专利名称：矿用钻孔安全保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿井下钻孔安全防护技术领域。
背景技术：
根据国家颁布的《防治煤与瓦斯突出规定》，突出危险区的煤层不具备开采保护层条件的，必须采用预抽煤层瓦斯区域防突措施。为此，需施工大量的煤层瓦斯抽采钻孔。经过多年的现场施工钻孔发现，在实工钻孔时极易产生三大危害，一是钻孔内着火产生一氧化碳，二是煤尘污染，三是煤与瓦斯喷孔。施工钻孔由于水力排渣存在成孔难、成孔不规则造成封孔难等问题，所以现场较多采用风力排渣。在采用风力排渣施工煤层瓦斯抽采钻孔期间，有时由于钻头和钻杆脱落、卡钻、顶钻等原因造成摩擦产生高温，又具有供氧条件，极容易造成引燃钻孔内的煤粉或瓦斯，煤的不完全燃烧产生一氧化碳，从而造成人员中毒不安全因素。另外，施工钻孔由于采用风力排·，钻孔内的煤屑由于在高压风的作用下，变成了煤尘，严重污染工作空间和工作人员的身心健康，并造成煤尘局部积聚，埋下安全隐患；施工钻孔由于采用风力排渣，钻孔内遇到水时，致使排渣不畅和堵孔，由于高压风和瓦斯包高压力的作用，极易造成喷孔，引起安全事故的发生。目前，还没有有效的防护装置，保证施工钻孔安全。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种与钻机配套使用，可有效防止钻孔着火产生一氧化碳、煤尘、喷孔发生的矿用钻孔安全保护装置。为了实现上述目的，本实用新型包括锥形水斗、溢流孔、排放管、控制箱、煤尘气流入口、抽放管、高压风进口、压力水进口，锥形水斗位于下部，高压风进口与压力水进口设置在控制箱一侧，在锥形水斗上部依次设置有一级降尘室、二级降尘室、三级降尘室，一级降尘室的侧壁设置有煤尘气流入口，三级降尘室的上部设置有排放管和抽放管，控制箱固定在最上端，在控制箱上设置有一氧化碳传感器、瓦斯传感器、抽排转换电磁阀、风水转换电磁阀，抽排转换电磁阀设置在排放管和抽放管之中，风水转换电磁阀设置在高压风进口与压力水进口之中。所述的煤尘气流入口处设置有喷雾降尘管，在喷雾降尘管内设置喷雾头。这样，在施工钻孔时，钻孔口预置封孔器，将钻孔内产生的煤尘气流(高压风、瓦斯和一氧化碳)有效的捕集；通过管道将煤尘气流输送到煤尘气流入口，由喷雾降尘管除尘， 经一级降尘室、二级降尘室、三级降尘室进一步除尘，降尘后的气流通过排放管排出。当检测到一氧化碳超标时，一氧化碳传感器发出报警信号，同时将信号传送给控制箱，控制箱控制风水转换电磁阀动作，使高压风和压力水阀门自动转换，高压风关闭，压力水接通，压力水通过钻杆中心孔向钻孔内注水，将钻孔内燃烧的瓦斯及煤体熄灭，同时将钻机停电；当一氧化碳浓度降低到安全值时，钻机供电恢复正常，高压风和压力水自动转换。当瓦斯浓度超标时，瓦斯传感器发出报警信号，同时将信号传送给控制箱，控制箱控制抽排转换电磁阀动作，使排放管道和抽放管道自动转换，将高浓度的瓦斯进入抽放管道，同时钻机断电；当气样采集室瓦斯浓度降低到设定值时，排放管道和抽放管道自动转换恢复正常，同时钻机恢复供电。具有安全可靠，可有效防止钻孔着火产生一氧化碳、煤尘、喷孔发生等特点。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型结构示意图的俯视结构示意图。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
具体实施方式
