本發明專利技術公開了一種用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置，包括一粉塵瓦斯捕捉筒、一水氣渣分離箱，粉塵瓦斯捕捉筒上設有排渣口和噴霧進水孔，水氣渣分離箱設有瓦斯回收孔、出渣口和放水口，粉塵瓦斯捕捉筒包括一部分長度伸入鉆孔內的內筒，內筒的外壁通過密封裝置與鉆孔內壁形成密封連接，內筒的外端通過軸承座內設有的軸承同軸轉動連接一轉動頭，轉動頭上設有一可穿過鉆桿的通孔，通孔與內筒的管孔同軸線，通孔直徑小于內筒的管孔直徑；排渣口和噴霧進水孔設在內筒上；轉動頭為分體結構；所述內筒上還設有插板閥，插板閥可封堵內筒位于排渣口外端的出口。本發明專利技術的有益效果是，避免了因瓦斯氣早期泄漏帶來的安全隱患，其除塵效果好、使用壽命長，且結構簡單、制造成本低。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及煤層瓦斯抽采
，特別是一種用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置。
技術介紹
在高瓦斯煤礦井下施鉆時，時常出現瓦斯噴鉆、超限等安全事故。隨著礦井數量的不斷增加，瓦斯治理顯得尤為重要，抽放鉆孔作為區域治理的手段顯得越來越重要。而目前很多礦井在鉆孔施工過程中，過煤層噴鉆嚴重，造成瓦斯“雙高”現象越來越嚴重，極大地威脅著井下的安全生產。為此，重慶松藻煤電有限責任公司曾于2011年4月15日申請了“一種煤礦用瓦斯粉塵捕捉器”的技術專利，其申請號為201120111827. 1，該申請已于2011 年10月5日被授予了專利權。該捕捉器主要由構成粉塵捕捉部分的套筒和瓦斯粉塵捕捉箱，以及構成氣渣分離部分的分流箱組成，其中套筒伸入鉆孔孔內，瓦斯粉塵捕捉箱和分流箱設在孔外，瓦斯粉塵捕捉箱連接有防塵噴霧水管，分流箱的瓦斯氣出口與具有負壓環境的瓦斯抽排管連通，鉆孔時含有粉塵的瓦斯混合氣從套筒進入瓦斯粉塵捕捉箱，粉塵經噴霧加濕后與瓦斯一起在負壓作用下進入分流箱，加濕后粉塵受重力作用自然下沉從分流箱的排渣口排出，水從排水口排出，瓦斯在負壓作用下進入瓦斯抽排管被收集，從而實現煤礦井下鉆孔的區域治理。該捕捉器成功解決了施工鉆孔時，回風側粉塵濃度大的問題，有效減少了施工鉆孔穿煤層時瓦斯超限的次數。但由于該捕捉器伸入鉆孔的套筒需要外套一水囊或氣囊使其與鉆孔孔壁形成密封，在鉆孔過程中，鉆桿容易帶動套筒轉動或者擠壓套筒，造成水囊或氣囊早期損壞，使套筒與孔壁之間形成縫隙，瓦斯氣及粉塵容易從套筒與孔壁之間的縫隙漏出，特別是在鉆孔噴孔較嚴重時，瓦斯氣及粉塵甚至從套筒與孔壁之間的縫隙涌出，從而造成瓦斯超限或粉塵超標，對施鉆人員構成安全威脅。
技術實現思路
本專利技術的目的就是針對現有技術的不足，提供一種鉆孔無瓦斯早期泄漏安全隱患、使用壽命長的用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案。一種用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置，包括一粉塵瓦斯捕捉筒、一水氣渣分離箱，粉塵瓦斯捕捉筒上設有排渣口和噴霧進水孔，水氣渣分離箱設有瓦斯回收孔、出渣口和放水口，所述粉塵瓦斯捕捉筒包括一部分長度伸入鉆孔內的內筒，內筒的外壁通過密封裝置與鉆孔內壁形成密封連接，內筒的外端通過軸承座內設有的軸承同軸轉動連接一轉動頭，轉動頭上設有一可穿過鉆桿的通孔，通孔與內筒的管孔同軸線，通孔直徑小于內筒的管孔直徑；所述排渣口和噴霧進水孔設在內筒上。采用上述方案的本專利技術，在用于煤礦井下鉆孔抽排粉塵及瓦斯混合氣時，密封裝置使粉塵瓦斯捕捉筒的內筒與鉆孔內壁形成密封連接，粉塵及瓦斯氣從內筒管孔的管壁與鉆桿之間的間隙涌出，并通過粉塵瓦斯捕捉筒的噴霧進水孔噴水加濕后負壓吸入分流箱分4離成渣、水和瓦斯氣，渣和水分別從分流箱的排渣口和放水口排出，瓦斯氣進入瓦斯抽排管被收集。