气水渣分离一体化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及气水渣分离一体化装置，包括瓦斯粉尘敛集器、瓦斯抽采气水渣分离器、瓦斯抽采管、高压管道组件、第一管道组件和第二管道组件，所述第一管道组件用于连接瓦斯粉尘敛集器和瓦斯抽采气水渣分离器并将在瓦斯粉尘敛集器内充分混合后的气水渣混合物输送到瓦斯抽采气水渣分离器，所述瓦斯抽采气水渣分离器用于将气水渣混合物分离成气体、液体和固体。本实用新型专利技术的有益效果：避免了钻孔内喷出的瓦斯或钻渣、粉尘进入坑道造成瓦斯超限或工作环境持续恶化。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于煤炭开采
，特别涉及对抽采钻孔施工过程中钻孔内喷出的瓦斯和压风排粉粉尘、钻渣、水进行有效分离，防止施钻出现瓦斯超限和粉尘危害、钻渣和水混合物冲刷、沉淀堆积后减小巷道有效通风断面的煤矿专用设备。
技术介绍
煤矿瓦斯、粉尘事故是井下的重大灾害之一，若发生瓦斯、粉尘事故，不仅会严重破坏生产环境，而且会造成人员伤亡，给人民、企业、国家造成巨大的损失，因此，消除瓦斯超限和粉尘是预防瓦斯、粉尘事故的前提条件，也是矿井安全生产的重要保障之一。由于地质沉积作用，煤层中积压了大量的瓦斯等有毒有害气体，为了实现安全采掘，通常情况下，采掘前首先要布置专用瓦斯抽采坑道， 采用坑道钻机施工抽采钻孔提前实施瓦斯抽采，待抽采达标后，方能开始采掘煤炭。然而在施工抽采钻孔过程中，特别是许多矿井进入深部水平后，煤层瓦斯含量、压カ都将增大，施钻喷孔、甚至钻孔延时喷孔造成的瓦斯超限不安全问题，钻孔垮孔问题也越来越突出，为了克服垮孔和瓦斯超限问题，不得不采取压风排粉施工エ艺，同时大量钻渣和水的混合物冲刷、沉淀堆积后(据测算，一个年产150万吨的矿井，毎年因治理瓦斯施钻形成的钻渣和水的混合物沉淀堆积后的质量约4500吨左右。)减小了巷道有效通风断面，不仅对矿井通风造成直接影响，而且还给矿井抽采安全质量标准化建设造成安全隐患。但是，在现有技术中，并没有针对这一严重问题的专用气水渣三者有效分离的处理设备，因此施钻过程中大量瓦斯、粉尘、钻渣、水仍然会被释放在坑道中，造成严重的瓦斯超限、粉尘超标、钻渣和水的混合物沉淀堆积等安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决在坑道内施工抽采钻孔过程中钻孔内喷出的瓦斯造成瓦斯超限或采用压风排粉施工エ艺钻渣和水的混合物沉淀堆积安全隐患问题，提出了气水渣分离一体化装置。本技术的技术方案是气水渣分离一体化装置，包括瓦斯粉尘敛集器、瓦斯抽采气水渣分离器、瓦斯抽采管、高压管道组件、第一管道组件和第二管道组件，所述瓦斯粉尘敛集器用于收集钻孔内喷出的瓦斯和粉尘并通过水将瓦斯和粉尘充分混合后的气水渣混合物，所述第一管道组件用于连接瓦斯粉尘敛集器和瓦斯抽采气水渣分离器并将在瓦斯粉尘敛集器内充分混合后的气水渣混合物输送到瓦斯抽采气水渣分离器，所述瓦斯抽采气水渣分离器用于将气水渣混合物分离成气体、液体和固体；所述第二管道组件用于连接瓦斯抽采气水渣分离器和瓦斯抽采管并将在瓦斯抽采气水渣分离器分离的瓦斯气体输送到瓦斯抽采管；所述高压管道组件用于连接外部的高压水压或气压系统以使瓦斯粉尘敛集器径向膨胀后固定在钻孔内。上述瓦斯粉尘敛集器，包括依次连接的封孔组件、敛集组件和底座组件，所述封孔组件和敛集组件为中空结构用以容纳钻杆；所述封孔组件包括封孔筒、封孔胶囊、胶囊内侧固定件、胶囊外侧固定件、封孔法兰盘、盘内管道、外接管道和封孔端盖，所述封孔胶囊通过嵌入到两端的胶囊内侧固定件和胶囊外侧固定件中固定在封孔筒的外圆周上，所述封孔筒的外圆周的一端套装有与一端的胶囊外侧固定件啮合的封孔端盖，所述封孔筒的外圆周的另一端套装有与一端的胶囊外侧固定件啮合的封孔法兰盘，所述封孔筒的外圆周两端的封孔法兰盘和封孔端盖，中间的胶囊内侧固定件、胶