由图1、图2可知，本实用新型包括锥形水斗1、溢流孔2、排放管4、控制箱5、煤尘气流入口 6、抽放管14、高压风进口 17、压力水进口 19。锥形水斗1位于下部，使用时内部充满除尘用水。高压风进口 17与压力水进口 19设置在控制箱5—侧，用于在打钻时与钻机进行连接，高压风作为钻机的动力源，压力水用于向钻孔内注水。在锥形水斗上部依次设置有一级降尘室8、二级降尘室9、三级降尘室10，三个降尘室采用金属板材焊接制成，既满足矿井抗静电性能，又具有一定的机械强度，以适应煤矿井下环境。一级降尘室8的侧壁设置有煤尘气流入口 6，用于连接钻机的煤尘气流排出口。三级降尘室10的上部设置有排放管4和抽放管14，用于排放瓦斯。控制箱固定在最上端，在控制箱5上设置有一氧化碳传感器15、瓦斯传感器16、抽排转换电磁阀13、风水转换电磁阀18、控制操作面板11，通过控制操作面板可以设定一氧化碳和瓦斯超标报警数值，以满足煤矿安全规程的要求。抽排转换电磁阀13设置在排放管4和抽放管14之中，实现排放管道和抽放管道自动转换；风水转换电磁阀18设置在高压风进口 17与压力水进口 19之中，实现高压风和压力水自动转换。电源12用于向电路进行供电，采用矿用隔爆型电源，以满足井下要求。溢流孔2设置在锥形水斗1边沿，用于自然溢流多余除尘用水，使用中，水面3应将三个降尘室的底面淹没10-20mm 为宜，既能够有效除尘，由能保证煤尘气流在钻机风压作用下依次通过三个降尘室。煤尘气流入口 6处设置有喷雾降尘管7，在喷雾降尘管内设置喷雾头，以便对进入的煤尘气流进行除尘。
权利要求1.矿用钻孔安全保护装置，包括锥形水斗(1)、溢流孔(2)、排放管(4)、控制箱(5)、 煤尘气流入口(6)、抽放管(14)、高压风进口(17)、压力水进口(19)，锥形水斗(1)位于下部，高压风进口(17)与压力水进口(19)设置在控制箱(5)—侧，其特征是在锥形水斗上部依次设置有一级降尘室(8)、二级降尘室(9)、三级降尘室(10)，一级降尘室(8)的侧壁设置有煤尘气流入口(6)，三级降尘室(10)的上部设置有排放管(4)和抽放管(14)，控制箱固定在最上端，在控制箱(5)上设置有一氧化碳传感器(15)、瓦斯传感器(16)、抽排转换电磁阀 (13)、风水转换电磁阀(18)，抽排转换电磁阀(13)设置在排放管(4)和抽放管(14)之中，风水转换电磁阀(18)设置在高压风进口(17)与压力水进口(19)之中。
2.根据权利要求1所述的矿用钻孔安全保护装置，其特征是所述的煤尘气流入口(6) 处设置有喷雾降尘管(7 )，在喷雾降尘管内设置喷雾头。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用钻孔安全保护装置，包括锥形水斗、溢流孔、排放管、控制箱、煤尘气流入口、抽放管、高压风进口、压力水进口，锥形水斗位于下部，高压风进口与压力水进口设置在控制箱一侧，在锥形水斗上部依次设置有一级降尘室、二级降尘室、三级降尘室，一级降尘室的侧壁设置有煤尘气流入口，三级降尘室的上部设置有排放管和抽放管，控制箱固定在最上端，在控制箱上设置有一氧化碳传感器、瓦斯传感器、抽排转换电磁阀、风水转换电磁阀，抽排转换电磁阀设置在排放管和抽放管之中，风水转换电磁阀设置在高压风进口与压力水进口之中。具有安全可靠，可有效防止钻孔着火产生一氧化碳、煤尘、喷孔发生等特点。
文档编号E21F5/04GK202132065SQ201120235039
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者俞宏庆, 单智勇, 吕照辉, 唐希用, 张书军, 张银全, 杨伟, 王建平, 石云江, 苏社会, 赵兴旗, 邵泽江 申请人:河南焦煤能源有限公司演马庄矿