由于粉塵瓦斯捕捉筒的內筒通過軸承同軸轉動連接一轉動頭，且轉動頭上設有一可穿過鉆桿的通孔，通孔與內筒的管孔同軸線，通孔直徑小于內筒的管孔直徑，鉆孔時鉆桿只可能帶動轉動頭而不會帶動內筒轉動，因此，設在內筒與鉆孔之間的密封裝置不會因內筒轉動而造成早期損壞，從而延長了使用壽命，避免了因瓦斯氣的早期泄漏而帶來的安全隱患。所述密封裝置可以是水囊、氣囊或者是設在內筒外的密封結構。本方案的轉動頭可以是整體結構，也可以是分體結構，設置成分體結構時，分體結構在易損件磨損后便于更換，以降低使用成本。所述轉動頭由通過螺栓相互固定連接的轉動套和壓環組成，轉動套與軸承的內圈緊配，轉動套內孔大于鉆桿直徑；所述壓環位于轉動套外端，壓環內孔構成所述轉動頭的通孔。優選的技術方案，所述密封裝置是設在內筒外的密封結構，包括套接在內筒一部分長度外周上的外筒，外筒前端固定連接有彈性材料制成的密封套，外筒與內筒之間設有螺紋調節結構，螺紋調節結構可使外筒沿內筒軸向移動；所述內筒前端還設有喇叭口錐管， 喇叭口錐管位于密封套內，喇叭口錐管前部大端直徑大于密封套內徑。通過螺紋調節結構使外筒沿內筒向前移動直至密封套前端被喇叭口錐管阻擋，繼續移動外筒使密封套被軸向壓縮并產生徑向膨脹變形，形成內筒外壁與鉆孔內壁的密封。需要拆下時，使外筒反向移動即可。從而不需在內筒外壁上加設水囊或氣囊，其操作方便，且密封套可以比水囊或氣囊的壁厚支座得更厚，以提高使用壽命。進一步優選的技術方案，所述螺紋調節結構包括分別固定連接在內筒和外筒外周上的至少兩個圓周均布的第一連接耳和第二連接耳，第一連接耳通過其設有的螺紋通孔配合有螺桿，螺桿設有前端桿部和后端螺紋桿部，前端桿部直徑小于后端螺紋桿部直徑；所述第二連接耳設有用于穿過螺桿前端桿部的穿孔，穿孔直徑小于后端螺紋桿部直徑，前端桿部穿過穿孔的部分固定連接有擋環，擋環直徑大于穿孔直徑，擋環與第二連接耳的相向面間設有間隙。轉動螺桿可使外筒按設定方向移動，其結構簡單、制造成本低。第一連接耳和第二連接耳的數量根據掛耳強度和內筒直徑大小確定，可以是兩個，也可以是兩個以上的多個。所述前端桿部與后端螺紋桿部可以是整體結構，也可以是分體結構，采用整體結構時，前端桿部可一部分或全部制成螺桿狀，所述擋環為與前端桿部的螺紋配合的螺母。前端桿部全部制成螺紋時，擋環應由兩個螺母組成，兩個螺母相互鎖緊。前端桿部一部分制成螺紋時，光桿部分的長度應大于第二連接耳的厚度，以使螺母與第二連接耳的相向面間具有間隙，確保螺桿與穿孔之間形成活動連接。采用分體結構時，前端桿部由通過螺紋固定在后端螺紋桿部前端的螺栓構成，螺栓頭部形成所述擋環。優選的技術方案，所述內筒上還設有插板閥，插板閥可封堵內筒位于排渣口外端的出口。以便在鉆桿退出后，本氣渣分離一體化臨抽裝置還可繼續用于瓦斯氣的抽采，拓寬了適用范圍。進一步優選的技術方案，所述插板閥包括插板、閥體，閥體固定連接在內筒上，插板上固定連接有一手柄，手柄一端伸出閥體外，插板可通過手柄在閥體的閥腔內移動。閘板閥結構簡單、操作方便；所述閥腔可以是矩形也可以是腰形結構，在插板具有相同封堵面積和相同移動距離時，腰形結構尺寸較小，可節省材料，降低制造成本。更進一步優選的技術方案，所述閥體呈分體結構，包括第一腰形法蘭和第二腰形法蘭，第一腰形法蘭和第二腰形法蘭之間形成有用于插板滑動的腰形閥腔，插板與滑槽位于排渣口的結合面形成密封連接，第一腰形法蘭和第二腰形法蘭的結合面之間還設有位于插板外部的密封元件；所述插板呈圓盤狀；所述內筒呈兩段分體結構，兩段內筒的對應端分別與第一腰形法蘭和第二腰形法蘭焊接固定，兩段內筒的內孔均與閥腔連通，第一腰形法蘭和第二腰形法蘭由螺紋緊固件固定連接。便于間板閥維護和維修，以延長使用壽命。