专利名称：顺层钻孔防喷除尘装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及瓦斯抽采打钻技术，尤其涉及一种顺层钻孔防喷除尘装置。
背景技术：
煤矿在本煤层施工瓦斯抽采钻孔或排放孔时，会产生大量的煤渣和粉尘。目前，通常采用压风排除钻孔内的煤渣，致使煤渣和粉尘直接排至施工处的巷道内，严重的污染了施工地点的工作环境，给现场作业职工的健康带来了危害，同时大量的粉尘也存在煤尘爆炸的安全隐患，这就要求在钻机施工顺层钻孔时必须做到有效降尘。传统的除尘方法是在钻孔孔口设置环形喷雾或在施工地回风侧设置全断面喷雾，虽然能起到一定的除尘作用， 但是现场煤尘积聚的现象依然存在。另外，在瓦斯含量大的煤层或突出煤层中施工顺层钻孔时，若无可靠的防喷措施，极易发生瓦斯喷孔现象，导致瓦斯超限事故。
实用新型内容本实用新型提供一种顺层钻孔防喷除尘装置，用以解决现有技术中的缺陷，实现使用方便、有效清理顺层钻孔施工时的煤渣和粉尘，防钻孔瓦斯喷孔的作用。本实用新型提供一种顺层钻孔防喷除尘装置，包括同轴顺次连接的孔内管、直管和变径管，所述直管侧壁上固定(焊接)有除尘排渣管和防喷管，所述直管、除尘排渣管和防喷管内腔互相贯通；所述防喷管上设置有排气装置，外卡环形喷雾管，所述外卡环形喷雾管设置有多个喷头，所述除尘排渣管侧壁沿圆周方向上设置有与外卡环形喷雾管喷头配套的通孔，所述外卡环形喷雾管的喷头穿过通孔固定在除尘排渣管侧壁上；所述变径管侧壁沿圆周方向上设置有与外卡环形喷雾管喷头配套的通孔，所述外卡环形喷雾管的喷头穿过通孔固定在变径管侧壁上。进一步地，所述排气装置为连接有单丝的球阀，所述单丝连接有吸引胶管。进一步地，所述直管外壁上固定有多个固定孔，当顺层钻孔防喷除尘装置工作时用绳索穿过固定孔，将顺层钻孔防喷除尘装置固定在顶板或煤壁上。[0009]进一步地，所述防喷管与直管的固定点靠近孔内管，所述除尘排渣管与直管的固定点靠近变径管。进一步地，所述除尘排渣管向变径管一侧倾斜。进一步地，所述防喷管向变径管一侧倾斜。进一步地，所述孔内管远离直管的一端的管径小于其靠近直管一端的管径。进一步地，所述变径管远离直管的一端的管径小于其靠近直管一端的管径。进一步地，所述孔内管和直管通过法兰连接。进一步地，所述外卡环形喷雾管包括串联的直管段和弯管段，所述弯管段的弧管上均勻的分布有喷头，所述喷头的个数大于三个。本实用新型顺层钻孔防喷除尘装置，结构简单、合理、紧凑，与现有技术相比较具
3有以下几方面优点1、结构简单、成本低廉、易于制作、使用方便且使用周期长；2、具有防钻孔瓦斯喷孔的作用，能够对打钻时出现的瓦斯异常涌出及时进行引排，有效保证打钻时瓦斯不超限，尤其适用于瓦斯含量较大的煤层或突出煤层的顺层孔打钻工作；3、灭尘效果良好，打钻排出的粉尘不直接进入巷道，而是通过孔内管、直管，再进入除尘排渣管，经过除尘排渣管的外卡环形喷雾管产生的全断面的净化水幕，进行集中除尘，最后将湿润的煤粉排出。同时，变径管内的外卡环形喷雾管产生的净化喷雾可有效防止部分粉尘从变径管端头处溢出。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中图1为本实用新型实施例二所提供的顺层钻孔防喷除尘装置结构示意图；图2为图1中外卡环形喷雾管结构示意图；图3为图1所示A-A断面局部剖视图。结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下I-防喷管2-球阀3-单丝4-外卡环形喷雾管5-喷头6-直通7-法兰8-除尘排渣管9-直管10-变径管11-孔内管 12-固定孔13-变径管法兰
