一种煤层瓦斯释放装置及煤层掘进装置

技术领域

本发明涉及煤层掘进领域，具体是一种煤层瓦斯释放装置及煤层掘进装置。

背景技术

随着机械化程度的提高，采煤工作面不断加长，在前端工作面上的隅角瓦斯的聚集问题显的越来越严重，来源于采空区的高浓度瓦斯都集中在这里，形成了一个极为危险的区域。为了解决这个问题，我们在生产上采取的措施包括将管子插入上隅角采空区内，利用引射式瓦斯稀释器产生的负压，将高浓度瓦斯抽出并排放到安全地带，采用压入式或抽出式的方法来处理采煤工作面上隅角瓦系的积集。但是由于前端工作面在在作业情况下工况复杂，且掘进设备两侧空间不规则，且变化较大，在安装管道后管口很难有效吸收瓦斯，在生产上的释放稀释效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤层瓦斯释放装置及煤层掘进装置，它对工作前端的瓦斯实现更好的吸收稀释，提高作业安全。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种煤层瓦斯释放装置，包括瓦斯稀释器，所述瓦斯稀释器的两端分别设有瓦斯进气口和瓦斯出气口，所述瓦斯稀释器的侧壁设有高压气体接入管，所述瓦斯进气口处设有可调风口机构，所述可调风口机构包括安装框、张口杆、控制杆、柔性罩，所述张口杆为两个且相对可调风口对称设置，所述张口杆的一端与安装框靠近瓦斯进气口的一端铰接，所述控制杆的两端分别与张口杆的另一端铰接，所述柔性罩为喇叭口形状且两端敞口的柔性罩体，所述柔性罩的一端敞口与瓦斯进气口连通，所述柔性罩通过固定片、2片扇形片、活动片围合而成，两个所述扇形片的一侧分别与固定片的两侧固定连接，所述扇形片的另一侧分别与活动片的两侧固定连接，所述活动片与固定片大小及位置对应，所述扇形片上设有风琴褶皱，所述扇形片与活动片相接的一侧与张口杆固定连接，所述固定片固定在安装框上，所述控制杆与活动片远离瓦斯进气口的一侧固定连接。

所述瓦斯进气口上连通有变径管，所述变径管的一端与瓦斯进气口同径固定连通，所述变径管的另一端设有对接口，所述对接口为扁口的鸭嘴型管口，所述柔性罩的一端设有连接口，所述连接口与对接口大小对应且固定连通，所述柔性罩的另一端设有吸入口，所述吸入口的上侧中部与控制杆固定连接。

所述安装框在具体应用时为竖直安装，所述安装框包括相对瓦斯稀释器的瓦斯进气口上下平行对称设置的两个安装杆，所述安装杆的长度方向与瓦斯稀释器相应，所述安装杆靠近瓦斯稀释器的一端设有尾部铰接座，所述张口杆远离控制杆的一端与尾部铰接座铰接，所述安装杆远离瓦斯稀释器的一端设有前铰接座和后铰接座，所述前铰接座上转动连接有前连杆，所述后铰接座上转动连接有后连杆，所述安装杆的外侧设有能够与其平行的导向杆，所述前转轴的顶端和后转轴的顶端分别铰接在所述导向杆的外侧，所述安装杆与瓦斯稀释器相邻的一端铰接有液压缸，所述液压缸的杠杆顶端铰接在前连杆的顶部，所述导向杆的里侧设有直线延伸的直槽，所述控制杆的两端分别设有与直槽槽口配合的轴头。

控制杆上设置挡板，当控制杆落下，所述挡板能够将吸入口遮挡。

一种煤层掘进装置，包括本体部，所述本体部的两侧安装有上述的瓦斯释放装置。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

可以在掘进设备的两侧构成可以控制的吸入口结构，从而在行进的时候闭合，当需要的时候张开，张开的开口幅度可以任意控制，从而与两侧矿井内工作面的情况相适应，获得更大的吸入范围，更好的对前端的瓦斯实现吸入，提高作业安全。

附图说明

图1是本发明的示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明的局部结构示意图。

图4是本发明的局部结构示意图。

图5是本发明的局部结构示意图。

图6是本发明的局部结构示意图。

附图中所示标号：

1、行走部；2、本体部；3、运载部；4、截割部；5、瓦斯稀释器；6、抱箍件；7、瓦斯进气口；8、变径管；9、安装框；10、安装杆；11、前铰接座；12、后铰接座；13、尾部铰接座；14、前连杆；15、后连杆；16、导向杆；17、直槽；18、液压缸；19、杠杆；20、控制杆；21、张口杆；22、挡板；23、柔性罩；24、吸入口；25、横杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。

实施例1：一种煤层瓦斯释放装置

如图1-6，本示例的瓦斯释放装置包括瓦斯稀释器5、可调风口机构；

所述管体上套接有抱箍件6，通过抱箍件6实现对瓦斯稀释器5的固定安装。

所述瓦斯稀释器5为使用现有的引射式瓦斯稀释器5，所述瓦斯稀释器5包括管体，所述管体的一端设有瓦斯进气口7，且另一端为瓦斯出气口，在侧壁设有高压气体接入管，接入高压气体，以该高压压缩空气作为能源，压缩空气进入一个径向的环形空间，使压缩空气和诱导吸进的气体混合之后在增压管内扩散，然后以高速喷射出去。实现对前端工作面高浓度瓦斯的吸收和稀释释放。

