专利名称：超微磁化泡沫钻孔除尘器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种除尘器，除尘领域，尤其是一种适用于煤矿井下的超微磁化泡沫钻孔除尘器。
背景技术：
煤矿粉尘的危害不仅表现在发生煤尘或瓦斯煤尘爆炸事故，影响作业安全并危害矿区周围的生态环境，还表现在引起工人患尘肺病。中国煤矿90%以上为井工开采，在煤炭生产的整个过程中都伴随着生产性粉尘、生产性毒物等职业危害因素，造成了部分作业人员患有不同程度的矽肺、煤工尘肺、职业中毒等职业病。据不完全统计，我国煤炭行业的粉尘职业危害居各大行业之首。目前国内外煤矿广泛采用的粉尘控制技术主要有煤层注水、 喷雾降尘、泡沫除尘、静电除尘、通风除尘、化学抑尘等，这些技术对井下矿尘的防治起到了一定的作用，但由于多方面的原因，真正被煤矿推广且效果显著的除尘技术还在少数。在煤矿瓦斯抽放打钻过程中，大多使用风压排粉，而风压排粉会在钻孔口带来大量的煤尘飞扬，严重恶化了工作环境，影响矿工的职业健康，更成为安全生产的一大隐患。 同时，抽放钻孔的过程中往往会产生喷粉现象，产尘量大且相对集中，故多采用除尘器除尘，但现有除尘器的除尘效果均不太理想，尽管国内外钻孔除尘器已历经若干次的技术革新，但打钻除尘过程中出现的一系列问题仍未找到行之有效的解决方法，尤其是对呼吸性煤尘的降尘效率始终不容乐观。
发明内容
技术问题本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作安全、使用方便的超微磁化泡沫钻孔除尘器。技术方案本发明的超微磁化泡沫钻孔除尘器，主要由钻孔封堵器、一级降尘装置、超微磁化泡沫捕尘装置构成，钻孔封堵器的出口经入料管与一级降尘装置相连接，一级降尘装置经连接管与超微磁化泡沫捕尘装置相连接；所述的钻孔封堵器包括前部带有外螺纹的套管，套管的后部设有倾斜设置的排料管接头，套管的后端设有与钻杆相配合的U形压盖，U形压盖内设有密封钻杆的聚四氟乙烯编制填料，U形压盖的入口处嵌装有与钻杆相配合的U形钢压板，U形钢压板内设有骨架油封；所述的一级降尘装置包括设在支架上的锥形筒和连接在锥形筒上的圆柱入料筒，圆柱入料筒的侧壁上设有与排料管接头相连的入料管，圆柱入料筒的顶部设有煤尘管接头，锥形筒底部设有排渣阀门；所述的超微磁化泡沫捕尘装置包括底部装有泡沫液的超微磁化泡沫捕尘箱，超微磁化泡沫捕尘箱内设有将其分隔为a、b、c三个隔间的两块隔板，a隔间内设有经连接管与煤尘管接头相连的I煤尘输送管， b隔间内设有上部与a隔间相通的II煤尘输送管，c隔间内设有上部与b隔间相通的III煤尘输送管，a、b隔间的底部设有强磁铁，c隔间的顶部设有与大气相通的排风管，a、b、c三个隔间的中部分别设有滤网，a、b、c三个隔间的下部分别设有排液口。所述分别设在a、b、c三个隔间中部的滤网可拆卸，滤网的目数逐隔间增大，a隔间滤网的目数最小，C隔间中的滤网目数最大；所述的III煤尘输送管的管径大于II煤尘输送管的管径，II煤尘输送管的管径大于I煤尘输送管的管径；所述的I煤尘输送管、II煤尘输送管、III煤尘输送管的底口均呈喇叭状，III煤尘输送管的出口邻近超微磁化泡沫捕尘箱底部液面，II煤尘输送管的出口高于III煤尘输送管的出口，I煤尘输送管的出口高于II煤尘输送管的出口。