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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做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。实施例一本实施例提供一种顺层钻孔防喷除尘装置，包括同轴顺次连接的孔内管、直管和变径管，直管侧壁上焊接有除尘排渣管和防喷管，直管、除尘排渣管和防喷管内腔互相贯通；防喷管上设置有排气装置，用于排放钻孔时出现的瓦斯，有效防止钻孔瓦斯喷孔。外卡环形喷雾管，外卡环形喷雾管设置有多个喷头，除尘排渣管侧壁沿圆周方向上设置有与外卡环形喷雾管喷头配套的通孔，外卡环形喷雾管的喷头穿过通孔固定在除尘排渣管侧壁上，固定在除尘排渣管侧壁上的外卡环形喷雾管可产生全断面净化水幕，将钻孔中产生的煤渣和浮尘湿润，后经除尘排渣管排出；变径管侧壁沿圆周方向上设置有与外卡环形喷雾管喷头配套的通孔，外卡环形喷雾管的喷头穿过通孔固定在变径管侧壁上，固定在变径管侧壁上的外卡环形喷雾管产生的净化喷雾，可有效阻止粉尘自变径管管口溢
4出ο本实用新型顺层钻孔防喷除尘装置使用方便，将孔内管插入预先准备的工作孔中，将钻杆和钻头沿变径管孔、直管和内管的轴线方向插入工作孔中，打开两个外卡环形喷雾管的水阀门，启动钻杆和钻头即可实现顺层钻孔，在钻孔时产生的瓦斯经由防喷管、球阀和单丝排出，产生的煤渣和粉尘经过外卡环形喷雾管的润湿由除尘排渣管排出，且变径管上外卡环形喷雾管的设置有效阻止了粉尘的溢出。实施例二图1为本实用新型实施例二所提供的顺层钻孔防喷除尘装置结构示意图；图2为图1中外卡环形喷雾管结构示意图；图3为图1所示A-A断面局部剖视图。如图1所示，顺层钻孔防喷除尘装置，包括同轴顺次连接的孔内管11、直管9和变径管10。孔内管11通过法兰7与直管9连接，直管9与变径管10焊接。孔内管11远离直管9的一端的管径小于其靠近直管9 一端的管径，孔内管11远离直管9的一端采用 Φ 133mm钢管加工，靠近直管9 一端变径连接Φ 219mm法兰7。变径管10远离直管9的一端的管径小于其靠近直管9 一端的管径，变径管10靠近直管9 一端连接Φ 219mm直管段， 其远离直管9的一端变径至Φ 133mm，变径管10远离直管9 一端的端头为变径管法兰13。直管9侧壁上焊接有除尘排渣管8和防喷管1，直管9、除尘排渣管8和防喷管1 内腔互相贯通。防喷管1与直管9的焊接点靠近孔内管11，除尘排渣管8与直管9的焊接点靠近变径管10。除尘排渣管8向变径管10 —侧倾斜，防喷管1也向变径管10 —侧倾斜。 除尘排渣管8和防喷管1设置在直管9侧壁相背离的两侧，使用时防喷管1向上便于瓦斯的收集和排出，除尘排渣管8向下便于煤渣和粉尘的收集。除尘排渣管8和防喷管1在直管9上的设置遵循流体力学原理，便于回收废气废渣。防喷管由200mm长2英寸铁管焊接而成，防喷管1上设置有2英寸球阀2、球阀2 上安设15cm长单丝3，用于及时排放钻孔时异常涌出的瓦斯。单丝3连接有2. 5英寸埋线吸引胶管，吸引胶管与施工现场的抽采管路连接在一起，在打钻过程中孔内瓦斯量较大也能很好的将孔口瓦斯引入抽采管路内，从而避免因打钻造成的瓦斯超限事故。直管9外壁上固定有四个固定孔12(如吊挂螺母)，当顺层钻孔防喷除尘装置工作时用细钢丝绳或粗铁丝穿过固定孔12和变径管法兰13的螺母孔，将顺层钻孔防喷除尘装置固定在顶板或煤壁上。 由图1可见，除尘排渣管8和变径管10上各安设一组外卡环形喷雾管4。本实施例包括两个外卡环形喷雾管4，的结构如如图2所示，外卡环形喷雾管4用6分镀锌管制作而成，外卡环形喷雾管4分为包括串联的直管段和弯管段，直管段端头设置有直通6，外卡环形喷雾管4进水端直通6通过焊接固定在除尘排渣管8外壁上然后与外部供水管路连通， 外部两路供水管各设置一个球阀，以便对打钻过程中水量的大小进行控制。弯管段总体呈 270度圆弧，弯管段的弧管上呈120度均勻的分布有三个单孔喷头5，即三个喷头5呈120° 均勻分布在除尘排渣管8和变径管10侧壁上。图2所示的为变径管10侧壁上安装的外卡环形喷雾管4，本领域普通技术人员可以理解喷头5的个数可以为更多，可根据实际工况中产生的煤渣或粉尘量适当添加。 