打钻施工防喷装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种打钻施工防喷装置。


背景技术：

2.煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤 矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿，通过在煤矿上打钻抽采煤层瓦斯是煤矿瓦斯抽采的主要方式，矿井在打钻和水力冲孔过程中，由于地应力大、瓦斯压力高、煤质较软，极易发生钻孔喷孔现象。


技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提出了一种打钻施工防喷装置。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种打钻施工防喷装置，包括钻杆和十字头四通管，其特征在于，所述钻杆可水平穿过十字头四通管的两端，所述十字头四通管的上端具有第一抽气口，所述第一抽气口通过第一抽采管连接有瓦斯抽采管路，所述十字头四通管的下端具有排水口，所述排水口通过排水管连接有气水分离水箱，所述十字头四通管中间具有第一缓冲挡板，所述第一缓冲挡板位于第一抽气口与排水口之间，并与煤壁方向倾斜30度，所述第一缓冲挡板中开设有与钻杆匹配的通孔；
6.所述气水分离水箱上具有支撑板，所述支撑板的上端具有第二抽气口，所述第二抽气口通过第二抽采管与瓦斯抽采管路连接，所述气水分离水箱的另一侧具有出水口，所述支撑板上具有第二缓冲挡板，所述第二缓冲挡板与水平方向倾斜45度。
7.在本实用新型的这种打钻施工防喷装置中，所述第一缓冲挡板为椭圆形结构。
8.在本实用新型的这种打钻施工防喷装置中，所述第一缓冲挡板的上下侧与十字头四通管内壁之间留有50mm间隙。
9.在本实用新型的这种打钻施工防喷装置中，所述十字头四通管的左右两端为dn150法兰，所述法兰上具有胶皮密封套。
10.在本实用新型的这种打钻施工防喷装置中，所述第一抽气口与排水口的位置相对应。
11.在本实用新型的这种打钻施工防喷装置中，所述第二缓冲挡板位于第二抽气口的下方。
12.实施本实用新型的这种打钻施工防喷装置，具有以下有益效果：该打钻施工防喷装置操作简单，设计巧妙。能够使得钻孔处涌出或喷出的瓦斯及钻孔煤屑、水将沿着钻杆进入十字头四通管中，其中位于上层空间的瓦斯通过第一抽气口被吸入至瓦斯抽采管路中，位于下层空间的煤水或者残留的部分瓦斯通过排水口排放至气水分离水箱中。其中煤水通过出水口排出，残留的部分瓦斯被第二抽气口吸入至瓦斯抽采管路中。从而实现打钻过程
中涌出或喷出的瓦斯排入至瓦斯抽采管路中，防止喷孔，进一步的保证打钻施工危害作业工人的身体健康。
附图说明
13.图1为本实用新型的这种打钻施工防喷装置结构示意图；
14.图2为图1中的部分结构示意图；
15.图3为图2中的内部结构爆炸图；
16.图4为图3中第一缓冲挡板的结构示意图。
具体实施方式
17.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。
18.如图1至4所示，本实用新型的这种打钻施工防喷装置，包括钻杆1和十字头四通管2。钻杆1的一端具有钻头，钻杆1的另一端与钻机连接，钻杆1可穿过十字头四通管2的左右两端。
19.十字头四通管2的上端具有第一抽气口21，第一抽气口21通过第一抽采管3连接有位于巷道中的瓦斯抽采管路4。十字头四通管2的下端具有排水口22，排水口22与第一抽气口21的位置相对应，排水口22通过排水管5连接有气水分离水箱6。其中第一抽采管3与第一抽气口21之间、排水口22与排水管5之间均通过法兰连接，法兰的具体型号为dn100法兰。
20.十字头四通管2中间具有第一缓冲挡板7，第一缓冲挡板7中开设有与钻杆1匹配的通孔8，即钻杆1可顺利穿过通孔8。第一缓冲挡板7与十字头四通管2内壁之间留有50mm间隙。便于钻杆1带动第一缓冲挡板7的转动。
21.其中第一缓冲挡板7位于第一抽气口21与排水口22之间。第一缓冲挡板7为椭圆形结构,并与煤壁方向倾斜30度。
22.十字头四通管2的左右两端为dn150法兰，法兰上具有胶皮密封套9，钻杆1可顺利穿过胶皮密封套9。在打钻前，将十字头四通管2右端的胶皮密封套9贴合在要打钻的煤壁上，从而使得十字头四通管2内部形成一个相对封闭的空间，有利于抽放打钻过程中涌出或喷出的瓦斯。
