一种液压前顶防喷系统的制作方法

1.本实用新型涉及防喷装置技术领域，具体涉及一种液压前顶防喷系统。


背景技术：

2.在煤矿井下钻孔施工时，如果所施工的煤层中的瓦斯含量大、压力高，极有可能造成钻孔喷孔，从而引发瓦斯超限、喷孔伤人等事故。为了防止钻孔喷孔造成瓦斯超限或人员伤亡，需要采用防喷装置，如公告号为cn 207063943u的专利公开一种井下钻孔防喷装置。
3.常规防喷装置12采用固定销轴固定在钻机前夹持器11上，如图1所示，使用前，先采用φ153mm钻头开一个0.5～1m深的孔，下入φ127mm 孔口管13，孔口管13下入孔内不小于0.5m，并用聚氨酯固定。然后将孔口管13与常规防喷装置12对接在一起，由于孔口管13固定在钻孔上，现有的防喷装置固定在钻机上，需通过调整钻机的方位和倾角实现两者之间的对接，不仅劳动强度大，操作不方便，而且对接效果差，钻孔、孔口管 13与防喷装置三者很难形成一个密闭的抽排通道，存在泄漏瓦斯的安全风险，影响负压抽采效果。针对特殊的钻孔，如开孔位置高、倾角大，以及跨皮带施工的钻孔，需登高、跨皮带安装防喷装置，难度系数加剧，同时还要面临登高作业和跨皮带作业的安全风险。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于现有的防喷装置固定在钻机上，需通过调整钻机的方位和倾角实现两者之间的对接，不仅劳动强度大，操作不方便，而且对接效果差，钻孔、孔口管与防喷装置三者很难形成一个密闭的抽排通道，存在泄漏瓦斯的安全风险，影响负压抽采效果。
5.本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
6.本实用新型提供一种液压前顶防喷系统，包括防喷装置和推进装置；
7.所述防喷装置包括防喷体、抽采筒、出渣筒、连接管、胶筒和连接板；所述抽采筒的一端与防喷体顶端连接，所述出渣筒的一端防喷体底端连接，所述连接管的一端与防喷体一侧连接，所述胶筒套设在连接管的另一端，所述连接板的一端与防喷体的另一侧连接；
8.所述推进装置包括推进油缸，所述推进油缸的伸缩端与连接板连接。
9.工作原理：将推进装置安装在钻机上，在钻机调整好钻孔倾角、方位角之后，在液压力的作用下，通过推进油缸的伸缩，实现防喷装置的移动，将防喷装置的胶筒抵紧在钻孔孔口处，使胶筒与钻孔孔口实现对接和密封。
10.抽采筒与抽采管道连接，在喷孔时，煤岩粉进入出渣筒内，煤渣与瓦斯沿着各自的通道排出、抽走，实现瓦斯和煤岩粉分离。
11.有益效果：
12.常规防喷装置固定在钻机上，使用前，需先开孔，再下孔口管，并用聚氨酯固定，最后通过调整钻机倾角和位置，将孔口管和防喷装置对接在一起，完成安装大概需要30～60min，用时较长。而且施工一个钻孔，需重复安装一次，不利于提高进尺效率和进尺任务。
13.液压前顶防喷系统直接安装在钻机上。使用时，利用推进油缸将防喷装置前顶至钻孔孔口，2～3min即可完成安装，无需开孔、下管、固定、对接，减少了辅助时间，提高了工作效率，防喷体上安装胶筒，在液压力的作用下，紧紧顶在煤壁上，无需再下孔口管。
14.常规防喷装置安装流程复杂，采用人工作业，容易出现失误。而且以挪移钻机的方式将孔口管与防喷装置对接在一起，比较困难，同时存在一定的密封缺陷，易泄漏，影响负压抽采效果。针对特殊型的钻孔，比如：开孔位置高、倾角45
°
以上、跨皮带机施工的钻孔等，需要登高或跨皮带安装防喷装置，难度更大，更不易密封，而且职工的劳动强度和安全风险也更高。
15.液压前顶防喷装置实现了机械安装，降低了职工的劳动强度，解决了孔口管对接难、密封差、漏瓦斯等问题，降低了安全风险。特别是开孔位置高、跨皮带机施工的钻孔，该防喷装置可直接延伸至孔口，无需人工登高作业、跨皮带机作业，解决了特殊类型钻孔防喷装置安装不便的难题，避免的登高坠落和跨皮带绞伤的风险，安全效果更好。