囊外侧固定件和封孔胶囊组成ー个胶囊结构将封孔筒包裹住；所述封孔法兰盘上还具有与伸出胶囊结构外部的外接管道联通的盘内管道，所述外接管道与外部的高压水压或气压系统连接用以输入外部的水或气体，所述封孔法兰盘ー侧的胶囊内侧固定件在外接管道输入的外部的水或气压作用下轴向移动以使封孔胶囊沿径向膨胀；所述敛集组件包括敛集筒、防尘水管、气水渣出口管和固定法兰盘，所述敛集筒的上部口径与封孔筒口径一致以便通过安装在敛集筒上部外圆周上的固定法兰盘与封孔组件的封孔法兰盘固定连接，敛集筒的下部具有比上部更大的口径以便容纳更多的气水渣，所述敛集筒下部的外圆周上具有防尘水管用以防尘并输入水量混合气渣，所述敛集筒下部的外圆周上同时具有一气水渣出口管用以输出在敛集筒内充分混合后的气水渣，所述敛集筒下部的端部外圆周上固定有固定法兰盘用以和底座组件固定连接；所 述底座组件包括底座、密封圈座、密封圈端盖、衬套和组合密封圈，所述底座和敛集组件的固定法兰盘固定连接用以将底座组件和敛集组件固定，所述密封圈座与底座固定连接，所述密封圈端盖与密封圈座固定连接后在两者之间形成ー密闭腔，所述密闭腔内安装有衬套和组合密封圈用以保持在封孔组件和敛集组件内旋转运动的钻杆与底座组件的良好密封。上述瓦斯抽采气水渣分离器，包括收集器组件、气水渣进水管组件、气水渣分离组件、出渣ロ组件、出水ロ组件和出气ロ组件；所述收集器组件为一相对密闭空间，所述收集器组件的上方具有向收集器组件内部倾斜向下的气水渣进水管组件用于输入充分混合的瓦斯气体、水和钻渣粉尘组成的气水渣混合物；所述收集器组件的内部相对气水渣进水管组件的ー侧具有一倾斜向下的气水渣分离组件用于将气水渣混合物分离为气、水和渣；所述收集器组件的上方端面具有出气ロ组件用于将收集器组件内积压分离的瓦斯气体抽出到瓦斯管内；所述气水渣分离组件下方与收集器组件相交处的外壁具有一出渣ロ组件用于收集分离后的钻渣；所述气水渣分离组件上方与收集器组件相交处的正下方的外壁具有一出水ロ组件用于收集分离后的水；所述出渣ロ组件和出水ロ组件的出口的外表面上分别固定有出渣ロ橡胶门和出水ロ橡胶门用以在收集器组件处于负压状态时密闭收集器组件。上述瓦斯抽采管包括抽采管、汇流管和闸门，所述汇流管用于连接第二管道组件，所述汇流管上具有闸门，所述抽采管和汇流管连接用于容纳瓦斯气体。本技术的有益效果是由于钻杆钻探到煤层时，钻孔被瓦斯粉尘敛集器封堵住，特别是将加入外部的水或气压后，瓦斯粉尘敛集器径向膨胀进一歩的保持了钻杆工作空间的密闭性，因此钻杆工作过程中产生的废渣、煤层中的瓦斯气体均被敛集并在外部注入大量防尘水的情况下形成水气渣充分混合体通过管道进入瓦斯抽采气水渣分离器进ー步处理和分离；因此避免了钻孔内喷出的瓦斯或钻渣、粉尘进入坑道造成瓦斯超限或工作环境持续恶化。附图说明图I是本技术的整体结构示意图。图2是本技术瓦斯粉尘敛集器的轴向的剖视结构示意图。图3是本技术瓦斯粉尘敛集器的底面径向的结构示意图。图4是本技术图3中A-A方向的轴向的剖视结构示意图。图5是本技术瓦斯抽采气水渣分离器的剖视结构示意图。图6是图5中出水ロ组件5去掉出水ロ橡胶门51后在K方向的结构示意图。图7是图5中在S方向的结构示意图。图8是图5中出渣ロ组件4去掉出渣ロ橡胶门41后在N方向的结构示意图。附图标记说明瓦斯粉尘敛集器I、封孔组件11、封孔筒111、封孔胶囊112、胶囊内侧固定件113、胶囊外侧固定件114、封孔法兰盘115、盘内管道116、外接管道117、封孔端盖118、密封圈119、敛集组件12、敛集筒121、防尘水管122、气水渣出ロ管123、固定法兰盘124、密封圈125、底座组件13、底座131、密封圈座132、密封圈端盖133、衬套134、组合密封圈135、防喷插板136、螺栓137、钻杆14、瓦斯抽采气水渣分离器2、收集器组件21、气水渣进水管组件22、气水渣分离组件23、出渣ロ组件24、出渣ロ橡胶门241、出水ロ组件25、出水ロ橡胶门本文档来自技高网...

