一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置及除尘方法

技术领域

本发明涉及煤矿除尘技术领域，具体为一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置及除尘方法。

背景技术

近些年来，随着井下挖掘技术的发展，矿井生产量在不断的提高，同样也伴随着井下生产中的粉尘浓度也越来越高。煤矿行业是我国职业病危害重灾区，在所有的职业病中，煤工尘肺和矽肺的病例约占职业病报告数的90％，这使得井下粉尘治理成为一个难题。

当前支护工序是掘进面产尘的主要来源之一，而钻孔是支护工序主要产尘方式。工作面支护打钻虽然采用了湿式打钻或者干式钻孔将大颗粒粉尘进行了除尘，但仍存在部分粉尘在施工过程中通过钻杆与钻孔之间的缝隙向外溢散的现象，对钻孔时降尘治理效果不好。

因此，亟需一种方便携带清理和能够提高钻孔除尘效率的技术方案。

发明内容

本发明为了解决上述提到的支护工序钻孔过程中存在粉尘从钻杆与钻孔之间的缝隙向外溢散的问题，特此提出了一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置及除尘方法。本发明通过沿压式风罩球面水平切线方向设置的压入风口使进风在装置内呈向上的螺旋流动，有效的阻止了粉尘的下落，实现了利用气流对钻杆和杆口之间的密封。

本发明提出了一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置，其具体包括抽压集尘装置、软管和围脖负压除尘装置，抽压集尘装置通过软管和围脖负压除尘装置连接；抽压集尘装置包括压式风罩，压式风罩为半球形，压式风罩上设置有压入风口和杆口，在压式风罩球面上与水平面夹角为25-45度范围内沿球面水平切线方向设置有压入风口；杆口设置于压式风罩球面底端中心，钻杆从杆口中插入。

更进一步地，所述抽压集尘装置还包括收缩管、抽式集尘罩和两个支撑架，抽式集尘罩、收缩管和压式风罩依次连接，抽式集尘罩上还设置有两个支撑架。

更进一步地，所述抽式集尘罩包括集尘罩本体、密封环、接触板、抽风口和两个球槽，集尘罩本体上设置有抽风口，集尘罩本体下端与收缩管连接，上端与接触板连接；接触板上表面设置有密封环，下表面设置有两个球槽；支撑架通过球槽安装到接触板上；抽风口与软管连接。

更进一步地，所述密封环上表面设置有防滑纹理。

更进一步地，所述围脖负压除尘装置包括围脖喷雾模块、连接口、降尘端、喉管和排渣箱，降尘端上端与围脖喷雾模块以及连接口连接，下端与喉管连接；喉管另一端与排渣箱连接；连接口上端与软管连接。

更进一步地，所述围脖喷雾模块包括围脖水管、若干喷嘴、水管固定壳和水阀，围脖水管上等距设置有若干喷嘴，若干喷嘴插入到降尘端中；围脖水管通过水管固定壳固定在降尘端上；围脖水管穿过水管固定壳通过水阀与水源连接。

更进一步地，所述降尘端上设置有若干喷嘴口和尘孔，尘孔设置于降尘端上表面中心，与连接口连通；尘孔四周均匀设置有若干喷嘴口，喷嘴通过喷嘴口插入到降尘端内部。

更进一步地，所述喉管上设置有出风口。

更进一步地，所述排渣箱上设置有排渣口。

一种采用上述便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的除尘方法，其具体包括以下步骤：

a.依次连接抽压集尘装置、软管和围脖负压除尘装置，将供风管道、出风管道和供水管道分别与压入风口、出风口和水阀连接；

b.将抽压集尘装置放在钻孔位置，通过密封环对钻孔位置密封；

c.风流从压入风口进入并沿内壁旋转上升，阻止粉尘下落并送入到软管中；

d.含尘气流由软管进入到围脖负压除尘装置中，通过若干喷嘴进行湿式降尘，沉淀物从排渣口排出。

本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置及除尘方法的有益效果为：

(1)本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置及除尘方法，通过将压入风口在压式风罩球面上沿水平切线设置，使得进入到抽压集尘装置的气流呈现为旋流式的流动状态，顺着装置内壁旋转上升，阻止粉尘下落，实现钻杆与杆口之间的密封；

