本发明专利技术公开了一种用于煤矿井下钻孔的气渣分离一体化临抽装置，包括一粉尘瓦斯捕捉筒、一水气渣分离箱，粉尘瓦斯捕捉筒上设有排渣口和喷雾进水孔，水气渣分离箱设有瓦斯回收孔、出渣口和放水口，粉尘瓦斯捕捉筒包括一部分长度伸入钻孔内的内筒，内筒的外壁通过密封装置与钻孔内壁形成密封连接，内筒的外端通过轴承座内设有的轴承同轴转动连接一转动头，转动头上设有一可穿过钻杆的通孔，通孔与内筒的管孔同轴线，通孔直径小于内筒的管孔直径；排渣口和喷雾进水孔设在内筒上；转动头为分体结构；所述内筒上还设有插板阀，插板阀可封堵内筒位于排渣口外端的出口。本发明专利技术的有益效果是，避免了因瓦斯气早期泄漏带来的安全隐患，其除尘效果好、使用寿命长，且结构简单、制造成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤层瓦斯抽采
，特别是一种用于煤矿井下钻孔的气渣分离一体化临抽装置。
技术介绍
在高瓦斯煤矿井下施钻时，时常出现瓦斯喷钻、超限等安全事故。随着矿井数量的不断增加，瓦斯治理显得尤为重要，抽放钻孔作为区域治理的手段显得越来越重要。而目前很多矿井在钻孔施工过程中，过煤层喷钻严重，造成瓦斯“双高”现象越来越严重，极大地威胁着井下的安全生产。为此，重庆松藻煤电有限责任公司曾于2011年4月15日申请了“一种煤矿用瓦斯粉尘捕捉器”的技术专利，其申请号为201120111827. 1，该申请已于2011 年10月5日被授予了专利权。该捕捉器主要由构成粉尘捕捉部分的套筒和瓦斯粉尘捕捉箱，以及构成气渣分离部分的分流箱组成，其中套筒伸入钻孔孔内，瓦斯粉尘捕捉箱和分流箱设在孔外，瓦斯粉尘捕捉箱连接有防尘喷雾水管，分流箱的瓦斯气出口与具有负压环境的瓦斯抽排管连通，钻孔时含有粉尘的瓦斯混合气从套筒进入瓦斯粉尘捕捉箱，粉尘经喷雾加湿后与瓦斯一起在负压作用下进入分流箱，加湿后粉尘受重力作用自然下沉从分流箱的排渣口排出，水从排水口排出，瓦斯在负压作用下进入瓦斯抽排管被收集，从而实现煤矿井下钻孔的区域治理。该捕捉器成功解决了施工钻孔时，回风侧粉尘浓度大的问题，有效减少了施工钻孔穿煤层时瓦斯超限的次数。但由于该捕捉器伸入钻孔的套筒需要外套一水囊或气囊使其与钻孔孔壁形成密封，在钻孔过程中，钻杆容易带动套筒转动或者挤压套筒，造成水囊或气囊早期损坏，使套筒与孔壁之间形成缝隙，瓦斯气及粉尘容易从套筒与孔壁之间的缝隙漏出，特别是在钻孔喷孔较严重时，瓦斯气及粉尘甚至从套筒与孔壁之间的缝隙涌出，从而造成瓦斯超限或粉尘超标，对施钻人员构成安全威胁。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种钻孔无瓦斯早期泄漏安全隐患、使用寿命长的用于煤矿井下钻孔的气渣分离一体化临抽装置。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种用于煤矿井下钻孔的气渣分离一体化临抽装置，包括一粉尘瓦斯捕捉筒、一水气渣分离箱，粉尘瓦斯捕捉筒上设有排渣口和喷雾进水孔，水气渣分离箱设有瓦斯回收孔、出渣口和放水口，所述粉尘瓦斯捕捉筒包括一部分长度伸入钻孔内的内筒，内筒的外壁通过密封装置与钻孔内壁形成密封连接，内筒的外端通过轴承座内设有的轴承同轴转动连接一转动头，转动头上设有一可穿过钻杆的通孔，通孔与内筒的管孔同轴线，通孔直径小于内筒的管孔直径；所述排渣口和喷雾进水孔设在内筒上。采用上述方案的本专利技术，在用于煤矿井下钻孔抽排粉尘及瓦斯混合气时，密封装置使粉尘瓦斯捕捉筒的内筒与钻孔内壁形成密封连接，粉尘及瓦斯气从内筒管孔的管壁与钻杆之间的间隙涌出，并通过粉尘瓦斯捕捉筒的喷雾进水孔喷水加湿后负压吸入分流箱分4离成渣、水和瓦斯气，渣和水分别从分流箱的排渣口和放水口排出，瓦斯气进入瓦斯抽排管被收集。