，粉尘收集箱201的中下部设有隔板206，滤尘筒202安装在箱盖205和隔板206之间，且滤尘筒202的上下端部分别与箱盖205和隔板206密封；设置箱盖205的目的是方便安装滤尘筒202。隔板206的中部设有漏尘孔207，积存的粉尘从漏尘孔207漏向下方；粉尘收集箱201的底部设有敞口，底部敞口处设置有推拉式排尘抽板208；随着使用时间的变长，滤尘筒202内过滤积存的粉尘越来越多，粉尘在自重作用下下落并存于箱底，拉开排尘抽板208后可将粉尘清理出来；当排尘抽板208插入(关闭)后，粉尘收集箱201的底部敞口被密封。优选的，粉尘瓦斯收集单元2还包括旋转式刮尘刷，旋转式刮尘刷包括竖轴209、横杆210和刮板211，竖轴209与滤尘筒202同轴设置，竖轴209的上下端分别可转动固定于箱盖205和隔板206(隔板206开设漏尘孔207后，可设置十字架或米字架等用于固定竖轴209的下端)，横杆210的一端与竖轴209连接，横杆210的另一端固定有刮板211，刮板211竖向设置，且刮板211与滤尘筒202的内侧相贴；如此，可将附着在滤尘筒202内侧的粉尘刮离下来，避免滤尘筒202被粉尘堵塞；可选的，横杆210可以是弹性伸缩杆(细杆套装在粗杆内，依靠弹簧使细杆向外伸，从而具有弹性伸缩、改变长度的功能，其原理和结构类似于弹簧销)，如此可有效保证刮板211与滤尘筒202相贴合。更加优选的，粉尘瓦斯收集单元2还包括活塞式防爆气动马达212，防爆气动马达212固定于箱盖205上并与竖轴209的上端传动连接；一方面，采用马达带动旋转式刮尘刷转动，能够轻松方便的刮除附着在滤尘筒202的粉尘，另一方面，采用防爆气动马达212，能避免引爆井内的瓦斯，满足开采过程中的防爆要求。

本实施例提供的干式钻孔除尘抽排一体化装置具有结构简单、使用方便、适用性强、体积小、便于移动、除尘效率高、除尘效果好、易于卸尘的特点，尤其是极大程度保证了作业人员的工作环境，可有效预防呼吸系统职业病。特制的滤尘筒(设有过滤网)极好地过滤了产生的粉尘，防止粉尘喷涌和泄漏。

本实施例提供的干式钻孔除尘抽排一体化装置，采用干式过滤除尘，避免了由于湿式除尘产生的巷道内积水、打钻时发生堵孔和卡钻等问题，提高了打钻效率，同时节约水资源，提高了采出煤质量，且适用于松软煤层打钻。除尘过程不需要喷水，不会产生二次污染。多数矿井放水过程中采用湿式钻孔，在一定程度上取得了好的防尘效果，但仍然有很大一部分粉尘会弥漫在空气中，因缺乏水源的工作地点，施行湿式钻孔有一定困难，严重危及施工作业人员呼吸系统。

本实施例提供的干式钻孔除尘抽排一体化装置，具有除尘效率高、操作简单、使用安全(马达防爆、旋转式刮尘刷设置在箱内)、维修方便等优点，能极大改善钻孔作业面的空气环境，是安全、可靠、高效的新一代矿用钻孔除尘装置。最重要的，使用其可避免了瓦斯超限，使工作环境气体中瓦斯含量保持国家规定要求，在保证了员工安全，又保证了工程进度。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种干式钻孔除尘抽排一体化装置，其特征在于，包括煤渣尘收集单元和粉尘瓦斯收集单元；所述煤渣尘收集单元包括煤渣尘收集箱，所述煤渣尘收集箱的顶部设有排气口，所述煤渣尘收集箱的底部设有可开合的排渣门，所述煤渣尘收集箱的两个相对立的侧面各设有一个相对立的开孔；所述粉尘瓦斯收集单元包括粉尘收集箱和滤尘筒，所述滤尘筒设置在所述粉尘收集箱内并将箱内空间分为内腔和外腔，所述粉尘收集箱设有进气口和出气口，所述进气口与所述内腔连通，所述出气口与所述外腔连通；所述排气口与所述进气口通过软管连通。

2.根据权利要求1所述的干式钻孔除尘抽排一体化装置，其特征在于，所述排渣门包括两个外翻式门板，所述门板的固定端通过转轴铰接在所述煤渣尘收集箱的底部开口。

3.根据权利要求2所述的干式钻孔除尘抽排一体化装置，其特征在于，所述煤渣尘收集单元还包括渣门启闭机构，所述渣门启闭机构包括一个气缸和两个拉杆，所述气缸竖向设置在所述煤渣尘收集箱的位于两个所述门板之间的侧部，所述气缸的接气口在上，所述气缸的推杆在下，所述气缸的推杆的下端铰接两个所述拉杆，两个所述门板的侧端分别安装有一根拉轴，所述拉轴与所述转轴平行且轴端伸出所述门板边缘外，两个所述拉杆的另一端分别与两个所述拉轴的轴端可转动地连接。

4.根据权利要求3所述的干式钻孔除尘抽排一体化装置，其特征在于，所述渣门启闭机构设有两个，两个所述渣门启闭机构对称设置在所述煤渣尘收集箱的两侧。

5.根据权利要求1所述的干式钻孔除尘抽排一体化装置，其特征在于，所述煤渣尘收集箱为立式长方体箱体。

6.根据权利要求1所述的干式钻孔除尘抽排一体化装置，其特征在于，所述粉尘收集箱的顶部设有敞口，顶部敞口处可拆卸地密封安装有箱盖，进气口和出气口设置于所述箱盖，所述粉尘收集箱的中下部设有隔板，所述滤尘筒安装在所述箱盖和所述隔板之间，且所述滤尘筒的上下端部分别与所述箱盖和所述隔板密封。

7.根据权利要求6所述的干式钻孔除尘抽排一体化装置，其特征在于，所述隔板的中部设有漏尘孔，所述粉尘收集箱的底部设有敞口，底部敞口处设置有推拉式排尘抽板。

8.根据权利要求7所述的干式钻孔除尘抽排一体化装置，其特征在于，所述粉尘瓦斯收集单元还包括旋转式刮尘刷，所述旋转式刮尘刷包括竖轴、横杆和刮板，所述竖轴与所述滤尘筒同轴设置，所述竖轴的上下端分别可转动固定于所述箱盖和所述隔板，所述横杆的一端与所述竖轴连接，所述横杆的另一端固定有所述刮板，所述刮板竖向设置，且所述刮板与所述滤尘筒的内侧相贴。

9.根据权利要求8所述的干式钻孔除尘抽排一体化装置，其特征在于，所述粉尘瓦斯收集单元还包括活塞式防爆气动马达，所述防爆气动马达固定于所述箱盖上并与所述竖轴的上端传动连接。

10.根据权利要求1所述的干式钻孔除尘抽排一体化装置，其特征在于，所述粉尘收集箱为立式长方体箱体。