一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置制造方法
【专利摘要】一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，涉及气渣分离装置，包括收集箱和分离箱，收集箱的一侧设置有用于固定在瓦斯抽采孔内的固定装置，所述固定装置的内部设有通过收集箱上设置的流体入口Ⅰ与收集箱内部连通的流体通道，收集箱上与固定装置相对的另一侧设置有供冲孔钻杆穿过的开孔，该开孔与所述流体通道相对设置，所述收集箱上设置有流体出口，该流体出口通过管道与分离箱上设置的流体入口Ⅱ连接，流体入口Ⅱ与分离箱内设置的分离室连通，分离室的上部设置有瓦斯抽放口，下部设有排渣口。本发明能够对冲孔过程中产生的瓦斯、水和煤渣等物组成的混合流体进行收集并进行分离，从而实现了防止瓦斯突出、喷孔的目的。
【专利说明】一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及气渣分离装置，具体涉及一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置。
【背景技术】
[0002] 随着煤矿开采难度越来越大，瓦斯突出问题也越来越严重，为了解决此问题，现阶 段最为理想的方法就是采用冲孔技术。在钻好瓦斯抽放孔后通过注入高压水，将煤层内部 冲成腔体，这样有效增大了钻孔直径，增强了煤层透气性，有利于瓦斯释放。但是，冲孔过程 中会产生大量的瓦斯及水和煤渣等物，瓦斯与水、煤渣等混合在一起，不便于瓦斯气体的收 集排放。并且，还会遇到瓦斯突出、喷孔等问题。另外，使用的大量水与煤渣等物混合，使得 冲孔场地环境变得恶劣，上述问题使得冲孔技术难以得到广泛应用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是提供一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，用于对冲孔过程中产 生的瓦斯、水和煤渣等混合流体进行收集分离，以解决冲孔过程中遇到的瓦斯突出、喷孔问 题以及冲孔场地环境恶劣的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，包括 收集箱和分离箱，收集箱的一侧设置有用于固定在瓦斯抽采孔内的固定装置，所述固定装 置的内部设有通过收集箱上设置的流体入口I与收集箱内部连通的流体通道，收集箱上与 固定装置相对的另一侧设置有供冲孔钻杆穿过的开孔，该开孔与所述流体通道相对设置， 使冲孔钻杆能够穿过流体通道进入瓦斯抽采孔，所述收集箱上设置有流体出口，该流体出 口通过管道与分离箱上设置的流体入口 II连接，流体入口 II与分离箱内设置的分离室连 通，分离室的上部设置有瓦斯抽放口，下部设有排渣口。
[0005] 所述收集箱上供冲孔钻杆穿过的开孔处设置有密封件，该密封件由密封部和连接 在密封部四周的固定部组成，所述密封部为弹性材料制成的具有连续的波峰和波谷的波纹 结构，密封部上设置有供冲孔钻杆穿过的环状密封唇，密封唇的密封面与冲孔钻杆的外圆 周面相匹配，在密封唇的内部设置有支撑骨架。
[0006] 所述的收集箱内在供冲孔钻杆穿过的开孔与流体入口 I之间设有隔板，所述隔板 将收集箱内部分隔成两个腔室，流体出口设置在设有流体入口 I的一个腔室的侧壁上，所 述的隔板上设有与所述流体通道相对应的钻杆孔。
[0007] 有益效果：本发明能够在冲孔过程中，对产生的瓦斯、水和煤渣等物组成的混合流 体进行收集并进行分离，从而实现了防止瓦斯突出、喷孔的目的，同时改善了冲孔场地的环 境。本发明在收集箱上设置的密封件，能够使钻杆自由通过，并能够跟随钻杆的摆动角度进 行自适应调整，起到良好的密封作用，从而使得进入收集箱的流体不会沿钻杆流出。在收集 箱内部设置的隔板能够对进入收集箱的流体进行缓冲，使流体不直接作用在密封件上，防 止流体的泄漏。在分离室排渣口处设置的挡板和柔性挡帘，其能够根据流体流量的多少进 行自适应调节排渣口的大小，起到防止瓦斯泄漏的作用，提高分离效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1为本发明的结构示意图。
[0009] 图2为本发明的收集箱的结构示意图。