【技术保护点】
气水渣分离一体化装置，其特征在于，包括瓦斯粉尘敛集器（1）、瓦斯抽采气水渣分离器（2）、瓦斯抽采管（3）、高压管道组件（4）、第一管道组件（5）和第二管道组件（6），所述第一管道组件（5）用于连接瓦斯粉尘敛集器（1）和瓦斯抽采气水渣分离器（2）；所述第二管道组件（6）用于连接瓦斯抽采气水渣分离器（2）和瓦斯抽采管（3）；所述高压管道组件（4）用于连接外部的高压水压或气压系统以使瓦斯粉尘敛集器（1）径向膨胀后固定在钻孔内；上述瓦斯粉尘敛集器（1）包括依次连接的封孔组件（11）、敛集组件（12）和底座组件（13），所述封孔组件（11）和敛集组件（12）为中空结构用以容纳钻杆（14）；所述封孔组件（11）包括封孔筒（111）、封孔胶囊（112）、胶囊内侧固定件（113）、胶囊外侧固定件（114）、封孔法兰盘（115）、盘内管道（116）、外接管道（117）和封孔端盖（118），所述封孔胶囊（112）通过嵌入到两端的胶囊内侧固定件（113）和胶囊外侧固定件（114）中固定在封孔筒（111）的外圆周上，所述封孔筒（111）的外圆周的一端套装有与一端的胶囊外侧固定件（114）啮合的封孔端盖（118），所述封孔筒（111）的外圆周的另一端套装有与一端的胶囊外侧固定件（114）啮合的封孔法兰盘（115），所述封孔筒（111）的外圆周两端的封孔法兰盘（115）和封孔端盖（118），中间的胶囊内侧固定件（113）、胶囊外侧固定件（114）和封孔胶囊（112）组成一个胶囊结构将封孔筒（111）包裹住；所述封孔法兰盘（115）上还具有与伸出胶囊结构外部的外接管道（117）联通的盘内管道（116），所述外接管道（117）与外部的高压水压或气压系统连接用以输入外部的水或气体，所述封孔法兰盘（115）一侧的胶囊内侧固定件（113）在外接管道（117）输入的外部的水或气压作用下轴向移动以使封孔胶囊（112）沿径向膨胀；所述敛集组件（12）包括敛集筒（121）、防尘水管（122）、气水渣出口管（123）和固定法兰盘（124），所述敛集筒（121）的上部口径与封孔筒（111）口径一致以便通过安装在敛集筒（121）上部外圆周上的固定法兰盘（124）与封孔组件（11）的封孔法兰盘（115）固定连接，敛集筒（121）的下部具有比上部更大的口径以便容纳更多的气水渣，所述敛集筒（121）下部的外圆周上具有防尘水管（122）用以防尘并输入水量混合气渣，所述敛集筒（121）下部的外圆周上同时具有一气水渣出口管（123）用以输出在敛集筒（121）内充分混合后的气水渣，所述敛集筒（121）下部的端部外圆周上固定有固定法兰盘（124）用以和底座组件（13）固定连接；所述底座组件（13）包括底座（131）、密封圈座（132）、密封圈端盖（133）、衬套（134）和组合密封圈（135），所述底座（131）和敛集组件（12）的固定法兰盘（124）固定连接用以将底座组件和敛集组件（12）固定，所述密封圈座（132）与底座（131）固定连接，所述密封圈端盖（133）与密封圈座（132）固定连接后在两者之间形成一密闭腔，所述密闭腔内安装有衬套（134）和组合密封圈（135）？用以保持在封孔组件（11）和敛集组件（12）内旋转运动的钻杆（14）与底座组件（13）的良好密封；上述瓦斯抽采气水渣分离器（2）包括收集器组件（21）、气水渣进水管组件（22）、气水渣分离组件（23）、出渣口组件（24）、出水口组件（25）和出气口组件（26）；所述收集器组件（21）为一相对密闭空间，所述收集器组件（21）的上方具有向收集器组件（21）内部倾斜向下的气水渣进水管组件（22）用于输入充分混合的瓦斯气体、水和钻渣粉尘组成的气水渣混合物；所述收集器组件（21）的内部相对气水渣进水管组件（22）的一侧具有一倾斜向下的气水渣分离组件（23）用于将气水渣混合物分离为气、水和渣；所述收集器组件（21）的上方端面具有出气口组件（26）用于将收集器组件（21）内积压分离的瓦斯气体抽出到瓦斯管内；所述气水渣分离组件（23）下方与收集器组件（21）相交处的外壁具有一出渣口组件（24）用于收集分离后的钻渣；所述气水渣分离组件（23）上方与收集器组件（21）相交处的正下方的外壁具有一出水口组件（25）用于收集分离后的水；所述出渣口组件（24）和出水口组件（25）的出口的外表面上分别固定有出渣口橡胶门241和出水口橡胶门251用以在收集器组件（21）处于负压状态时密闭收集器组件（21）；上述瓦斯抽采管（3）包括抽采管（31）、汇流管（32）和闸门（33），所述汇流管（32）用于连接第二管道组件（6），所述汇流管（32）上具有闸门（33），所述抽采管（31）和汇流管（32）连接用于容纳瓦斯气体。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋和财，黄昌文，赵林，
申请(专利权)人：成都晟鑫机电设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：