16.优选地，所述液压前顶防喷系统还包括防喷连接装置，所述防喷连接装置包括支撑架和支撑板，所述支撑板位于支撑架一侧，所述推进油缸的一端位于支撑板上，所述推进油缸的一端通过固定销轴与支撑板连接，所述推进油缸的伸缩端通过固定销轴与连接板连接。优选地，所述推进油缸的伸缩端与连接板之间设有导杆，所述导杆的一端与推进油缸的伸缩端连接，所述导杆的另一端与连接板连接。
17.优选地，所述导杆的一端与推进油缸的伸缩端丝扣连接。
18.优选地，所述推进装置还包括导管，所述推进油缸位于导管内，所述导杆的一端位于导管内，所述导杆的另一端伸出导管。
19.优选地，所述推进装置还包括导向套，所述导向套的一端与导管的一端连接，所述导杆的一端伸出导向套。优选地，所述防喷体内设有挡板，所述挡板位于抽采筒下方。
20.有益效果：负压抽采时，挡板可以防止煤岩粉进入抽采管。
21.优选地，所述抽采筒的个数为两个，两个抽采筒均位于防喷体顶端。
22.优选地，所述连接管的外侧壁设有螺纹。
23.本实用新型的工作原理：将推进装置安装在钻机上，在钻机调整好钻孔倾角、方位角之后，在液压力的作用下，通过推进油缸的伸缩，实现防喷装置的移动，将防喷装置的胶筒抵紧在钻孔孔口处，使胶筒与钻孔孔口实现对接和密封。
24.抽采筒与抽采管道连接，在喷孔时，煤岩粉进入出渣筒内，煤渣与瓦斯沿着各自的通道排出、抽走，实现瓦斯和煤岩粉分离。
25.本实用新型的优点在于：工作效率对比：
26.常规防喷装置固定在钻机上，使用前，需先开孔，再下孔口管，并用聚氨酯固定，最后通过调整钻机倾角和位置，将孔口管和防喷装置对接在一起，完成安装大概需要30～60min，用时较长。而且施工一个钻孔，需重复安装一次，不利于提高进尺效率和进尺任务。
27.液压前顶防喷系统直接安装在钻机上。使用时，利用推进油缸将防喷装置前顶至钻孔孔口，2～3min即可完成安装，无需开孔、下管、固定、对接，减少了辅助时间，提高了工作效率。
28.安全效果对比：
29.常规防喷装置安装流程复杂，采用人工作业，容易出现失误。而且以挪移钻机的方
式将孔口管与防喷装置对接在一起，比较困难，同时存在一定的密封缺陷，易泄漏，影响负压抽采效果。针对特殊型的钻孔，比如：开孔位置高、倾角45
°
以上、跨皮带机施工的钻孔等，需要登高或跨皮带安装防喷装置，难度更大，更不易密封，而且职工的劳动强度和安全风险也更高。
30.液压前顶防喷装置实现了机械安装，降低了职工的劳动强度，解决了孔口管对接难、密封差、漏瓦斯等问题，降低了安全风险。特别是开孔位置高、跨皮带机施工的钻孔，该防喷装置可直接延伸至孔口，无需人工登高作业、跨皮带机作业，解决了特殊类型钻孔防喷装置安装不便的难题，避免的登高坠落和跨皮带绞伤的风险，安全效果更好。
附图说明
31.图1为本实用新型背景技术中常规防喷装置使用示意图；
32.图2为本实用新型实施例中防喷装置的结构示意图；
33.图3为本实用新型实施例1中液压前顶防喷系统的结构示意图；
34.图4为本实用新型实施例1中防喷连接装置的结构示意图；
35.图5为本实用新型实施例2中液压前顶防喷系统的结构示意图；
36.图6为本实用新型实施例2中液压前顶防喷系统在架子机上的结构示意图；
37.图中：钻机前夹持器11；常规防喷装置12；孔口管13；防喷体21；抽采筒22；出渣筒23；连接管24；胶筒25；连接板26；挡板27；推进油缸31；导杆32；导管33；导向套34；支撑架41；支撑板42；架子机5。
具体实施方式
38.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。
39.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
40.需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
41.一种液压前顶防喷系统，如图2
‑
4所示，包括防喷装置和推进装置。
42.如图2所示，防喷装置包括防喷体21、抽采筒22、出渣筒23、连接管24、胶筒25和连接板26。
43.防喷体21内部中空，抽采筒22的一端与防喷体21顶端固定连接，其固定连接方式采用焊接但不仅限于焊接，抽采筒22的个数为一个或两个，当为两个时，两个抽采筒22均固定安装在防喷体21的顶端。出渣筒23的一端防喷体21底端固定连接，其固定连接方式采用焊接但不仅限于焊接。