23.当钻头进入煤体时，钻头的旋转对煤体产生冲击和破碎力，使煤体破碎，瓦斯迅速解吸，钻孔处抽采的瓦斯被瓦斯抽采管路4中的负压吸入瓦斯抽采管路4中。当遇到钻孔喷孔或者瓦斯喷出量大时，钻孔处涌出或喷出的瓦斯及钻孔煤屑、水将沿着钻杆1进入十字头四通管2中，由于第一缓冲挡板7的作用，使得位于上层空间的瓦斯通过第一抽气口21和第一抽采管3被吸入至瓦斯抽采管路4中。同样地，位于下层空间的煤水或者残留的部分瓦斯便通过排水口22和排水管5排放至气水分离水箱6中。其中煤水是由于钻孔煤屑溶于水之后形成的。
24.气水分离水箱6上具有支撑板10，支撑板10与气水分离水箱6形成一个相对密闭的空间。支撑板10的侧壁上具有第二缓冲挡板11，第二缓冲挡板11与水平方向倾斜45度。支撑板10的上端具有第二抽气口12，第二抽气口12通过第二抽采管13与瓦斯抽采管路4连接，气水分离水箱6的另一侧具有出水口14。其中第二缓冲挡板11位于第二抽气口12的下方。
25.当煤水或者残留的部分瓦斯便通过排水口22和排水管5排放至气水分离水箱6中时，由于瓦斯难溶于水，瓦斯处于第二缓冲挡板11被隔开的上层空间空间中，再通过第二抽气口12和第二抽采管路13，由瓦斯抽采管路4抽离，进行安全处理。煤水被排放至水分离水箱6中，最终通过出水口14排出。
26.在使用前，将打钻施工完全控制在封闭装置内，将十字头四通管2右端的胶皮密封套9贴合在要打钻的煤壁上，钻头及钻杆1穿入十字头四通管2的左右两端，开启钻机施工打钻。钻孔处抽采的瓦斯被瓦斯抽采管路4中的负压吸入瓦斯抽采管路4中。
27.打钻期间若遇到钻孔喷孔或者瓦斯喷出量大时，钻孔处涌出或喷出的瓦斯及钻孔煤屑、水沿着钻杆1进入十字头四通管2中，其中位于上层空间的瓦斯通过第一抽气口21被吸入至瓦斯抽采管路4中，位于下层空间的煤水或者残留的部分瓦斯通过排水口22排放至气水分离水箱6中。其中煤水被排放至水分离水箱6中并最终通过出水口14排出，残留的部分瓦斯被第二抽气口12吸入至瓦斯抽采管路4中。从而实现打钻过程中涌出或喷出的瓦斯排入至瓦斯抽采管路4中，防止喷孔，另一方面避免了打钻期间粉尘弥漫巷道，从而保证打钻施工危害作业工人的身体健康。
28.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种打钻施工防喷装置，包括钻杆和十字头四通管，其特征在于，所述钻杆可水平穿过十字头四通管的两端，所述十字头四通管的上端具有第一抽气口，所述第一抽气口通过第一抽采管连接有瓦斯抽采管路，所述十字头四通管的下端具有排水口，所述排水口通过排水管连接有气水分离水箱，所述十字头四通管中间具有第一缓冲挡板，所述第一缓冲挡板位于第一抽气口与排水口之间，并与煤壁方向倾斜30度，所述第一缓冲挡板中开设有与钻杆匹配的通孔；所述气水分离水箱上具有支撑板，所述支撑板的上端具有第二抽气口，所述第二抽气口通过第二抽采管与瓦斯抽采管路连接，所述气水分离水箱的另一侧具有出水口，所述支撑板上具有第二缓冲挡板，所述第二缓冲挡板与水平方向倾斜45度。2.根据权利要求1所述的打钻施工防喷装置，其特征在于，所述第一缓冲挡板为椭圆形结构。3.根据权利要求1所述的打钻施工防喷装置，其特征在于，所述第一缓冲挡板的上下侧与十字头四通管内壁之间留有50mm间隙。4.根据权利要求1所述的打钻施工防喷装置，其特征在于，所述十字头四通管的左右两端为dn150法兰，所述法兰上具有胶皮密封套。5.根据权利要求1所述的打钻施工防喷装置，其特征在于，所述第一抽气口与排水口的位置相对应。6.根据权利要求1所述的打钻施工防喷装置，其特征在于，所述第二缓冲挡板位于第二抽气口的下方。

技术总结
本实用新型公开了一种打钻施工防喷装置，包括钻杆和十字头四通管。十字头四通管的上端具有第一抽气口，第一抽气口通过第一抽采管连接有瓦斯抽采管路。十字头四通管中间具有第一缓冲挡板，第一缓冲挡板中开设有与钻杆匹配的通孔。十字头四通管的下端具有排水口，排水口通过排水管连接有气水分离水箱，气水分离水箱上具有支撑板，支撑板上具有第二缓冲挡板，支撑板的上端具有第二抽气口，第二抽气口通过第二抽采管与瓦斯抽采管路连接。该打钻施工防喷装置操作简单，设计巧妙，能够使得打钻过程中涌出或喷出的瓦斯排入至瓦斯抽采管路中，防止喷孔，保证打钻施工危害作业工人的身体健康。保证打钻施工危害作业工人的身体健康。保证打钻施工危害作业工人的身体健康。


技术研发人员：毕猛 白岳松 刘兆宇 高晓云 牛红亮
受保护的技术使用者：山西王家岭煤业有限公司
技术研发日：2021.04.27
技术公布日：2021/11/14