一种钻机钻进过程中动态感应集尘除渣装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及岩土设备领域，具体的说，是涉及一种钻机钻进过程中动态感应集尘除渣装置和方法。
【背景技术】
[0002]目前，在巷道、隧道中打岩钻孔时，会有粉尘和砾石阻碍钻机钻孔，为了排粉需要用吹风排出砾石和粉尘，然而会使粉尘和砾石飞溅，威胁施工人员的健康和安全。
[0003]就目前的排粉装置而言，主要有强力吹风排粉和钻机湿式排粉装置等。强力吹风排粉是目前最广泛应用的方法，但是其危险性也是最大的；钻机湿式排粉装置改善了强力吹风排粉会使粉尘和砾石飞溅的情况，但是相关设备一直没有普及和完善，钻机湿式排粉装置保护了施工人员，但是没有较好的回收处理装置，一定程度上会影响环境和施工。
[0004]申请号:201210528890.4的中国专利文献记载了一种矿井钻机的抽采降尘装置，包括一个粉尘捕捉筒，粉尘捕捉筒的一端设有喇叭口套，另一端设有一个轴承安装座，轴承安装座内安装有轴承，旋转头通过轴承与轴承安装座配合，轴承安装座的端部设有轴承限位端盖，粉尘捕捉筒上套有一个外筒，所述粉尘捕捉筒的中段设有固定支架，外筒与固定支架相对的一端设有连接支耳，外筒与固定支架通过螺栓锁定，所述外筒与粉尘捕捉筒之间设有密封胶套，该密封胶套的一端延伸覆盖到喇叭口套上，粉尘捕捉筒的上部设有用于连接进水管的进水孔，粉尘捕捉筒下部设有用于连接排渣管的排渣孔。该装置在一定程度上能消除在施工钻孔过程中产生的粉尘，改善施工现场的作业环境，但是无法较好的实现矿渣与粉尘的分离。
[0005]申请号:201410605744.6的中国专利文献记载了一种钻机用除尘系统，按照气体的流动方向依次包括集气罩、一级除尘装置、二级除尘装置、负压装置、清灰装置，所述集气罩安装于钻机钻杆的支撑臂上且位于钻头的上方，所述一级除尘装置包括一级除尘仓，一级除尘仓与集气罩之间通过第一风管连接，二级除尘装置包括二级除尘仓和滤袋，所述滤袋安装于二级除尘仓内，二级除尘仓与一级除尘仓之间通过第二风管连接，所述清灰装置包括气包、脉冲阀和喷吹管，喷吹管下部位于滤袋内，所述负压装置包括负压风机和抽风管，抽风管与二级除尘仓连接。该装置可以在一定程度上有效解决钻机工作时产生的粉尘污染的问题，但是不便于收集矿渣。
[0006]综上所述，如何设计一种较好的钻机钻进过程中集尘除渣装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种钻机钻进过程中动态感应集尘除渣装置和方法。本发明提供的除渣装置，能够实时集尘除渣，套筒封堵盖不会磨损，兼具粉尘砾石回收再利用的特点。
[0008]为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0009]一种钻机钻进过程中动态感应集尘除渣装置，包括:
[0010]动态感应器、粉尘捕捉筒、过渡套管、排粉管、吹风管、径管、消音筒、收纳箱，其中粉尘捕捉筒的一端与过渡套管固定连接，粉尘捕捉筒的两侧分别与吹风管和排粉管相连通，排粉管的另一端通过消音筒与收纳箱连通，收纳箱内从上至下依次设置有振动机构、筛分机构和收集机构，振动机构带动筛分机构的过滤抽屉振动，筛分机构将矿渣与粉尘筛分，筛分后的矿渣与粉尘被收集机构所收集；
[0011]其中，所述吹风管的出风口对应排粉管的进风口，使得排风粉管具有吸引砾石与粉尘的负压。
[0012]优选的，所述过渡套管内安装有钻杆，钻杆具有钻头，钻头的顶端设置有动态感应器，所述动态感应器与感应系统相连通。
[0013]优选的，所述振动机构为振动电机。
[0014]优选的，所述收纳箱为三层，振动电机安装于第一层，第二层为筛分机构，该筛分机构包括过滤抽屉，过滤抽屉与多个直径不同的过滤管道相连通，过滤管道的另一端与位于第三层的收集机构相连通。
[0015]优选的，所述振动电机带动筛分机构的过滤抽屉进行振动，在振动过程中，砾石和粉尘分开，吸尘板吸引粉尘，使得两者进入不同的过滤管道，进入不同的收集袋。
[0016]优选的，所述收集机构包括金属袋和收纳袋，任一个过滤管道均与金属袋或收纳袋相连通。
[0017]优选的，所述收纳袋为双层结构，外层是耐磨材料，内层为具有多个小水袋的油纸材料，便于吸附粉尘。
[0018]优选的，所述过渡套管上设有橡胶环形软塞，软塞中设有能够减少钻杆与过渡套管摩擦力的润滑油囊。
[0019]优选的，所述排粉管内设置有径管，利于从吹风管吹出风在排粉管内形成负压。
[0020]优选的，所述收纳袋袋口接于长方体板上，长方体板设于第二层筛分机构的底部，用于导出粉尘，长方体板上设有吸尘板，用于吸引粉尘。
[0021]本发明还提供了利用上述集尘除渣装置在钻进过程中进行集尘除渣的方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0022]A.动态感应器感应到钻头运动，吹风管就向排粉管吹风，排粉管内形成负压，砾石与粉尘就从排粉管经消声筒进入收纳箱；
[0023]B.振动机构带动筛分机构的过滤抽屉振动，砾石与粉尘进入筛分机构内进行振动筛分，筛分后的砾石与粉尘进入不同的过滤管道被收集机构所收集；
[0024]C.随着钻进深度的增加，当无法有效利用负压循环进行排除砾石与粉尘后，从吹风管压进高压气，从钻孔中排除粉尘和砾石。
[0025]本发明的有益效果是:利用负压和高压空气的原理，将打岩钻孔时排出的粉尘经过排粉管排除后经过收纳箱进行分类回收处理，使得粉尘和砾石有再被利用的机会，既防止了粉尘污染空气，有使得废物再利用。同时，装置设计了消音筒，相当程度上避免了碰撞造成的噪音。
【附图说明】
[0026]图1是本发明的结构示意图；
[0027]图2是本发明中钻头的详解图；
[0028]图3是本发明中过渡套管的详解图；
[0029]图4是本发明收纳袋详图；
[0030]图例说明，1、动态感应器，2、粉尘捕捉筒，3、过渡套管，4、排粉管，5、吹风管，6、径管，7、消音筒，8、收纳箱，9、振动机构，10、过滤抽屉，11、金属袋，12、收纳袋，13、水袋，14、钻杆，15、钻孔，16、钻头，17、过滤管道，18、吸尘板，19、软塞。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合附图对本方案进行详细说明。
[0032]实施例1:一种钻机钻进过程中动态感应集尘除渣装置，其结构如图1-4所示，包括:
[0033]动态感应器1、粉尘捕捉筒2、过渡套管3、排粉管4、吹风管5、径管6、消音筒7、收纳箱8，其中粉尘捕捉筒2的一端用密封盖和过渡套管3连接，粉尘捕捉筒2的两侧分别与吹风管5和排粉管相连通，所述排粉管4内设置有径管6，吹风管5的出风口对应径管6的进风口 ；
[0034]排粉管4的另一端通过消音筒7与收纳箱8连通，具体而言，所述的消音筒7是一个柔性的短筒，消音筒7的一端连接在排粉管4出口处，另一端连接收纳箱8入口 ；