专利名称：煤矿井下用钻孔排渣除尘器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿井下通风除尘的装置，主要用于煤矿井下巷道壁面煤层干法钻孔除尘、锚喷工艺降尘、皮带输煤转载点，特指一种煤矿井下用钻孔排渣除尘器。
背景技术：
煤层中瓦斯的存在威胁着煤炭的安全开采，煤矿井下巷道壁面钻孔抽排煤层中的瓦斯成为煤炭安全开采的一道重要环节。对一些松软煤层，只能干法钻孔，采用压缩空气吹尘工艺，使钻孔时产生的煤粉和压缩空气一道沿钻杆和孔壁之间的间隙喷出。虽然吹尘气体流量不大，但压缩空气具有的能量大，形成的气流冲击力强，带尘量高达3000mg/m3以上， 导致工作面的环境十分恶劣，严重威胁作业人员的身体健康；喷出气流的瓦斯浓度高，因高安全生产需要，吹尘工艺的降尘方法禁止风机抽气。为了改善干法钻孔中的严重环境污染问题，目前的做法是在干法钻孔的孔口设置钻杆套管的孔口集尘器，小套管深入煤层，大套管贴近巷道壁面，压缩空气的吹尘沿钻杆和小套管之间的间隙喷出进入大套管，在大套管内喷雾降尘，除尘效率在50% 60%之间，虽然降尘效果明显，但难以达到工作环境卫生标准。目前，孔口除尘还有其它形式的工艺设备，如多级无动力孔口除尘器(200920032M6.X)、矿用湿式孔口除尘器 (200620110816.0)，但由于设备体积大，快速撤、装和搬运困难，难以适应钻孔位置频繁更换的需求。随着国家经济的快速发展，煤炭的需求量越来越大，煤炭的安全开采越来越受重视，巷道壁面钻孔抽排瓦斯已成为预防煤炭开采中瓦斯突出的重要措施之一，因此壁面煤层的钻孔工作量越来越大。为了消除干法钻孔过程中粉尘对作业工人的威胁，研制体积小、 重量轻、安全可靠、撤装快捷方便的高效除尘装置具有重要的实用价值，它可以改善工作面的工作环境，降低作业工人的劳动强度，保障作业工人的工作权益，同时，能提高壁面钻孔的工作效率。
发明内容本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种煤矿井下用钻孔排渣除尘器，除尘器采用了高压气体引射原理、湿法除尘技术，其结构简单、体积小、重量轻、搬运快捷方便和除尘效率高。本实用新型的目的是这样实现的煤矿井下用钻孔排渣除尘器，包括直管，直管的一端设置水管、气体管和进气口，直管的另一端设置排气口，所述气体管的出气端设置在直管内，气体管的出气端设置至少一个气体喷头，每个气体喷头分别朝向排气口。本实用新型除尘器在直管内设置气体喷头，气体喷头内为高压气，气体喷头喷射的高速气由于引射作用，流卷吸周围流体，在直管的进气口形成负压，抽吸钻孔过程中排放的含尘气流；水管内为高压水，高压水被雾化成雾滴，雾滴分散在含尘气流中，和含尘气流、 喷射高速流体一道在直管中流动，并形成湿法除尘，即喷射的高速气流和抽吸的含尘气流、雾滴在直管内的流动过程中处于高度湍流流动状态，在这一高度湍流流动状态下，尘粒与雾滴不断的接触、碰撞和合并，最终大部分大粒径的尘粒并被雾滴捕集，形成湿法除尘。煤矿井下用钻孔排渣除尘器采用压缩空气为工作流体，当压缩空气源的压力超过 0. 19MPa时，高压气体收缩型喷头喷射的气流速度为音速或超音速，产生的引射效果较好， 但噪音大，适当选取压缩空气压力和喷头喷射速度，可把噪音降低到一个合理的值；为了提高工作流体的工作效率，把单一喷头设计为多喷头，能大幅度提高引射比，即抽吸的含尘气流质量与喷射的压缩空气质量之比。本实用新型的优点为(1)采用高压气体引射，除尘器无运动部件和电器元件，使用环境不受瓦斯浓度的限制；(2)除尘器结构简单，体积小，重量轻，搬运、撤、装快捷方便；(3)除尘器的除尘效率在任何进气含尘浓度下不低于95%，正确使用，不会出现除尘器堵塞问题。本实用新型直管的前端为进气口，直管的后端为排气口，所述水管和气体管分别穿置在直管上，直管内的水管的一端连接水雾化喷头，水雾化喷头朝向排气口。本实用新型直管的前端为进气口，直管的后端为排气口，所述气体管穿置在直管上，所述水管旁接在直管外的气体管上。可将水管与气体管合并，压缩空气与携带的高压水 (高压水占有的体积非常少)在气体喷头高速喷射。