44.连接管24的一端固定安装在防喷体21一侧，胶筒25套设在连接管24 的另一端，连接板26的一端与防喷体21的另一侧固定连接，上述固定连接方式采用焊接但不仅限于焊接。本实施例中连接管24的外侧壁设置螺纹，以增大连接管24与胶筒25之间的摩擦力。
45.负压抽采时，为防止煤岩粉进入抽采管，防喷装置还包括挡板27，挡板27固定安装在抽采筒22下方。
46.如图3和图4所示，推进装置包括推进油缸31，由于钻机机型不同，结构不同，针对zdy4000l型履带钻机，液压前顶防喷系统还包括防喷连接装置，防喷连接装置包括支撑架41和支撑板42，支撑板42固定安装在支撑架41的一侧，推进油缸31的一端位于支撑板42上，推进油缸31的一端通过固定销轴与支撑板42连接，推进油缸31的伸缩端通过固定销轴与连接板26连接，推进油缸31的伸缩端也可以采用其他固定方式与连接板26固定连接。
47.本实施例的工作原理：
48.防喷装置在钻机上的安装：针对zdy4000l型履带钻机，将支撑架41 安装在履带钻机机身前端，从而将防喷装置连接固定在钻机机身上，实现防喷装置的安装。
49.油路安装：结合现有的钻机调角油缸的油路及操作系统，通过增加三通和截止阀的方式，分解出一支油路，给防喷装置推进油缸31供油，利用截止阀的开、闭实现油路在防喷装置推进油缸31与钻机调角油缸之间的转换。
50.将推进装置安装在钻机上，在钻机调整好钻孔倾角、方位角之后，在液压力的作用下，通过推进油缸31的伸缩，实现防喷装置的移动，将防喷装置的胶筒25抵紧在钻孔孔口处，使胶筒25与钻孔孔口实现对接和密封。
51.抽采筒22与抽采管道连接，在喷孔时，煤岩粉进入出渣筒23内，煤渣与瓦斯沿着各自的通道排出、抽走，实现瓦斯和煤岩粉分离。
52.本实施例有益效果：工作效率对比：
53.常规防喷装置固定在钻机上，使用前，需先开孔，再下孔口管，并用聚氨酯固定，最后通过调整钻机倾角和位置，将孔口管和防喷装置对接在一起，完成安装大概需要30～60min，用时较长。而且施工一个钻孔，需重复安装一次，不利于提高进尺效率和进尺任务。
54.液压前顶防喷系统直接安装在钻机上。使用时，利用推进油缸31将防喷装置前顶至钻孔孔口，2～3min即可完成安装，无需开孔、下管、固定、对接，减少了辅助时间，提高了工作效率。
55.安全效果对比：
56.常规防喷装置安装流程复杂，采用人工作业，容易出现失误。而且以挪移钻机的方式将孔口管与防喷装置对接在一起，比较困难，同时存在一定的密封缺陷，易泄漏，影响负压抽采效果。针对特殊型的钻孔，比如：开孔位置高、倾角45
°
以上、跨皮带机施工的钻孔等，需要登高或跨皮带安装防喷装置，难度更大，更不易密封，而且职工的劳动强度和安全风险也更高。
57.液压前顶防喷装置实现了机械安装，降低了职工的劳动强度，解决了孔口管对接
难、密封差、漏瓦斯等问题，降低了安全风险。特别是开孔位置高、跨皮带机施工的钻孔，该防喷装置可直接延伸至孔口，无需人工登高作业、跨皮带机作业，解决了特殊类型钻孔防喷装置安装不便的难题，避免的登高坠落和跨皮带绞伤的风险，安全效果更好。
58.实施例2
59.本实施例与实施例1的区别之处在于：如图5和图6所示，针对 zdy3200s、zdy4000s型号的架子机5(钻机)，推进装置还包括导杆32、导管33和导向套34，推进油缸31通过螺栓安装在导管33内，导向套34 的一端与导管33的一端固定连接，导杆32的一端位于导管33内，导杆32 的一端与推进油缸31的伸缩端丝扣连接，导杆32的另一端伸出导向套34，导杆32的另一端通过固定销轴与连接板26固定连接，也可以采用其他固定连接方式进行连接。
60.针对zdy3200s、zdy4000s型号的架子机5(钻机)，利用钻机横梁，将导管33通过螺栓安装在架子机5横梁上，实现防喷装置的安装。
61.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。