[0010] 附图标记：1、固定装置，2、收集箱，3、分离箱，4、管道，5、流体入口 II，6、分离室，7、 备用瓦斯抽放口，8、瓦斯抽放口，9、密封件，91、密封唇，92、密封部，93、固定部，94、支撑骨 架，10、柔性挡帘，11、挡板，12、注水口，13、锁扣，14、流体出口，15、管道接头，16、隔板，17、 流体入口I。
【具体实施方式】
[0011] 如图1所示，一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，包括收集箱2和分离箱3,收集 箱2的一侧设置有用于固定在瓦斯抽采孔内的固定装置1，所述固定装置1的内部设有通过 收集箱2上设置的流体入口 I 17与收集箱2内部连通的流体通道，收集箱2上与固定装置 1相对的另一侧设置有供冲孔钻杆穿过的开孔，该开孔与所述流体通道相对设置，使冲孔钻 杆能够穿过流体通道进入瓦斯抽采孔，所述收集箱2上设置有流体出口 14,该流体出口 14 通过管道4与分离箱3上设置的流体入口 II 5连接，流体入口 II 5与分离箱3内设置的分 离室6连通，分离室6的上部设置有瓦斯抽放口 8,下部设有排渣口。
[0012] 如图2所示，所述收集箱2上供冲孔钻杆穿过的开孔处设置有密封件9,密封件9 通过快速连接锁扣13连接在收集箱2上，该密封件9由密封部92和连接在密封部92四周 的固定部93组成，固定部93与收集箱2连接，所述密封部92为弹性材料制成具有连续的 波峰和波谷的波纹结构，密封部92上设置有供冲孔钻杆穿过的环状密封唇91，密封唇91的 密封面与冲孔钻杆的外圆周面相匹配，在密封唇91的内部设置有支撑骨架94。
[0013] 冲孔过程中，随着冲孔钻杆的摆动和旋转，密封部92的波纹结构可以随钻杆进行 伸缩，保证了密封唇91与冲孔钻杆之间的密封性。其中，支撑骨架94起到保持密封唇91 形状的目的，在冲孔钻杆的摆动过程中，使密封唇91紧密地包在冲孔钻杆的外部，提高密 封效果。所述密封唇91的厚度大于密封部92其他部分的厚度，这样可以增大密封唇91的 密封面，提高与冲孔钻杆之间的密封面积。所述密封唇91的密封面上可以设置耐磨元件， 如铜套、盘根等物。
[0014] 所述收集箱2内在供冲孔钻杆穿过的开孔与流体入口 I 17之间设有隔板16,所述 隔板16将收集箱2内部分隔成两个腔室，流体出口 14设置在设有流体入口 I 17的一个腔 室的侧壁上，所述的隔板16上设有与所述流体通道相对应的钻杆孔。隔板16能够对进入 收集箱2的流体进行缓冲，使流体不直接作用在收集箱2底部的密封件9上，防止流体的泄 漏。
[0015] 隔板16倾斜设置，且其倾斜方向为靠近流体出口 14的一侧向远离流体入口 I 17 的方向倾斜，这样能够引导液体向流体出口 14的方向流动，便于排出。
[0016] 所述收集箱2上设置有备用瓦斯抽放口 7,备用瓦斯抽放口 7设置在设有流体入口 I 17的一个腔室的侧壁上，且与流体出口 14相对。所述的备用瓦斯抽放口 7和瓦斯抽放 口 8均连接有负压管。
[0017] 所述排渣口处设置有挡板11，挡板11上端铰接在分离箱3上，挡板11的下部连接 有柔性挡帘10,挡板11和柔性挡帘10共同将排渣口挡住。水及煤渣等流体排出时，柔性挡 帘10会根据流体量的多少自动适应排渣口的大小，这样可防止瓦斯从排渣口逸出，提高瓦 斯分离效果。当分离室6内有煤渣堆积时，则可翻起挡板11进行人工清理。
[0018] 所述分离室6由相互连通的坚直段和水平段组成，水平段连接在坚直段的下部， 所述瓦斯抽放口 8和流体入口 II 5设置在坚直段上，排渣口设置在水平段上，流体入口 II 5 朝向分离室6内部的下方倾斜设置，且其中心轴线的延伸线与分离室6坚直段的侧壁相交。 这样可以使进入到分离室6内的流体打在坚直段上，对流体进行缓冲后，水和煤渣等从排 渣口排出，另外使进入到分离室6的流体进一步形成涡流，便于瓦斯气体上浮，然后从瓦斯 抽放口 8排出。
[0019] 所述固定装置1包括一个管道，在管道的圆周外壁上设置有弹性气囊，气囊和管 道圆周外壁之间密封连接，气囊上设置有注水口 12。工作过程中，在煤层上钻孔时，先钻一 较大直径的瓦斯抽采孔，将固定装置1放入瓦斯抽采孔中，向注水口 12通入压力水，气囊膨 胀卡在孔内，起到固定作用。
