一种用于钻孔防喷系统的三级移动自动除渣装置的制作方法

本发明涉及钻杆钻孔技术领域，具体为一种用于钻孔防喷系统的三级移动自动除渣装置。

背景技术：

在煤矿井下钻孔施工中，为安全的钻过煤、岩层并避免发生钻孔喷孔事故，需要在钻孔孔口上安装一套设备—钻孔防喷装置。钻进过程中，煤岩体受到破坏，孔内高压瓦斯气体携带钻屑通过钻进通道喷出，严重时可发生喷孔和瓦斯事故。钻孔防喷装置的作用就是当孔内瓦斯喷出时将瓦斯导入封闭的抽采系统管道中，防止喷孔和瓦斯事故的发生。钻孔井控装置主要包括：防喷器、四通、吸引管、抽采管道等。

井下虽然防喷装置使用抽采系统分支形成独立的防喷系统，但大量钻孔所喷的煤尘进入防喷系统管路中，由于抽采负压的作用，使这些煤尘在防喷管路的超长距离中产生不均等的累积，时间长了很容易使防喷管路堵塞而造成防喷系统的崩溃，给打钻防喷装置使用的持续性、可靠性带来了严重不利影响，也容易使煤尘进入抽采系统，影响其它抽采点的正常工作。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：打钻喷孔时煤尘进入防喷系统管路不断累积而造成堵塞；人工除渣困难；及煤尘进入抽采系统，影响其它抽采点正常工作的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于钻孔防喷系统的三级移动自动除渣装置，包括防喷系统、气体除渣装置、吸引管、气渣分离装置及钻杆通道；所述钻杆通道用以将钻头钻进过程中携带上来的钻屑与瓦斯混合物输送到气渣分离装置内；所述气渣分离装置的输出端通过吸引管与气体除渣装置的输入端连通；所述气体除渣装置的输出端与防喷系统连通；

所述气体除渣装置包括三级除渣腔、二级除渣腔、隔板、第一过滤网及送渣装置；所述气体除渣装置的内腔分为三级除渣腔和二级除渣腔，且由隔板与第一过滤网组成的隔离带隔开；所述第一过滤网设置在隔板的顶部；所述送渣装置设置在二级除渣腔内，用以将二级除渣腔内底部积攒的煤渣运出；所述送渣装置伸出二级除渣腔的端部设置有动力装置。

优选地，所述吸引管在二级除渣腔内的出口正上方设置有第二喷雾除渣喷头；所述第二喷雾除渣喷头通过水管与外部水源连接。

优选地，所述送渣装置是麻花钻杆或输送带的一种。

优选地，所述第一过滤网倾斜朝向二级除渣腔，并与竖直方向呈30度夹角；所述第一过滤网的上方设置有第一清洗喷头。

优选地，所述三级除渣腔和二级除渣腔上均设置有出水口；所述三级除渣腔和二级除渣腔的侧底部均设置有除渣门。

优选地，所述防喷系统包括防喷主管路、防喷抽采管路及第二过滤网；所述防喷主管路与三级除渣腔之间通过防喷抽采管路连通；所述第二过滤网设置在防喷抽采管路伸进三级除渣腔的端部。

优选地，所述第二过滤网的上方设置有第二清洗喷头；所述第二清洗喷头与外部水源连接。

优选地，所述防喷抽采管路有两条，一条为常用管路，另一条为备用管路；所述备用管路的出气端连接在常用管路上；所述防喷抽采管路上设有阀门。

优选地，所述气渣分离装置包括一级除渣腔、第一喷雾除渣喷头及双抗编织袋；所述钻杆通道的输出端穿进一级除渣腔内；所述第一喷雾除渣喷头设置在钻杆通道输出端的正上方，所述第一喷雾除渣喷头与外部水源连接；所述双抗编织袋设置在钻杆通道输出端的正下方，且双抗编织袋通过固定杆安装在一级除渣腔内。

