专利名称：煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安全保障的分离装置，尤其是一种煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置。
背景技术：
我国煤层赋存条件复杂，随着开采深度的不断加深，煤层瓦斯压力和含量不断加 大，突出危险性更加严重，全国大部分地区的矿井都发生了不同程度的煤与瓦斯突出事故， 钻孔施工出现的喷孔现象依然是世界性难题。目前，虽然已经有一些喷孔的安全装置，确保 安全，但是都存在一定排喷出物不畅，效率低，设备强度不稳等诸多问题，易造成瓦斯外泄 入作业场所，存在安全隐患。
发明内容
为了克服解决煤层瓦斯喷孔安全隐患的问题，本发明提供一种煤矿瓦斯喷孔气水 煤分离装置，该装置通过双仓的方式，大大提高了排喷出物的效率和稳定性，能持续不间断 的分离瓦斯、煤和水。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置包 括钻孔套管、四通、瓦斯预抽管、钻杆、钻机、钻机支架、座台、导煤管、煤仓、甲仓卸煤板压力 开关、甲仓移动卸煤板、煤仓分仓板、甲仓瓦斯抽放管口阀门、甲仓瓦斯抽放管、甲仓滤网、 甲仓导煤管阀门、甲仓导煤分支管、乙仓导煤分支管、乙仓导煤管阀门、乙仓滤网、乙仓瓦斯 抽放管、乙仓瓦斯抽放管口阀门、乙仓移动卸煤板、乙仓卸煤板压力开关、挡煤板、甲仓、乙 仓；该煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置在钻孔始端密封套有钻孔套管，钻孔套管下端顺序连 接有四通、钻杆及用钻机支架支撑在座台上的钻机，四通上端与瓦斯预抽管相连，四通下端 顺序与导煤管、煤仓相连，煤仓由煤仓分仓板分成内部结构相同的甲仓和乙仓两个分离仓， 导煤管接入煤仓后分成甲仓导煤分支管和乙仓导煤分支管，甲仓导煤分支管和乙仓导煤分 支管管口分别对应设有甲仓导煤管阀门和乙仓导煤管阀门，煤仓两侧仓壁上分别设有甲仓 瓦斯抽放管和乙仓瓦斯抽放管，甲仓瓦斯抽放管和乙仓瓦斯抽放管连接煤仓的一端内分别 对应设有甲仓滤网、甲仓瓦斯抽放管口阀门和乙仓滤网、乙仓瓦斯抽放管口阀门，煤仓的甲 乙分离仓下部分别对应安装有甲仓挡煤板和乙仓挡煤板，甲仓挡煤板和乙仓挡煤板分别与 甲仓卸煤板压力开关和乙仓卸煤板压力开关对应连接，煤仓底部设有一个挡煤板；此外根 据卸煤方式和瓦斯抽放管安装方式的转换，可以有不同方案将卸煤口由原来的平动式转 为转动式；将瓦斯抽放口位置由煤仓两侧转为煤仓上部；将瓦斯抽放口位置由煤仓两侧转 为煤仓上部，同时将卸煤口由原来的平动式转为转动式。在现场施工时，具体的操作步骤如下
(1)用钻孔施工1-2米以上的距离后，下钻孔套管，并用速凝水泥将其密封，钻孔套管 外接四通，四通上端接瓦斯预抽管，对喷出混合物进行瓦斯预抽，钻杆从四通后部导入，四 通下部连接导煤管，将混合物导入煤仓；(2)煤仓内甲仓和乙仓两个分离仓的工作方式为甲仓导煤管阀门打开，乙仓导煤管 阀门关闭，煤屑、水和瓦斯的混合物通过甲仓导煤分支管进入分离甲仓，分离甲仓中形成负 压，之后启动打开甲仓瓦斯抽放管口阀门，使瓦斯通过甲仓滤网过滤后，完成瓦斯抽放工 作，待甲仓煤储量达到最大容量时，通过压力装置分别关闭甲仓导煤管阀门、甲仓瓦斯抽放 管口阀门，甲仓卸煤板压力开关启动，移动甲仓移动卸煤板下沉后向中部移动，下部出现空 洞，分离后剩余的煤水混合物自然排出甲仓外，后闭合甲仓移动卸煤板。在关闭甲仓导煤管 阀门时，打开乙仓导煤管阀门，重复甲仓内的步骤，如此往复循环是为整个分离过程。其中， 初始状态甲仓移动卸煤板、乙仓移动卸煤板、甲仓瓦斯抽放管口阀门、乙仓瓦斯抽放管口阀 门均处于闭合状态。本发明的有益效果是，该煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置通过双仓的方式，大大提 高了排喷出物的效率和稳定性，能持续不间断的分离瓦斯、煤和水。