有益效果由于采用了上述技术方案，通过连接在钻孔封堵器上的一级降尘装置实现降尘，将煤岩体钻进过程中产生的大颗粒煤尘经锥形筒导出，煤尘和瓦斯进入超微磁化泡沫捕尘装置，在超微磁化泡沫捕尘装置的a、b、c三个隔间中逐级降尘，三个隔间中的三个滤网的目数不同，逐级增大，在隔间a隔间和b隔间的底部布满强磁铁，超微磁化泡沫捕尘隔间内的泡沫液在瓦斯回风的扰动作用下起泡，并通过滤网产生粒径不同的超微泡沫，同时，扰动切割磁感线，产生强磁场，将泡沫液、泡沫、煤尘磁化。产生的超微磁化泡沫对煤尘尤其是呼吸性煤尘降尘效果显著。由于打钻风压较大，为避免过多泡沫液从排风管路喷出，在超微磁化泡沫捕尘箱内部逐级卸压，即煤尘输送管路的管径从a、b、c三个隔间逐级增大，排风管路的管径更大。经超微磁化泡沫捕尘箱多级沉降后，含瓦斯、煤尘风流伴随有部分泡沫液通过排风管路排入钻场。随之排出的部分泡沫液可有效避免了钻场地面的二次扬尘。在打钻过程中高效捕降由钻孔喷出的大量煤尘，改善作业环境，保障矿工生命健康。其结构简单、操作简便，安全可靠、对全尘及呼吸性煤尘的降尘效率高，效果好，具有广泛的实用性。
图1为本发明的整体结构示意图。图2为本发明超微磁化泡沫捕尘箱侧视图。图3为本发明钻孔封堵器尾部放大图。图中钻孔封堵器一 1，连接管一 2，加液口密封盖一 3，I煤尘输送管_4，II煤尘输送管-5，排风管一 6，III煤尘输送管一 7，滤网一 8，支腿-9，强磁铁一 10，隔板-11，超微磁化泡沫捕尘箱-12，排渣阀门-13，支架-14，圆锥筒-15，圆柱入料筒-16，入料管-17，煤尘管接头-18，排液口 -19，套管-1-1，U形压盖一 1-2，联接螺栓-1-3，骨架油封一 1-4, U形钢压板一 1-5，防尘圈-1-6，聚四氟乙烯编制填料-1-7，密封圈-1-8，排料管接头-1-9。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的说明
如图1、2所示，超微磁化泡沫钻孔除尘器主要由钻孔封堵器1、一级降尘装置和超微磁化泡沫捕尘装置构成，钻孔封堵器1的出口经连接管17与一级降尘装置相连接，一级降尘装置经连接管2与超微磁化泡沫捕尘装置相连接；所述的钻孔封堵器1包括前部带有外螺纹的套管1-1，套管1-1的后部设有倾斜设置的排料管接头1-9，套管1-1的后端设有与钻杆相配合的U形压盖1-2，U形压盖1-2内孔中设有密封钻杆的聚四氟乙烯编制填料1-7， U形压盖1-2内侧出口处设有密封圈1-8，U形压盖1-2的入口处嵌装有与钻杆相配合的U 形钢压板1-5，U形钢压板1-5经防尘圈1-6和联接螺栓1-3固定联接在U形压盖1_2上， U形钢压板1-5内设有骨架油封1-4 ；所述的降尘装置包括设在支架14上的锥形筒15和连接在锥形筒15上的圆柱入料筒16，圆柱入料筒16的侧壁上设有与排料管接头1-9相连的入料管17，圆柱入料筒16的顶部设有煤尘管接头18，锥形筒15底部设有排渣阀门13 ；所述的超微磁化泡沫捕尘装置包括设在支腿9上、内装有泡沫液的超微磁化泡沫捕尘箱12， 超微磁化泡沫捕尘箱12，超微磁化泡沫捕尘箱12内设有将其分隔为a、b、c三个隔间的两块隔板ll，a隔间内设有经连接管2与煤尘管接头18相连的I煤尘输送管4，b隔间内设有上部与a隔间相通的II煤尘输送管5，c隔间内设有上部与b隔间相通的III煤尘输送管7， III煤尘输送管7的管径大于II煤尘输送管5的管径，II煤尘输送管5的管径大于I煤尘输送管4的管径。