通过钻杆通道，将钻进过程产生的钻屑与瓦斯气体的混合物输送到一级除渣腔内，打开第一喷雾除渣喷头，对钻屑进行加湿；钻屑在重力的作用下，一部分附着到双抗编织袋上，一部分落到一级除渣腔的底部，气体则漂浮在一级除渣腔的上方；由于现有的防喷主管路中存在一个负压气源，使得一级除渣腔内的气体顺着吸引管进入到二级除渣腔内，再打开第二喷雾除渣喷头，对吸引管与二级除渣腔连接处的气体加湿，使得混合气体中的固体颗粒凝结到一起，并在重力的作用下，掉落到二级除渣腔的底部，接着在防喷主管路的负压气源的带动下，气体透过第一过滤网进入到三级除渣腔内，最后气体通过第二过滤网进入到防喷抽采管路，并沿着防喷抽采管路进入到防喷主管路内；通过在一级除渣腔内设置的第一喷雾除渣喷头与双抗编织袋，并在两者的配合使用下，去除大部分的由钻杆通道运输过来的钻屑；通过设置在二级除渣腔内设置第二喷雾除渣喷头，进一步去除气体中固体残渣；最后通过设置第二过滤网与第一过滤网，再次滤除气体中的固体残渣；三级除渣设置，将瓦斯气体中的残渣去除，提高气体的纯净度，避免残渣清理不彻底，累积在防喷系统中，对防喷系统造成堵塞。

优选地，所述二级除渣腔内设置有导向板；所述导向板将二级除渣腔底部积累的残渣导向送渣装置。

二级除渣腔底部积累的残渣顺着导向板导入到送渣装置处，再由送渣装置将残渣导出到二级除渣腔的外部，该设置能够排出大量积攒在二级除渣腔内部的残渣，提高了排渣率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

a.通过在一级除渣腔内设置的第一喷雾除渣喷头与双抗编织袋，并在两者的配合使用下，去除大部分的由钻杆通道运输过来的钻屑；再通过在吸引管与二级除渣腔的连接处设置第二喷雾除渣喷头，由第二喷雾除渣喷头进一步去除气体中固体残渣；最后气体通过第二过滤网与第一过滤网时，再次滤除气体中的固体残渣；三级除渣设置，将瓦斯气体中的残渣去除，避免残渣清理不彻底，累积在防喷系统中，对防喷系统造成堵塞。

b.过滤网上设置用于清洗过滤网的喷头，使得过滤网无需拆卸清洗，提高了使用便捷度，增长了过滤网的使用时长；二级除渣腔底部积累的残渣顺着导向板导入到送渣装置处，再由送渣装置将残渣导出到二级除渣腔的外部，采用送渣装置除渣代替人工除渣，节省了大量的人力，且导向板将二级除渣腔底部积累的残渣集中到送渣装置上，使得送渣装置排出绝大多数积攒在二级除渣腔内部的残渣，提高了排渣率。

附图说明

图1为本发明实施例一的整体结构示意图；

图2为本发明实施例二的整体结构示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

参阅图1，本实施例公开了一种用于钻孔防喷系统的三级移动自动除渣装置，包括防喷系统1、气体除渣装置2、吸引管6、气渣分离装置8及钻杆通道7。所述钻杆通道7用以将钻头钻进过程中携带上来的钻屑与瓦斯混合物输送到气渣分离装置8内。所述气渣分离装置8的输出端通过吸引管6与气体除渣装置2的输入端连通。所述气体除渣装置2的输出端与防喷系统1连通。

所述气体除渣装置2包括三级除渣腔21、二级除渣腔22、隔板23、第一过滤网24及送渣装置25。所述气体除渣装置2的内腔分为三级除渣腔21和二级除渣腔22，且由隔板23与第一过滤网24组成的隔离带隔开。所述第一过滤网24设置在隔板23的顶部。所述送渣装置25设置在二级除渣腔22内，用以将二级除渣腔22内底部积攒的煤渣运出。所述送渣装置25伸出二级除渣腔22的端部设置有动力装置。