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图I是本发明的结构原理示意图。图2是本发明分离仓的结构原理示意图。图中，I.钻孔套管，2.四通，3.瓦斯预抽管，4.钻杆，5.钻机，6.钻机支架，7.座 台，8.导煤管，9.煤仓，10.甲仓卸煤板压力开关，11.甲仓移动卸煤板，12.煤仓分仓板， 13.甲仓瓦斯抽放管口阀门，14.甲仓瓦斯抽放管，15.甲仓滤网，16.甲仓导煤管阀门， 17.甲仓导煤分支管，18.乙仓导煤分支管，19.乙仓导煤管阀门，20.乙仓滤网，21.乙仓 瓦斯抽放管，22.乙仓瓦斯抽放管口阀门，23.乙仓移动卸煤板，24.乙仓卸煤板压力开关， 25.挡煤板，26.乙仓，27.甲仓。
具体实施例方式在图中，该煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置包括钻孔套管I、四通2、瓦斯预抽管3、 钻杆4、钻机5、钻机支架6、座台7、导煤管8、煤仓9、甲仓卸煤板压力开关10、甲仓移动卸煤 板11、煤仓分仓板12、甲仓瓦斯抽放管口阀门13、甲仓瓦斯抽放管14、甲仓滤网15、甲仓导 煤管阀门16、甲仓导煤分支管17、乙仓导煤分支管18、乙仓导煤管阀门19、乙仓滤网20、乙 仓瓦斯抽放管21、乙仓瓦斯抽放管口阀门22、乙仓移动卸煤板23、乙仓卸煤板压力开关24、 挡煤板25、乙仓26、甲仓27 ;该煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置在钻孔始端密封套有钻孔套 管1，钻孔套管I下端顺序连接有四通2、钻杆4及用钻机支架6支撑在座台7上的钻机5， 四通2上端与瓦斯预抽管3相连，四通2下端顺序与导煤管8、煤仓9相连，煤仓9由煤仓分 仓板12分成内部结构相同的乙仓26和甲仓27两个分离仓，导煤管8接入煤仓9后分成甲 仓导煤分支管17和乙仓导煤分支管18，甲仓导煤分支管17和乙仓导煤分支管18管口分别 对应设有甲仓导煤管阀门16和乙仓导煤管阀门19，煤仓9两侧仓壁上分别设有甲仓瓦斯抽 放管14和乙仓瓦斯抽放管21，甲仓瓦斯抽放管14和乙仓瓦斯抽放管21连接煤仓9的一端 内分别对应设有甲仓滤网15、甲仓瓦斯抽放管口阀门13和乙仓滤网20、乙仓瓦斯抽放管口 阀门22，煤仓9的甲乙分离仓下部分别对应安装有甲仓挡煤板11和乙仓挡煤板23，甲仓挡 煤板11和乙仓挡煤板23分别与甲仓卸煤板压力开关10和乙仓卸煤板压力开关24对应连接，煤仓9底部设有一个挡煤板25 ;此外根据卸煤方式和瓦斯抽放管安装方式的转换，可以 有不同方案将卸煤口由原来的平动式转为转动式；将瓦斯抽放口位置由煤仓两侧转为煤 仓上部；将瓦斯抽放口位置由煤仓两侧转为煤仓上部，同时将卸煤口由原来的平动式转为 转动式。 在现场施工时，具体的操作步骤如下
(1)用钻孔施工1-2米以上的距离后，下钻孔套管1，并用速凝水泥将其密封，钻孔套管 1外接四通2，四通2上端接瓦斯预抽管3，对喷出混合物进行瓦斯预抽，钻杆4从四通2后 部导入，四通2下部连接导煤管8，将混合物导入煤仓9 ；
(2)煤仓9内甲仓27和乙仓26的工作方式为甲仓导煤管阀门16打开，乙仓导煤管 阀门19关闭，煤屑、水和瓦斯的混合物通过甲仓导煤分支管17进入分离甲仓27，分离甲仓 27中形成负压，之后启动打开甲仓瓦斯抽放管口阀门13，使瓦斯通过甲仓滤网15过滤后， 完成瓦斯抽放工作，待甲仓27煤储量达到最大容量时，通过压力装置分别关闭甲仓导煤管 阀门16、甲仓瓦斯抽放管口阀门13，甲仓卸煤板压力开关10启动，移动甲仓移动卸煤板11 下沉后向中部移动，下部出现空洞，分离后剩余的煤水混合物自然排出甲仓27外，后闭合 甲仓移动卸煤板11。在关闭甲仓导煤管阀门16时，打开乙仓导煤管阀门19，重复甲仓27 内的步骤，如此往复循环是为整个分离过程。其中，初始状态甲仓移动卸煤板11、乙仓移动 卸煤板23、甲仓瓦斯抽放管口阀门13、乙仓瓦斯抽放管口阀门22均处于闭合状态。
权利要求