優選的技術方案，所述粉塵瓦斯捕捉筒上還設有第二排渣口，第二排渣口位于排渣口外端，第二排渣口與水氣渣分離箱的進口端通過軟管連通；確保在噴鉆較嚴重時，瓦斯氣及粉塵不涌出，進一步降低泄漏安全隱患。本方案的軸承應最好選用防塵軸承，進一步還在可軸承外部設置對軸承進行防塵的防塵結構。以防止軸承因粉塵污染卡滯現象，延長使用壽命。本專利技術與現有技術相比的有益效果是，避免了因瓦斯氣早期泄漏帶來的安全隱患，其除塵效果好、使用壽命長，且結構簡單、制造成本低。附圖說明圖1是本專利技術的結構示意圖。圖2是本專利技術中的粉塵瓦斯捕捉筒的結構示意本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置，包括一粉塵瓦斯捕捉筒(1)、 一水氣渣分離箱(2)，粉塵瓦斯捕捉筒(1)上設有排渣口(11)和噴霧進水孔(12)，水氣渣分離箱(2)設有瓦斯回收孔(21)、出渣口(22)和放水口(23)，其特征在于所述粉塵瓦斯捕捉筒(1)包括一部分長度伸入鉆孔內的內筒(3 )，內筒(3 )的外壁通過密封裝置與鉆孔內壁形成密封連接，內筒(3)的外端通過軸承座(4)內設有的軸承(41)同軸轉動連接一轉動頭 (5)，轉動頭(5)上設有一可穿過鉆桿的通孔(5a)，通孔(5a)與內筒(3)的管孔同軸線，通孔 (5a)直徑小于內筒(3)的管孔直徑；所述排渣口(11)和噴霧進水孔(12)設在內筒(3)上。2.根據權利要求1所述的用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置，其特征在于所述密封裝置包括套接在內筒(3) —部分長度外周上的外筒(6)，外筒(6)前端固定連接有彈性材料制成的密封套(10)，外筒(6)與內筒(3)之間設有螺紋調節結構，螺紋調節結構可使外筒(6)沿內筒(3)軸向移動；所述內筒(3)前端還設有喇叭口錐管(7)，喇叭口錐管(7 )位于密封套(10 )內，喇叭口錐管(7 )前部大端直徑大于密封套(10 )內徑。3.根據權利要求2所述的用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置，其特征在于所述螺紋調節結構包括分別固定連接在內筒(3)和外筒(6)外周上的至少兩個圓周均布的第一連接耳(31)和第二連接耳(61)，第一連接耳(31)通過其設有的螺紋通孔配合有螺桿(32)，螺桿(32)設有前端桿部(3 )和后端螺紋桿部(32b)，前端桿部(32a)直徑小于后端螺紋桿部(32b)直徑；所述第二連接耳(61)設有用于穿過螺桿(32)前端桿部(32a)的穿孔(61a)，穿孔(61a)直徑小于后端螺紋桿部(32b)直徑，前端桿部(32a)穿過穿孔(61a) 的部分固定連接有擋環(8)，擋環(8)直徑大于穿孔(61a)直徑，擋環(8)與第二連接耳(61) 的相向面間設有間隙。4 根據權利要求3所述的用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置，其特征在于所述前端桿部(32a)由通過螺紋固定在后端螺紋桿部(32b)前端的螺栓構成，螺栓頭部形成所述擋環(8)。5.根據權利要求1所述的用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置，其特征在于所述內筒(3)上還設有插板閥(9)，插板閥(9)可封堵內筒(3)位于排渣口...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周聲才，覃樂，王偉，張鵬偉，隆念，黃昌文，陳久富，沈大富，王文春，何興玲，龍官波，張正輝，
申請(專利權)人：重慶市能源投資集團科技有限責任公司，重慶松藻煤電有限責任公司石壕煤礦，
類型：發明
國別省市：
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