所述吸引管6在二级除渣腔22内的出口正上方设置有第二喷雾除渣喷头3。所述第二喷雾除渣喷头3通过水管与外部水源连接。

所述送渣装置25是麻花钻杆或输送带的一种，本实施例中为麻花钻杆。

所述第一过滤网24倾斜朝向二级除渣腔22，并与竖直方向呈30度夹角。所述第一过滤网24的上方设置有第一清洗喷头4。在第一过滤网24上积攒固渣后，用第一清洗喷头4对第一过滤网24进行清洗，有效地防止第一过滤网24堵塞，导致气体通过第一过滤网24流量减小，甚至气体无法通过。

所述三级除渣腔21和二级除渣腔22上均设置有出水口。

进一步的，所述防喷系统1包括防喷主管路11、防喷抽采管路12及第二过滤网13。所述防喷主管路11与三级除渣腔21之间通过防喷抽采管路12连通。所述第二过滤网13设置在防喷抽采管路12伸进三级除渣腔21的端部。

所述第二过滤网13的上方设置有第二清洗喷头5。所述第二清洗喷头5与外部水源连接。用以清洗第二过滤网13，防止第二过滤网13堵塞，导致气体无法通过。

所述防喷抽采管路12有两条，一条为常用管路，另一条为备用管路。所述备用管路的出气端连接在常用管路上。所述防喷抽采管路12上设有阀门。防喷抽采管路12一用一备，增加抽采效果。

所述三级除渣腔21和二级除渣腔22的侧底部均设置有除渣门。

所述气渣分离装置8包括一级除渣腔81、第一喷雾除渣喷头82及双抗编织袋83。所述钻杆通道7的输出端穿进一级除渣腔81内。所述第一喷雾除渣喷头82设置在钻杆通道7输出端的正上方，所述第一喷雾除渣喷头82与外部水源连接。所述双抗编织袋83设置在钻杆通道7输出端的正下方，且双抗编织袋83通过固定杆安装在一级除渣腔81内。

本实施例的工作原理是：通过钻杆通道7，将钻进过程中产生的钻屑与瓦斯气体混合物输送到一级除渣腔81内，打开第一喷雾除渣喷头82，对钻屑进行加湿；钻屑在重力的作用下，一部分附着到双抗编织袋83上，一部分落到一级除渣腔81的底部，气体则漂浮在一级除渣腔81的上方；由于现有的防喷主管路11中存在一个负压气源，使得一级除渣腔81内的气体顺着吸引管6进入到二级除渣腔22内，再打开第二喷雾除渣喷头3，对吸引管6与二级除渣腔22连接处的气体加湿，使得混合气体中的固体颗粒凝结到一起，并在重力的作用下，掉落到二级除渣腔22的底部，接着在防喷主管路11的负压气源的带动下，气体透过第一过滤网24进入到三级除渣腔21内，最后气体通过第二过滤网13进入到防喷抽采管路12，并沿着防喷抽采管路12进入到防喷主管路11内；通过在一级除渣腔81内设置的第一喷雾除渣喷头82与双抗编织袋83，并在两者的配合使用下，去除大部分的由钻杆通道7运输过来的钻屑；通过设置在二级除渣腔22内设置第二喷雾除渣喷头3，进一步去除气体中固体残渣；最后通过设置第二过滤网13与第一过滤网24，再次滤除气体中的固体残渣；三级除渣设置，将瓦斯气体中的残渣去除，提高气体的纯净度，避免残渣清理不彻底，累积在防喷系统中，对防喷系统造成堵塞。

实施例二

参阅图2，本实施例二与实施例一不同的是，所述二级除渣腔22内设置有导向板26。所述导向板26将二级除渣腔22底部积累的残渣导向送渣装置25。二级除渣腔22底部积累的残渣顺着导向板26导入到送渣装置25处，再由送渣装置25将残渣导出到二级除渣腔22的外部，相较于实施例一，该设置，能够排出大量积攒在二级除渣腔22内部的残渣，提高了排渣率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。