本实施例的使用步骤顺层钻孔施工时，首先按照钻孔参数用直径133mm的钻头施工钻孔开孔段，钻头钻进1. 2m后，停钻用压风吹净孔内煤渣，撤出钻杆和钻头，用铜锤下入孔内管11，孔内管11到位后用螺栓通过法兰7连接直管9，用固定孔12将直管9吊挂牢固后，再将钻杆和适用钻头沿轴线方向穿入变径管法兰13，打开外卡环形喷雾管4的供水阀门。钻孔时煤渣和粉尘进入直管9，煤渣和粉尘在压风作用下迅速进入除尘排渣管8和变径管10，在除尘排渣管8和变径管10上的外卡环形喷雾管4的所形成的全断面净化水幕的作用下煤粉或煤泥从除尘排渣管8的下口排出；若煤层瓦斯含量较大或突出煤层时，钻孔前需提前通过防喷管1处的单丝3用埋线吸引胶管和打钻处的抽采系统进行连接，当打钻时孔口瓦斯大或出现喷孔时需及时打开防喷管1处的球阀2，钻孔时出现的瓦斯异常涌出及时引排，有效保证打钻时瓦斯不超限，推广后有较好的经济效益和安全效益。 最后应说明的是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。
权利要求1.一种顺层钻孔防喷除尘装置，其特征在于，包括同轴顺次连接的孔内管、直管和变径管，所述直管侧壁上固定有除尘排渣管和防喷管， 所述直管、除尘排渣管和防喷管内腔互相贯通，所述防喷管上设置有排气装置；以及外卡环形喷雾管，所述外卡环形喷雾管设置有多个喷头，所述除尘排渣管侧壁沿圆周方向上设置有与外卡环形喷雾管喷头配套的通孔，所述外卡环形喷雾管的喷头穿过通孔固定在除尘排渣管侧壁上；所述变径管侧壁沿圆周方向上设置有与外卡环形喷雾管喷头配套的通孔，所述外卡环形喷雾管的喷头穿过通孔固定在变径管侧壁上。
2.根据权利要求1所述顺层钻孔防喷除尘装置，其特征在于，所述排气装置为连接有单丝的球阀，所述单丝连接有吸引胶管。
3.根据权利要求1所述顺层钻孔防喷除尘装置，其特征在于，所述直管外壁上固定有多个固定孔。
4.根据权利要求1所述顺层钻孔防喷除尘装置，其特征在于，所述防喷管与直管的固定点靠近孔内管，所述除尘排渣管与直管的固定点靠近变径管。
5.根据权利要求1或4所述顺层钻孔防喷除尘装置，其特征在于，所述除尘排渣管向变径管一侧倾斜。
6.根据权利要求1或4所述顺层钻孔防喷除尘装置，其特征在于，所述防喷管向变径管一侧倾斜。
7.根据权利要求1所述顺层钻孔防喷除尘装置，其特征在于，所述孔内管远离直管的一端的管径小于其靠近直管一端的管径。
8.根据权利要求1所述顺层钻孔防喷除尘装置，其特征在于，所述变径管远离直管的一端的管径小于其靠近直管一端的管径。
9.根据权利要求1或7所述顺层钻孔防喷除尘装置，其特征在于，所述孔内管和直管通过法兰连接。
10.根据权利要求1所述顺层钻孔防喷除尘装置，其特征在于，所述外卡环形喷雾管包括串联的直管段和弯管段，所述弯管段的弧管上均勻的分布有喷头，所述喷头的个数大于三个。
专利摘要本实用新型公开了一种顺层钻孔防喷除尘装置，包括同轴顺次连接的孔内管、直管和变径管，直管侧壁上固定有除尘排渣管和防喷管，所述直管、除尘排渣管和防喷管内腔互相贯通，所述防喷管上设置有排气装置；以及外卡环形喷雾管，外卡环形喷雾管设置有多个喷头，除尘排渣管侧壁沿圆周方向上设置有与外卡环形喷雾管喷头配套的通孔，外卡环形喷雾管的喷头穿过通孔固定在除尘排渣管侧壁上；变径管侧壁沿圆周方向上设置有与外卡环形喷雾管喷头配套的通孔，外卡环形喷雾管的喷头穿过通孔固定在变径管侧壁上。本实用新型结构简单、合理、紧凑，克服了现有技术的诸多缺点，实现了使用方便、有效清理顺层钻孔施工时的煤渣和粉尘，有效防喷的优点。
文档编号E21F5/04GK202176354SQ20112023787
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者姚多泉, 孔庆君, 张贵, 曹承平, 高松 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司