由于粉尘瓦斯捕捉筒的内筒通过轴承同轴转动连接一转动头，且转动头上设有一可穿过钻杆的通孔，通孔与内筒的管孔同轴线，通孔直径小于内筒的管孔直径，钻孔时钻杆只可能带动转动头而不会带动内筒转动，因此，设在内筒与钻孔之间的密封装置不会因内筒转动而造成早期损坏，从而延长了使用寿命，避免了因瓦斯气的早期泄漏而带来的安全隐患。所述密封装置可以是水囊、气囊或者是设在内筒外的密封结构。本方案的转动头可以是整体结构，也可以是分体结构，设置成分体结构时，分体结构在易损件磨损后便于更换，以降低使用成本。所述转动头由通过螺栓相互固定连接的转动套和压环组成，转动套与轴承的内圈紧配，转动套内孔大于钻杆直径；所述压环位于转动套外端，压环内孔构成所述转动头的通孔。优选的技术方案，所述密封装置是设在内筒外的密封结构，包括套接在内筒一部分长度外周上的外筒，外筒前端固定连接有弹性材料制成的密封套，外筒与内筒之间设有螺纹调节结构，螺纹调节结构可使外筒沿内筒轴向移动；所述内筒前端还设有喇叭口锥管， 喇叭口锥管位于密封套内，喇叭口锥管前部大端直径大于密封套内径。通过螺纹调节结构使外筒沿内筒向前移动直至密封套前端被喇叭口锥管阻挡，继续移动外筒使密封套被轴向压缩并产生径向膨胀变形，形成内筒外壁与钻孔内壁的密封。需要拆下时，使外筒反向移动即可。从而不需在内筒外壁上加设水囊或气囊，其操作方便，且密封套可以比水囊或气囊的壁厚支座得更厚，以提高使用寿命。进一步优选的技术方案，所述螺纹调节结构包括分别固定连接在内筒和外筒外周上的至少两个圆周均布的第一连接耳和第二连接耳，第一连接耳通过其设有的螺纹通孔配合有螺杆，螺杆设有前端杆部和后端螺纹杆部，前端杆部直径小于后端螺纹杆部直径；所述第二连接耳设有用于穿过螺杆前端杆部的穿孔，穿孔直径小于后端螺纹杆部直径，前端杆部穿过穿孔的部分固定连接有挡环，挡环直径大于穿孔直径，挡环与第二连接耳的相向面间设有间隙。转动螺杆可使外筒按设定方向移动，其结构简单、制造成本低。第一连接耳和第二连接耳的数量根据挂耳强度和内筒直径大小确定，可以是两个，也可以是两个以上的多个。所述前端杆部与后端螺纹杆部可以是整体结构，也可以是分体结构，采用整体结构时，前端杆部可一部分或全部制成螺杆状，所述挡环为与前端杆部的螺纹配合的螺母。前端杆部全部制成螺纹时，挡环应由两个螺母组成，两个螺母相互锁紧。前端杆部一部分制成螺纹时，光杆部分的长度应大于第二连接耳的厚度，以使螺母与第二连接耳的相向面间具有间隙，确保螺杆与穿孔之间形成活动连接。采用分体结构时，前端杆部由通过螺纹固定在后端螺纹杆部前端的螺栓构成，螺栓头部形成所述挡环。优选的技术方案，所述内筒上还设有插板阀，插板阀可封堵内筒位于排渣口外端的出口。以便在钻杆退出后，本气渣分离一体化临抽装置还可继续用于瓦斯气的抽采，拓宽了适用范围。进一步优选的技术方案，所述插板阀包括插板、阀体，阀体固定连接在内筒上，插板上固定连接有一手柄，手柄一端伸出阀体外，插板可通过手柄在阀体的阀腔内移动。闸板阀结构简单、操作方便；所述阀腔可以是矩形也可以是腰形结构，在插板具有相同封堵面积和相同移动距离时，腰形结构尺寸较小，可节省材料，降低制造成本。更进一步优选的技术方案，所述阀体呈分体结构，包括第一腰形法兰和第二腰形法兰，第一腰形法兰和第二腰形法兰之间形成有用于插板滑动的腰形阀腔，插板与滑槽位于排渣口的结合面形成密封连接，第一腰形法兰和第二腰形法兰的结合面之间还设有位于插板外部的密封元件；所述插板呈圆盘状；所述内筒呈两段分体结构，两段内筒的对应端分别与第一腰形法兰和第二腰形法兰焊接固定，两段内筒的内孔均与阀腔连通，第一腰形法兰和第二腰形法兰由螺纹紧固件固定连接。