煤矿钻孔风水射流抽采除尘装置的制作方法

本实用新型涉及一种钻孔除尘装置，特别是涉及一种煤矿钻孔风水射流抽采除尘装置。

背景技术：

煤矿井下作业环境恶劣，瓦斯和粉尘是矿井内两大危险源。瓦斯突出会破坏井下通风系统使得井下风流逆转而造成人员窒息，且瓦斯遇火会引发爆炸事故。粉尘对人体健康危害大，轻者则引起呼吸道炎症，重者则导致尘肺病，粉尘能引起皮肤病且会刺激眼膜；而且粉尘爆炸是煤矿五大灾害之一；此外粉尘浓度高会降低能见度，不仅影响劳动效率，还容易导致误操作、误判断而引发安全事故；粉尘易加速井下机械磨损而大大缩短精密仪器的使用寿命。因此在煤层钻孔时，产生的粉尘和瓦斯对矿工、设备及井下安全生产都有极大的危害。

针对煤矿井下瓦斯治理，特别是在煤层中进行顺层钻孔均需要采用压风排渣工艺而使得煤矿井下钻孔施工时产生大量粉尘，粉尘的处理问题一直困扰着井下工作人员。尽管人们也研制出一些除尘设备来处理粉尘，但清理的效果很不理想，主要表现在：1、现有的除尘设备体积大，占用井下巷道有限的空间，既不利通风也影响行人及物料的运输；2、除尘用水量大的设备易造成巷道内的环境差，除尘用水量小的设备则除尘不尽；3、自身不具备吸尘作用而存在既费水也不能完全清除粉尘。

虽然也有一些除尘设备采用风压和水压共同作用即利用一定压力的风与水雾进行雾化除尘，但是由于这类除尘设备内风管的管口与水管的喷头是分离的，这必然存在水压过小、水压过大或水雾在负压区域的弊端，也就是说：一方面，在处理粉尘的管道内如果出风管口在水管喷头的后方，若水压过小则雾化效果差以致除尘设备的出口处仍然有粉尘飘扬，若水压过大则处理粉尘的管道内水管喷头所喷出的水雾对风管所吹出的风有一定的阻力而导致除尘管道内的负压减小使得钻孔附近的粉尘抽不动；另一方面，在处理粉尘的管道内如果出风管口在水管喷头的前方则水管喷头喷出的水雾在风管口后方的负压区域内以致水雾与粉尘凝结而易堵塞水管喷头及除尘管道。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、制造容易、体积小且除尘效果好的煤矿钻孔风水射流抽采除尘装置。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种煤矿钻孔风水射流抽采除尘装置，所述抽采除尘装置设置有钻孔口接收装置、输送管道及抽采箱，钻孔口接收装置与抽采箱通过输送管道连通；

所述钻孔接收口装置有四通管、孔壁管、钻杆密封圈及排渣接收袋，所述四通管的水平位置一端设置有钻杆进入口，四通管的水平位置相对于钻杆进入口的另一端设置为钻杆套管接口，四通管的垂直位置上端设置为与输送管道通过螺栓密封连通的粉尘及瓦斯抽送口，四通管的垂直位置相对于粉尘及瓦斯抽送口的下端设置为排渣接收袋；所述孔壁管为圆筒形，孔壁管的内径等于钻杆套管接口的内径；所述钻杆密封圈套接于钻杆进入口的外端；

所述抽采箱设置有箱体、风水引射装置、瓦斯抽采控制装置及排泥口，所述抽采箱的上端安装有风水引射装置及瓦斯抽采控制装置，抽采箱一侧的底端设置有排泥口；所述风水引射装置设置有与输送管道连通的射流管、水管、高压风管及扩散喷头，所述射流管垂直固定于抽采箱的顶端且射流管的管口垂直向下地位于抽采箱内，高压风管位于射流管的外侧呈30°到60°与水管连通而成为风与水通过的风水管，高压风管上安装有逆止阀；所述风水管与位于抽采箱的顶端的射流管连通，位于射流管内且与射流管的管口一致向下的风水管的管口上安装有扩散喷头；

所述瓦斯抽采控制装置设置有过滤板、瓦斯抽采管道及瓦斯抽采系统控制阀，在箱体内的顶部相对于安装射流管的一侧由设置有瓦斯通过的较多的小孔的过滤板隔离成瓦斯通过腔室，瓦斯抽采管道与瓦斯通过腔室连通，瓦斯抽采系统控制阀固定于箱体上端的瓦斯抽采管道上。

所述高压风管内的风压为0.2至0.6MPa，水管内的水压为0.1至0.2MPa，射流管的直径为90mm，射流管的长度为50cm，风水管的直径为16mm。

所述箱体的长度为1.0m，宽度为0.5m，高度为0.6m，箱体的下端两侧分别固定有两个连接腿，每侧的两个连接腿上固定安装有移动滑板。

本实用新型有益效果是：本实用新型的煤矿钻孔风水射流抽采除尘装置结构简单，制造容易，安装及拆卸方便；体积小，加工成本低，便于煤矿井下操作；在煤层中进行顺层钻孔既有利于瓦斯抽采又有利于彻底除尘，从根本上消除了瓦斯及粉尘对煤矿井下操作人员的身体的危害以及对井下安全生产所存在的爆炸隐患；也解决了现有除尘设备一直被困扰的抽不动粉尘、抽出来的仍是粉尘或除尘管道易被粉尘堵塞的问题。