I煤尘输送管4、II煤尘输送管5、III煤尘输送管7的底口均呈喇叭状，III煤尘输送管7的出口邻近超微磁化泡沫捕尘箱12底部液面，II煤尘输送管5的出口高于III煤尘输送管7的出口，I煤尘输送管4的出口高于II煤尘输送管5的出口。3隔间和b隔间的底部设有将泡沫液磁化的强磁铁10，c隔间的顶部设有与大气相通的排风管6，a、b、c三个隔间的中部分别设有滤网8，滤网8可拆卸，滤网8的目数逐隔间增大，a隔间滤网的目数最小，在40目到80目之间，(隔间中的滤网目数最大，滤网目数大于200目，即(隔间中的滤网目数大于b隔间滤网的目数，b隔间滤网的目数大于a隔间滤网的目数；a、b、c三个隔间的下部分别设有排液口 19。工作过程在煤岩壁上先钻一个浅孔，安装好钻孔封堵器1，钻将钻杆插入钻孔封堵器1内，并用钢丝把整个工件固定在钻场煤壁上，连接好除尘器，打开超微磁化泡沫捕尘隔间12顶部加液口密封盖3将事先配制好的磁化泡沫液加入a隔间和b隔间内。检查一级锥形降尘装置底部排渣阀门13，超微磁化泡沫捕尘箱12顶部加液口密封盖3的密闭性， 及连接管2、煤尘管接头18是否密封良好。检查完毕后，即可启动钻机开始打钻，除尘过程将与钻进同步进行，除尘器内部的工作状况如下含瓦斯煤尘风流通过钻孔封堵器1三通出口经入料管17进入一级锥形降尘装置，在重力作用下，大颗粒的煤尘沉降至装置底部，排渣阀门13常闭，定期打开清理内部煤尘；小颗粒煤尘继续随瓦斯回风经连接管2进入超微磁化泡沫捕尘箱12，在瓦斯回风的作用下，含煤尘风流经I煤尘输送管路4进入a隔间，与此同时，在风流的扰动下切割磁感线，泡沫液起泡，a隔间中产生大量的超微磁化泡沫将一部分煤尘沉降至a隔间底部；未被沉降的煤尘则继续随瓦斯回风进入b隔间内，按照同样的原理，一部分煤尘在b隔间中被粒径更小的超微磁化泡沫沉降，而未被沉降的煤尘将继续随瓦斯回风进入c隔间内，开始最后一级的超微磁化泡沫洗涤。而最终未被沉降的极小颗粒煤尘将随瓦斯回风，与部分泡沫液混合后通过排风管6排出至钻场地面，避免了二次扬尘。根据排渣量的情况，定期清理一级锥形降尘装置和超微磁化泡沫捕尘箱12内的煤尘及煤泥。对所述一级锥形降尘装置的清理，只需打开底部排渣阀门13即可；对所述超微磁化泡沫捕尘箱的清理，一般只需打开排液口 19将煤泥浆放出即可，若煤泥浆粘稠，难以排出，则可打开加液口密封盖3注水，煤泥浆稀释到一定程度则会自动排出。另外，定期打开超微磁化泡沫捕尘箱12顶盖，取出滤网8，清理或更换。根据除尘器的使用情况，定期更换钻孔封堵器1堵头内部填充的聚四氟乙烯编制填料1-7，拆下压盖，抽出老化的聚四氟乙烯编制填料1-7更换即可；定期更换一级锥形降尘装置底部的排渣阀门13和所述超微磁化泡沫捕尘箱12顶部加液口密封盖3中的密封圈。
权利要求