便于间板阀维护和维修，以延长使用寿命。优选的技术方案，所述粉尘瓦斯捕捉筒上还设有第二排渣口，第二排渣口位于排渣口外端，第二排渣口与水气渣分离箱的进口端通过软管连通；确保在喷钻较严重时，瓦斯气及粉尘不涌出，进一步降低泄漏安全隐患。本方案的轴承应最好选用防尘轴承，进一步还在可轴承外部设置对轴承进行防尘的防尘结构。以防止轴承因粉尘污染卡滞现象，延长使用寿命。本专利技术与现有技术相比的有益效果是，避免了因瓦斯气早期泄漏带来的安全隐患，其除尘效果好、使用寿命长，且结构简单、制造成本低。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中的粉尘瓦斯捕捉筒的结构示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于煤矿井下钻孔的气渣分离一体化临抽装置，包括一粉尘瓦斯捕捉筒(1)、 一水气渣分离箱(2)，粉尘瓦斯捕捉筒(1)上设有排渣口(11)和喷雾进水孔(12)，水气渣分离箱(2)设有瓦斯回收孔(21)、出渣口(22)和放水口(23)，其特征在于所述粉尘瓦斯捕捉筒(1)包括一部分长度伸入钻孔内的内筒(3 )，内筒(3 )的外壁通过密封装置与钻孔内壁形成密封连接，内筒(3)的外端通过轴承座(4)内设有的轴承(41)同轴转动连接一转动头 (5)，转动头(5)上设有一可穿过钻杆的通孔(5a)，通孔(5a)与内筒(3)的管孔同轴线，通孔 (5a)直径小于内筒(3)的管孔直径；所述排渣口(11)和喷雾进水孔(12)设在内筒(3)上。2.根据权利要求1所述的用于煤矿井下钻孔的气渣分离一体化临抽装置，其特征在于所述密封装置包括套接在内筒(3) —部分长度外周上的外筒(6)，外筒(6)前端固定连接有弹性材料制成的密封套(10)，外筒(6)与内筒(3)之间设有螺纹调节结构，螺纹调节结构可使外筒(6)沿内筒(3)轴向移动；所述内筒(3)前端还设有喇叭口锥管(7)，喇叭口锥管(7 )位于密封套(10 )内，喇叭口锥管(7 )前部大端直径大于密封套(10 )内径。3.根据权利要求2所述的用于煤矿井下钻孔的气渣分离一体化临抽装置，其特征在于所述螺纹调节结构包括分别固定连接在内筒(3)和外筒(6)外周上的至少两个圆周均布的第一连接耳(31)和第二连接耳(61)，第一连接耳(31)通过其设有的螺纹通孔配合有螺杆(32)，螺杆(32)设有前端杆部(3 )和后端螺纹杆部(32b)，前端杆部(32a)直径小于后端螺纹杆部(32b)直径；所述第二连接耳(61)设有用于穿过螺杆(32)前端杆部(32a)的穿孔(61a)，穿孔(61a)直径小于后端螺纹杆部(32b)直径，前端杆部(32a)穿过穿孔(61a) 的部分固定连接有挡环(8)，挡环(8)直径大于穿孔(61a)直径，挡环(8)与第二连接耳(61) 的相向面间设有间隙。4 根据权利要求3所述的用于煤矿井下钻孔的气渣分离一体化临抽装置，其特征在于所述前端杆部(32a)由通过螺纹固定在后端螺纹杆部(32b)前端的螺栓构成，螺栓头部形成所述挡环(8)。5.根据权利要求1所述的用于煤矿井下钻孔的气渣分离一体化临抽装置，其特征在于所述内筒(3)上还设有插板阀(9)，插板阀(9)可封堵内筒(3)位于排渣口...
【专利技术属性】
技术研发人员：周声才，覃乐，王伟，张鹏伟，隆念，黄昌文，陈久富，沈大富，王文春，何兴玲，龙官波，张正辉，
申请(专利权)人：重庆市能源投资集团科技有限责任公司，重庆松藻煤电有限责任公司石壕煤矿，
类型：发明
国别省市：
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