(2)本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置及除尘方法，通过圆周设置的若干个喷嘴，将含尘气流包围在中间，有效提高了降尘效果，并且通过水流带动气流在围脖负压除尘装置内部形成负压，促进了装置内部的气流流动。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的整体结构示意图；

图2是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的抽压集尘装置的结构示意图；

图3是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的抽式集尘罩的结构示意图；

图4是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的收缩管的结构示意图；

图5是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的压式风罩的结构示意图；

图6是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的围脖负压除尘装置的结构示意图；

图7是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的围脖喷雾模块的结构示意图；

图8是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的连接口的结构示意图；

图9是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的降尘端的结构示意图；

图10是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的喉管的结构示意图；

图11是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的排渣箱的结构示意图；

图12是本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的原理框图；

其中：1-转换接口，2-抽压集尘装置，21-收缩管，211-第二固定孔，212-第三固定孔，22-抽式集尘罩，221-密封环，2211-防滑纹理，222-接触板，223-抽风口，224-第一固定孔，225-球槽，23-支撑架，231-握手把，24-压式风罩，241-压入风口，242-杆孔，243-第四固定孔，3-软管，4-围脖负压除尘装置，41-围脖喷雾模块，411-围脖水管，412-喷嘴，413-水管固定壳，414-第五固定孔，415-水管口，416-水阀，42-连接口，421-第六固定孔，422-入口端，43-降尘端，431-喷嘴孔，432-尘孔，433-第七固定孔，434-第八固定孔，44-喉管，441-出风口，442-第九固定孔，443-第十固定孔，45-排渣箱，451-第十一固定孔，452-排渣出口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

具体实施方式一：参见图1-图12具体说明本实施方式。本实施方式所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置具体包括转换接口1、抽压集尘装置2、软管3和围脖负压除尘装置4，抽压集尘装置2上安装有转换接口1，转换接口1与软管3连接，软管3和围脖负压除尘装置4连接；抽压集尘装置2包括压式风罩24，压式风罩24为半球形结构；压式风罩24上设置有压入风口241和杆口242，压入风口241偏心设置，具体为在压式风罩24球面上与水平面夹角25-45度位置范围内沿球面水平切线方向设置，使得进入到抽压集尘装置2的初始风流获得一个旋转向上的运动趋势，可以沿着内壁旋转上升，阻止粉尘向下运动，提高压式风罩24的密封性；在本实施方式中压入风口241的位置设置为与水平面夹角30度位置处；所述压入风口241与供风管道连接；杆口242设置于压式风罩24球面底端中心，钻杆从杆口242中插入。

所述抽压集尘装置2还包括收缩管21、抽式集尘罩22和两个支撑架23，抽式集尘罩22、收缩管21和压式风罩24依次连接，连接方式为螺栓连接；抽式集尘罩22上还设置有两个支撑架23；所述收缩管21管径由下向上逐渐减小，使得气流在上升过程中流速逐渐加快。

所述抽式集尘罩22包括集尘罩本体、密封环221、接触板222、抽风口223和两个球槽225，集尘罩本体上设置有抽风口223，集尘罩本体下端与收缩管21连接，上端与接触板222连接；接触板222上表面设置有密封环221，下表面设置有两个球槽225；支撑架23通过球槽225安装到接触板222上，支撑架23下端设置有握手把231，方便工作人员握持；抽风口223通过转换接口1与软管3连接。

所述密封环221为橡胶发泡材质，密封环221上表面设置有防滑纹理2211。

所述围脖负压除尘装置4包括围脖喷雾模块41、连接口42、降尘端43、喉管44和排渣箱45，降尘端43上端与围脖喷雾模块41以及连接口42连接，下端与喉管44连接；喉管44另一端与排渣箱45连接；连接口42上端与软管3连接；连接方式均为螺栓连接。