本实用新型直管的前端为进气口，直管的后端为排气口，所述水管穿置在直管上， 直管内的水管的一端连接水雾化喷头，水雾化喷头朝向排气口 ；所述直管的外周套置环形夹套，所述气体管穿置在环形夹套上；所述环形夹套内的直管上穿置至少一根L形分配管， 每根L形分配管分别包括纵向段和横向段，纵向段与所述直管中心轴线垂直设置，横向段与所述直管中心轴线平行设置，横向段的一端与纵向段固定连接，横向段的另一端与所述气体喷头连接。本实用新型的直管上斜向穿置侧向进气管，侧向进气管的直径与直管的直径相等，侧向进气管远离直管的一端为进气口，直管的后端为排气口 ；所述直管的前端连接法兰盘，在法兰盘上连接压缩空气分配室，所述气体管穿置在分配室上，分配室内的法兰盘上穿置至少一根分气管，每根分气管的出气端分别连接相应的气体喷头；所述水管穿置在分配室和法兰盘上，水管的出水端设置在直管内，水管的出水端连接水雾化喷头，水雾化喷头朝向排气口。本实用新型的气体管上连接与气体喷头数量相等的分支管，每根分支管分别与直管中心轴线平行设置，每根分支管的另一端分别与气体喷头一一对应连接。本实用新型的水雾化喷头设置在进气口与气体喷头之间。本实用新型的气体喷头设置在进气口与水雾化喷头之间。为了防止气流夹带的尘浆溅到人员或设备上，直管的排气口连接排气导向装置。 导向装置引导气流向下或其它方向排放。排气导向装置为弯管。
[0022]图1为本实用新型的第一种结构示意图。图2为本实用新型的第二种结构示意图。图3为本实用新型的第三种结构示意图。图4为本实用新型的第四种结构示意图。图5为本实用新型的第五种结构示意图。图6为本实用新型使用场合的参照图。
具体实施方式
实施例1如图1所示，为煤矿井下用钻孔排渣除尘器，包括直管1、水管2和气体管6，直管 1的前端为进气口 9，直管1的后端为排气口 10。水管2穿置在直管1上，直管1内的水管 2的一端连接水雾化喷头4，水雾化喷头4朝向排气口 10。气体管6穿置在直管1上，直管 1内的气体管6上连接三根分支管21，每根分支管21分别与直管1中心轴线平行设置，每根分支管21的另一端分别连接气体喷头7，每个气体喷头7分别朝向排气口 10。水雾化喷头4设置在进气口 9与气体喷头7之间。高压水3和压缩空气5分别由巷道压高压水管和压缩空气管提供，含尘气流从进气口 9进入除尘器除尘后，从排气口 10变成洁净气流排出。实施例2如图2所示，气体喷头7设置在进气口 9与水雾化喷头4之间。其余结构同实施例1。实施例3如图3所示，包括直管1、水管2和气体管6，直管1的前端为进气口 9，直管1的后端为排气口 10。气体管6穿置在直管1上，直管1内的气体管6上连接三根分支管21， 每根分支管21分别与直管1中心轴线平行设置，每根分支管21的另一端分别连接气体喷头7，每个气体喷头7分别朝向排气口 10。水管2旁接在直管1外的气体管6上。将水管 2与气体管6合并成一根管，这样，压缩空气5与带高压水3 (高压水占有的体积非常少)在气体喷头7高速喷射，水在高速喷射过程中雾化成雾滴。实施例4如图4所示，包括直管1、水管2和气体管6，直管1的前端为进气口 9，直管1的后端为排气口 10。水管2穿置在直管1上，直管1内的水管2的一端连接水雾化喷头4，水雾化喷头4朝向排气口 10。直管1的外周套置环形夹套8，气体管6穿置在环形夹套8上。 环形夹套8内的直管1上穿置至少一根L形分配管22，每根L形分配管22分别包括纵向段 22-1和横向段22-2，纵向段22-1与直管1中心轴线垂直设置，横向段22_2与直管1中心轴线平行设置，横向段22-2的一端与纵向段22-1固定连接，横向段22-2的另一端连接气体喷头7，每个气体喷头7分别朝向排气口 10。实施例5如图5所示，包括直管1、水管2和气体管6，直管1上斜向穿置侧向进气管23，侧向进气管23的直径与直管1的直径相等，侧向进气管23远离直管1的一端为进气口 9，直管1的后端为排气口 10。直管1的前端连接法兰盘沈，在法兰盘沈与侧向进气管23之间的直管1内设置导流板对，法兰盘沈上连接压缩空气分配室25，气体管6穿置在分配室上 25，分配室25内的法兰盘沈上穿置两根分气管27，每根分气管27的出气端分别连接相应的气体喷头7。水管3穿置在分配室25和法兰盘沈上，水管3的出水端设置在直管1内， 水管3的出水端连接水雾化喷头4，水雾化喷头4朝向排气口 10。 如图6所示，在煤矿井下用钻孔排渣除尘器(简称除尘器)15的排气口 10连接弯管16。