1.一种超微磁化泡沫钻孔除尘器，其特征在于它主要由钻孔封堵器(1)、一级降尘装置、超微磁化泡沫捕尘装置构成，钻孔封堵器(1)的出口经入料管(17)与一级降尘装置相连接，一级降尘装置经连接管(2)与超微磁化泡沫捕尘装置相连接；所述的钻孔封堵器(1) 包括前部带有外螺纹的套管(1-1 )，套管(1-1)的后部设有倾斜设置的排料管接头(1-9)， 套管(1-1)的后端设有与钻杆相配合的U形压盖(1-2)，U形压盖(1-2)内设有密封钻杆的聚四氟乙烯编制填料(1-7)，U形压盖(1-2)的入口处嵌装有与钻杆相配合的U形钢压板 (1-5)，U形钢压板(1-5)内设有骨架油封(1-4);所述的一级降尘装置包括设在支架(14)上的锥形筒(15)和连接在锥形筒(15)上的圆柱入料筒(16)，圆柱入料筒(16)的侧壁上设有与排料管接头(1-9)相连的入料管(17)，圆柱入料筒(16)的顶部设有煤尘管接头(18)，锥形筒(15)底部设有排渣阀门(13);所述的超微磁化泡沫捕尘装置包括底部装有泡沫体的超微磁化泡沫捕尘箱(12)，超微磁化泡沫捕尘箱(12)内设有将其分隔为a、b、c三个隔间的两块隔板(11)，a隔间内设有经连接管(2)与煤尘管接头(18)相连的I煤尘输送管(4)，b隔间内设有上部与a隔间相通的II煤尘输送管(5)，c隔间内设有上部与b隔间相通的III煤尘输送管(7)，a、b隔间的底部设有强磁铁(10)，c隔间的顶部设有与大气相通的排风管(6)， a、b、c三个隔间的中部分别设有滤网(8)，a、b、c三个隔间的下部分别设有排液口(19)。
2.根据权利要求1所述的超微磁化泡沫钻孔除尘器，其特征在于所述分别设在a、b、 c三个隔间中部的滤网(8)可拆卸，滤网(8)的目数逐隔间增大，a 间滤网的目数最小，c 隔间中的滤网目数最大。
3.根据权利要求1所述的超微磁化泡沫钻孔除尘器，其特征在于所述的III煤尘输送管(7)的管径大于II煤尘输送管(5)的管径，II煤尘输送管(5)的管径大于I煤尘输送管 (4)的管径。
4.根据权利要求1或3所述的超微磁化泡沫钻孔除尘器，其特征在于所述的I煤尘输送管(4)、II煤尘输送管(5)、III煤尘输送管(7)的底口均呈喇叭状，III煤尘输送管(7)的出口邻近超微磁化泡沫捕尘箱(12)底部液面，II煤尘输送管(5)的出口高于III煤尘输送管 (7)的出口，I煤尘输送管(4)的出口高于II煤尘输送管(5)的出口。
全文摘要
一种超微磁化泡沫钻孔除尘器，适用于煤矿井下除尘。除尘器主要由钻孔封堵器、一级降尘装置和超微磁化泡沫捕尘装置构成；钻孔封堵器与一级降尘装置相连；一级降尘装置与超微磁化泡沫捕尘装置相连；通过在钻孔封堵器上连接的一级降尘装置，使向煤岩体钻进过程中产生的大颗粒煤尘经锥形筒导出，煤尘和瓦斯进入超微磁化泡沫捕尘装置，在捕尘装置的三个隔间中逐级降尘，与现有技术相比，其结构简单、操作安全、使用方便，采用干湿结合分级降尘的原理，与钻进同步进行、对全尘尤其是呼吸性粉尘降尘效率高。
文档编号E21F5/02GK102269009SQ20111020812
公开日2011年12月7日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者姚倩, 张超, 林柏泉, 翟成 申请人:中国矿业大学