所述围脖喷雾模块41包括围脖水管411、若干喷嘴412、水管固定壳413、水管口415和水阀416，围脖水管411上等距设置有若干喷嘴412，喷嘴412与水平方向的夹角为30度，若干喷嘴412插入到降尘端43中；在本实施方式中喷嘴412数量为4个，每个喷嘴412之间相互间隔90度，全方位进行喷雾降尘，并带动在围脖负压除尘装置4内部气流运动速度，增加了负压，提高降尘效率；围脖水管411通过水管固定壳413固定在降尘端43上；水管固定壳413上设置有水管口415，围脖水管411从水管口415中穿过；围脖水管411上设置有水阀416，水阀416与供水管道连接。

所述降尘端43上设置有若干喷嘴口431和尘孔432，尘孔432设置于降尘端43上表面中心，与连接口42连通；尘孔432四周均匀设置有若干喷嘴口431，喷嘴412通过喷嘴口431插入到降尘端43内部。

所述喉管44上设置有出风口441，出风口441与出风管道连接。

所述排渣箱45上设置有排渣口452。

一种采用上述的便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的除尘方法，其具体步骤如下：

a.依次连接抽压集尘装置2、软管3和围脖负压除尘装置4，将供风管道、出风管道和供水管道分别与压入风口241、出风口441和水阀416连接；

b.将抽压集尘装置2放在钻孔位置，工人手持握手把231向上挤压，通过密封环221对钻孔位置密封，由于密封环221具有弹性，可以与铺设铁网的壁面紧密接触，有效防止钻孔时粉尘逃逸；

c.集尘过程中，风流从压入风口241进入压式风罩24并沿内壁旋转上升，阻止粉尘下落并送入到软管3中；

d.除尘过程中，含尘气流由软管3进入到围脖负压除尘装置4中，开启水阀，通过若干喷嘴412进行湿式降尘，沉淀物从排渣口452排出，气流则通过出风口441进入出风管道。

本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置的具体工作过程为：

首先依次对抽压集尘装置2、软管3和围脖负压除尘装置4进行连接，将供风管道、出风管道和供水管道分别与压入风口241、出风口441和水阀416连接，为便携式煤矿支护钻孔除尘装置提供初始能源；将抽压集尘装置2放在钻孔位置，工人手持握手把231向上挤压，通过密封环221对钻孔位置密封，由于密封环221具有弹性，可以与铺设铁网的壁面紧密接触，有效防止钻孔时粉尘逃逸；风流从压入风口241进入压式风罩24，沿着其内壁向上旋转，风流旋转方向与钻杆旋转方向一致，阻止粉尘向下运动，起到对钻杆和杆口242之间的间隙密封的作用，同时控制含尘气流进入抽风口223，风流在通过收缩管21会加快流速，以便更好的控制粉尘流入抽风口223；当含尘气流经过软管进入围脖负压除尘装置4中后，喷嘴412开始喷出水雾，进行湿式降尘，降尘后的沉淀物通过排渣口452排出，气流则通过出风口441进入出风管道；同时，喷雾降尘过程带动在围脖负压除尘装4内部的气流的运动速度，增加了负压，继而增加抽压集尘装置2内的气体流动速度，提高了其密封性和控尘性。

总结上述实施案例，本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置及除尘方法，通过将压入风口241在压式风罩24球面上沿水平切线设置，使得进入到抽压集尘装置2的气流呈现为旋流式的流动状态，顺着装置内壁旋转上升，阻止粉尘下落，实现钻杆与杆口242之间的密封；本发明所述的一种便携式煤矿支护钻孔控尘除尘装置及除尘方法，通过圆周设置的若干个喷嘴412，将含尘气流包围在中间，有效提高了降尘效果，并且通过水流带动气流在围脖负压除尘装置4内部形成负压，促进了装置内部的气流流动。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制发明，还可以是上述实施方式记载的特征的合理组合，凡在本发明精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。