[0020] 冲孔钻杆从环状密封唇91中间的开孔穿过，经隔板16上设置的钻杆孔，最终从固 定装置1内部的流体通道伸出，进行水力冲孔。冲孔过程中产生的水、煤渣和瓦斯会经固定 装置1进入到收集箱2内进行收集，经管道4进入分离箱3内进行气渣分离，瓦斯气体从瓦 斯抽放口 8分离出去，水和煤渣等物经排渣口排出，从而完成分离。其中，排渣口处设置的 柔性挡帘10能够根据流体的多少自适应调节排渣口的大小，以防止瓦斯气体的泄漏。
【权利要求】
1. 一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，其特征在于：包括收集箱（2)和分离箱（3)，收 集箱（2)的一侧设置有用于固定在瓦斯抽采孔内的固定装置（1)，所述固定装置（1)的内部 设有通过收集箱（2)上设置的流体入口 I (17)与收集箱（2)内部连通的流体通道，收集箱 (2)上与固定装置（1)相对的另一侧设置有供冲孔钻杆穿过的开孔，该开孔与所述流体通道 相对设置，使冲孔钻杆能够穿过流体通道进入瓦斯抽采孔，所述收集箱（2)上设置有流体出 口（14)，该流体出口（14)通过管道（4)与分离箱（3)上设置的流体入口 II (5)连接，流体入 口 II (5)与分离箱（3)内设置的分离室（6)连通，分离室（6)的上部设置有瓦斯抽放口（8)， 下部设有排渣口。
2. 如权利要求1所述的一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，其特征在于：所述收集箱 (2)上供冲孔钻杆穿过的开孔处设置有密封件（9)，该密封件（9)由密封部（92)和连接在密 封部（92)四周的固定部（93)组成，所述密封部（92)为弹性材料制成的具有连续的波峰和 波谷的波纹结构，密封部（92 )上设置有供冲孔钻杆穿过的环状密封唇（91 )，密封唇（91)的 密封面与冲孔钻杆的外圆周面相匹配，在密封唇（91)的内部设置有支撑骨架（94)。
3. 如权利要求1所述的一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，其特征在于：所述的收集 箱（2)内在供冲孔钻杆穿过的开孔与流体入口 I (17)之间设有隔板（16)，所述隔板（16)将 收集箱（2)内部分隔成两个腔室，流体出口（14)设置在设有流体入口 I (17)的一个腔室的 侧壁上，所述的隔板（16)上设有与所述流体通道相对应的钻杆孔。
4. 如权利要求3所述的一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，其特征在于：所述的隔板 (16)倾斜设置，且其倾斜方向为靠近流体出口（ 14)的一侧向远离流体入口 I (17)的方向 倾斜。
5. 如权利要求4所述的一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，其特征在于：所述收集箱 (2)上设置有备用瓦斯抽放口（7)，备用瓦斯抽放口（7)设置在设有流体入口 I (17)的一个 腔室的侧壁上，且与流体出口（ 14)相对。
6. 如权利要求1所述的一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，其特征在于：所述排渣口 处设置有挡板（11 )，挡板（11)上端铰接在分离箱（3)上，挡板（11)的下部连接有柔性挡帘 (10)，挡板（11)和柔性挡帘（10)共同将排渣口挡住。
7. 如权利要求1所述的一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，其特征在于：所述固定装 置（1)包括一个管道，在管道的圆周外壁上设置有弹性气囊，气囊和管道圆周外壁之间密封 连接，气囊上设置有注水口（ 12 )。
8. 如权利要求1所述的一种煤矿冲孔用气渣收集分离装置，其特征在于：所述分离室 (6)由相互连通的坚直段和水平段组成，水平段连接在坚直段的下部，所述瓦斯抽放口（8) 和流体入口 II (5)设置在坚直段上，排渣口设置在水平段上，流体入口 II (5)朝向分离室 (6)内部的下方倾斜设置，且其中心轴线的延伸线与分离室（6)坚直段的侧壁相交。
【文档编号】E21B21/015GK104120989SQ201410338118
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】张建国, 邢伟德, 武国胜 申请人:平顶山市铁福来机电设备有限公司