软管引导而来的压缩空气通过钻杆12的轴中心空腔到达钻头位置，然后，压缩空气夹带煤屑，沿钻杆12和孔壁之间的间隙喷射出来，形成的含尘气流在限流管11的作用下， 从吸尘罩13内流过；当压缩空气用软管18与除尘器15上的气体管6连通时，由于压缩空气通过喷头高速喷射，在除尘器15的进气口形成了负压，用风筒14连接吸尘罩13，抽吸吸尘罩13内流经的含尘气流，大颗粒的煤屑在重力和冲击力的作用下落入地下，小粒径的煤尘则被抽吸到除尘器15中；当高压水软管17与除尘器15的水管2连通时，除尘器15具有除尘功能，抽吸而来的小粒径煤尘则在除尘器中除掉。图6中，19为巷道高压水管，20为巷道高压空气管。
权利要求1.煤矿井下用钻孔排渣除尘器，其特征在于包括直管，直管的一端设置水管、气体管和进气口，直管的另一端设置排气口，所述气体管的出气端设置在直管内，气体管的出气端设置至少一个气体喷头，每个气体喷头分别朝向排气口。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下用钻孔排渣除尘器，其特征在于所述直管的前端为进气口，直管的后端为排气口，所述水管和气体管分别穿置在直管上，直管内的水管的一端连接水雾化喷头，水雾化喷头朝向排气口。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下用钻孔排渣除尘器，其特征在于所述直管的前端为进气口，直管的后端为排气口，所述气体管穿置在直管上，所述水管旁接在直管外的气体管上。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下用钻孔排渣除尘器，其特征在于所述直管的前端为进气口，直管的后端为排气口，所述水管穿置在直管上，直管内的水管的一端连接水雾化喷头，水雾化喷头朝向排气口 ；所述直管的外周套置环形夹套，所述气体管穿置在环形夹套上；所述环形夹套内的直管上穿置至少一根L形分配管，每根L形分配管分别包括纵向段和横向段，纵向段与所述直管中心轴线垂直设置，横向段与所述直管中心轴线平行设置，横向段的一端与纵向段固定连接，横向段的另一端与所述气体喷头连接。
5.根据权利要求1所述的煤矿井下用钻孔排渣除尘器，其特征在于所述直管上斜向穿置侧向进气管，侧向进气管的直径与直管的直径相等，侧向进气管远离直管的一端为进气口，直管的后端为排气口 ；所述直管的前端连接法兰盘，在法兰盘上连接压缩空气分配室，所述气体管穿置在分配室上，分配室内的法兰盘上穿置至少一根分气管，每根分气管的出气端分别连接相应的气体喷头；所述水管穿置在分配室和法兰盘上，水管的出水端设置在直管内，水管的出水端连接水雾化喷头，水雾化喷头朝向排气口。
6.根据权利要求1或2或3所述的煤矿井下用钻孔排渣除尘器，其特征在于所述气体管上连接与气体喷头数量相等的分支管，每根分支管分别与直管中心轴线平行设置，每根分支管的另一端分别与气体喷头一一对应连接。
7.根据权利要求1或2所述的煤矿井下用钻孔排渣除尘器，其特征在于所述水雾化喷头设置在进气口与气体喷头之间。
8.根据权利要求1或2所述的煤矿井下用钻孔排渣除尘器，其特征在于所述气体喷头设置在进气口与水雾化喷头之间。
9.根据权利要求1所述的煤矿井下用钻孔排渣除尘器，其特征在于所述直管的排气口连接排气导向装置。
10.根据权利要求9所述的煤矿井下用钻孔排渣除尘器，其特征在于所述排气导向装置为弯管。
专利摘要煤矿井下用钻孔排渣除尘器，涉及煤矿井下通风除尘的装置，包括直管，直管的一端设置水管、气体管和进气口，直管的另一端设置排气口，所述气体管的出气端设置在直管内，气体管的出气端设置至少一个气体喷头，每个气体喷头分别朝向排气口。本实用新型的优点为(1)采用高压气体引射，除尘器无运动部件和电器元件，使用环境不受瓦斯浓度的限制；(2)除尘器结构简单，体积小，重量轻，搬运、撤、装快捷方便；(3)除尘器的除尘效率在任何进气含尘浓度下不低于95％，不会出现除尘器堵塞问题。
文档编号E21F5/20GK202157821SQ201120248350
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者丁燕琴, 张建新, 王助良, 盛华兴 申请人:江都市引江矿业设备有限公司