下面结合附图对本实用新型的煤矿钻孔风水射流抽采除尘装置作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型的运行原理结构示意图；

图2是本实用新型钻孔接收口装置拆分示意图；

图3是本实用新型的抽采箱外部结构示意图；

图4是本实用新型的抽采箱结构剖视图。

图中：1、钻孔口接收装置，2、输送管道，3、抽采箱，4、四通管，5、孔壁管，6、钻杆密封圈，7、排渣接收袋，8、钻杆进入口，9、钻杆套管接口，10、粉尘及瓦斯抽送口，11、移动滑板，12、箱体，13、风水引射装置，14、瓦斯抽采控制装置，15、排泥口，16、射流管，17、水管，18、高压风管，19、扩散喷头，20、风水管，21、过滤板，22、瓦斯抽采管道，23、瓦斯抽采系统控制阀，24、瓦斯通过腔室，25、连接腿，26、逆止阀。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的煤矿钻孔风水射流抽采除尘装置设置有钻孔口接收装置1、输送管道2及抽采箱3，钻孔口接收装置1与抽采箱3通过输送管道2连通。

如图2所示，钻孔接收口装置有四通管4、孔壁管5、钻杆密封圈6及排渣接收袋7，四通管4的水平位置一端设置有钻杆进入口8，四通管4的水平位置相对于钻杆进入口8的另一端设置为钻杆套管接口9，四通管4的垂直位置上端设置为与输送管道2通过螺栓密封连通的粉尘及瓦斯抽送口10，四通管4的垂直位置相对于粉尘及瓦斯抽送口10的下端设置为排渣接收袋7。孔壁管5为圆筒形，孔壁管5的内径等于钻杆套管接口9的内径；钻杆密封圈6套接于钻杆进入口8的外端。钻杆对煤层进行钻孔时先将孔壁管5插进外侧煤层内的钻孔内，再将四通管4的钻杆套管接口9与孔壁管5的外端对接，输送管道2通过螺栓与粉尘及瓦斯抽送口10密封对接，钻机工作时钻杆旋转而带动的粉尘及瓦斯通过瓦斯抽送口10进入输送管道2，同时钻杆转动所产生的矿渣则进入排渣接收袋7，从而使得粉尘及瓦斯与矿渣在四通管4内实现气渣分离。

如图3及图4所示，抽采箱3设置有箱体12、风水引射装置13、瓦斯抽采控制装置14及排泥口15，抽采箱3的上端安装有风水引射装置13及瓦斯抽采控制装置14，抽采箱3一侧的底端设置有排泥口15。风水引射装置13设置有与输送管道2连通的射流管16、水管17、高压风管18及扩散喷头19，射流管16垂直固定于抽采箱3的顶端且射流管16的管口垂直向下地位于抽采箱3内，高压风管18位于射流管16外侧呈45°与水管17连通而成为风与水通过的风水管20，高压风管18上安装有逆止阀26。风水管20与位于抽采箱3的顶端的射流管16连通，位于射流管16内且与射流管16的管口一致向下的风水管20的管口上安装有扩散喷头19。高压风管18内的风压为0.2至0.6MPa，水管17内的水压为0.1至0.2MPa，射流管16的直径为90mm，射流管16的长度为50cm，风水管的直径为16mm。由于高压风管18与水管17以一定的夹角合并成风水管20而进入射流管16内，风水管20上安装的扩散喷头19位于射流管16的中部并且与射流管16的管口方向一致，从而实现了风水管20内的水在一定压力的风作用下经过扩散喷头19不仅有很好雾化效果，而且从根本上消除了高压风管18与水管17分离所出现的水压过小、水压过大或水雾在负压区域导致粉尘抽不动或堵塞的弊端。操作人员在使用本实用新型的煤矿钻孔风水射流抽采除尘装置时可依据钻孔口接收装置1附近向外冒出的粉尘量大小来调整高压风管18的压力大小，使得扩散喷头19上方的风水管20内形成理想的负压而实现对孔壁管5内的粉尘进行有效地抽吸，实现钻孔口接收装置1附近没有粉尘冒出而保证煤矿井下钻孔时工作环境中无粉尘。

如图4所示，瓦斯抽采控制装置14设置有过滤板21、瓦斯抽采管道22及瓦斯抽采系统控制阀23，在箱体12内的顶部相对于安装射流管16的一侧由设置有瓦斯通过的较多的小孔的过滤板21隔离成瓦斯通过腔室24，瓦斯抽采管道22与瓦斯通过腔室24连通，瓦斯抽采系统控制阀23固定于箱体12上端的瓦斯抽采管道22上。由于瓦斯气体的比重较轻，所以被抽采而进入箱体12内的瓦斯则自动向上漂浮而进入瓦斯通过腔室24，在瓦斯抽采系统控制阀23的控制下瓦斯通过瓦斯抽采管道22进入瓦斯收集装置内。箱体12的长度为1.0m，宽度为0.5m，高度为0.6m，箱体12的下端两侧分别固定有两个连接腿25，每侧的两个连接腿25上固定安装有移动滑板11，箱体12体积小且箱体12的下端安装有移动滑板11不仅方便移动也便于井下巷道内工作人员的行走。