1.煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置，该煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置包括钻孔套管 (1)、四通(2)、瓦斯预抽管(3)、钻杆(4)、钻机(5)、钻机支架(6)、座台(7)、导煤管(8)、煤 仓(9)、甲仓卸煤板压力开关(10)、甲仓移动卸煤板(11 )、煤仓分仓板(12)、甲仓瓦斯抽放 管口阀门(13)、甲仓瓦斯抽放管(14)、甲仓滤网(15)、甲仓导煤管阀门(16)、甲仓导煤分 支管(17)、乙仓导煤分支管(18)、乙仓导煤管阀门(19)、乙仓滤网(20)、乙仓瓦斯抽放管 (21)、乙仓瓦斯抽放管口阀门(22)、乙仓移动卸煤板(23)、乙仓卸煤板压力开关(24)、挡煤 板(25)、乙仓(26)、甲仓(27);其特征是该煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置在钻孔始端密封 套有钻孔套管(1)，钻孔套管(1)下端顺序连接有四通(2)、钻杆(4)及用钻机支架(6)支撑 在座台(7)上的钻机(5)，四通(2)上端与瓦斯预抽管(3)相连，四通(2)下端顺序与导煤管 (8)、煤仓(9)相连,煤仓(9)由煤仓分仓板(12)分成内部结构相同的甲仓(27)和乙仓(26) 两个分离仓，导煤管(8)接入煤仓(9)后分成甲仓导煤分支管(17)和乙仓导煤分支管(18)， 甲仓导煤分支管(17)和乙仓导煤分支管(18)管口分别对应设有甲仓导煤管阀门(16)和乙 仓导煤管阀门(19)，煤仓(9)两侧仓壁上分别设有甲仓瓦斯抽放管(14)和乙仓瓦斯抽放管 (21)，甲仓瓦斯抽放管(14)和乙仓瓦斯抽放管(21)连接煤仓(9)的一端内分别对应设有甲 仓滤网(15)、甲仓瓦斯抽放管口阀门(13)和乙仓滤网(20)、乙仓瓦斯抽放管口阀门(22)， 煤仓(9)的甲乙分离仓下部分别对应安装有甲仓挡煤板(11)和乙仓挡煤板(23)，甲仓挡煤 板(11)和乙仓挡煤板(23)分别与甲仓卸煤板压力开关(10)和乙仓卸煤板压力开关(24) 对应连接，煤仓(9 )底部设有一个挡煤板(25 )。
2.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置，其特征是甲乙两个分离仓 彼此独立，均可独自完成分离工作，且相互切换使用。
3.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置，其特征是甲乙两个分离仓 的结构相同，对称布置。
4.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置，其特征是甲乙两个分离仓 的卸煤口采用折叠推拉式气压体系。
全文摘要
本发明涉及一种煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置，该装置包括钻孔套管、四通、瓦斯预抽管、钻杆、钻机、钻机支架、座台、导煤管、煤仓、甲仓卸煤板压力开关、甲仓移动卸煤板、煤仓分仓板、甲仓瓦斯抽放管口阀门、甲仓瓦斯抽放管、甲仓滤网、甲仓导煤管阀门、甲仓导煤分支管、乙仓导煤分支管、乙仓导煤管阀门、乙仓滤网、乙仓瓦斯抽放管、乙仓瓦斯抽放管口阀门、乙仓移动卸煤板、乙仓卸煤板压力开关、挡煤板、甲仓、乙仓，煤仓是由两个构造相同的分离仓组成的主体分离装置，两个分离仓交替完成气水煤的短时储存和分离。该煤矿瓦斯喷孔气水煤分离装置通过双仓的方式，大大提高了排喷出物的效率和稳定性，能持续不间断的分离瓦斯、煤和水。
文档编号E21F7/00GK102635394SQ20121014161
公开日2012年8月15日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者刘震, 唐一博, 孙越, 徐伟, 李增华, 杨永良, 葛泉 申请人:中国矿业大学, 宿州华安矿山安全科技有限公司