所述瓦斯进气口7上连通有变径管8，所述变径管8的一端与瓦斯进气口7同径固定连通，所述变径管8的另一端设有对接口，所述对接口为扁口的鸭嘴型管口。

所述可调风口机构包括安装框9，所述安装框9用于安装固定本机构。所述安装框9的长度方向与瓦斯稀释器5的延伸方向一致，所述安装框9居中的设置在瓦斯稀释器5的前端，用于辅助瓦斯稀释器5充分吸入瓦斯。

所述安装框9在具体应用时，为竖直的安装固定在设备的机身两侧。所述安装框9包括相对瓦斯稀释器5的瓦斯进气口7上下平行对称设置的两个安装杆10，所述安装杆10的长度方向与瓦斯稀释器5相应，

所述安装杆10远离瓦斯稀释器5的一端设有前铰接座11和后铰接座12，所述前铰接座11为两个且相对安装框9上下对称设置，所述后铰接座12为两个且相对安装框9上下对称设置，所述安装杆10靠近瓦斯稀释器5的一端设有尾部铰接座13，所述前铰接座11上安装有前转轴，所述前转轴上转动连接有前连杆14，所述后铰接座12上安装有后转轴，所述后转轴上转动连接有后连杆15，所述前转轴比后转轴长，并使得钱连杆位于后连杆15的外侧，二者可重合交叠，从而在转动中减少干涉影响。

所述安装杆10的外侧设有能够与其平行的导向杆16，所述导向杆16同样设置上下两根，分别位于安装杆10的外侧且相对其靠拢或分离，所述前转轴的顶端和后转轴的顶端分别铰接在所述导向杆16的外侧，从而使得前连杆14、后连杆15、导向杆16构成平行四边形的结构，通过前连杆14和后连杆15的转动约束导向杆16相对安装杆10平行靠近或远离。

在动力控制方面，使用液压缸18，所述液压缸18的底部铰接在尾部铰接座13上，所述液压缸18的杠杆19位于顶部，且所述缸杆的顶端铰接在前连杆14的顶部。用于对导向杆16的行程实现驱动。

所述导向杆16的里侧设有直线延伸的直槽17，所述直槽17的长度方向与导向杆16的长度方向一致，两个导向杆16之间设有沿其长度方向滑动配合的控制杆20，所述控制杆20的两端分别设有与直槽17槽口配合的轴头，所述尾部铰接座13上还铰接有张口杆21，所述张口杆21的另一端与控制杆20的外端铰接，进而通过导向杆16的抬起，控制张口杆21的张开或闭合。

通过张口杆21、控制杆20、安装杆10实现对可控风口机构的骨架结构。在对接口上还连接有柔性罩23，所述柔性罩23的一端设有连接口，所述连接口与对接口大小对应且固定连通，所述柔性罩23的另一端设有吸入口24，所述柔性罩23为筒状且通过固定片、2扇形片、活动片围合而成，且柔性罩23可使用带图层的帆布，或橡胶片等柔性材料、织物加工获得。所述固定片固定在两个张口杆21和安装杆10之间，具体可以在安装杆10之间固定横杆25，将固定片的底面固定在横杆25上，所述扇形片上设置风琴褶皱，可以像折扇一样方便展开和收拢，所述扇形片的一侧与固定片的边侧固定连接，所述扇形片的另一侧与活动片固定连接，所述活动片与固定片大小及位置对应，所述活动片的两侧分别通过扇形片的开合而相对固定片展开或并拢。

所述柔性罩23设置在控制杆20之间，所述活动片远离对接口的一侧固定在控制杆20上，所述扇形片与活动片相接的一侧与控制杆20固定连接，通过控制杆20的开合，可以很好的控制扇形片的展开和收起，就像折扇的开合一样，当液压缸18的杠杆19收缩，使得导向杆16靠近安装杆10的时候，控制杆20与安装杆10靠拢，实现柔性罩23的吸入口24闭合，当液压缸18的杠杆19伸出，控制杆20远离安装杆10的时候，张口杆21与控制杆20呈扇形张开一定角度，扇形片的褶皱展开为扇形，从而形成吸入口24张开的结构。

通过上述结构，可以在掘进设备的两侧构成可以控制的吸入口24结构，从而在行进的时候闭合，当需要的时候张开，张开的开口幅度可以任意控制，从而与两侧矿井内工作面的情况相适应，获得更大的吸入范围，更好的对前端的瓦斯实现吸入。结合瓦斯稀释器5，既能够扩大吸入的范围和入口，大大增加吸收效果，又能够适应前端工作面的空间变化，更好的配合掘进进行运作。

为了保护入口，可以进一步在控制杆20上设置挡板22，当控制杆20落下，吸入口24闭合的时候，能够将吸入口24遮挡。

实施例2：一种煤层掘进装置

如图1所示，整体机构采用现有掘进设备的基础结构，主要包括行走部1，所述行走部1采用履带结构，所述行走部1上搭载安装本体部2，所述本体部2的后部设有运载部3、电气系统、润滑系统和后支撑，所述本体部2上加载液压系统、水系统、风源系统，所述本体部2的前端安装有截割部4，所述截割部4的前端安装截割头，用于掘进。上述结构为掘进设备的基础结构。

在所述本体部2的两侧加载安装实施例1的瓦斯释放装置，具体安装结构为将安装框9通过螺栓件固定在本体部2的两侧，瓦斯稀释器5也通过抱箍件6固定在本体部2的两侧，安装的时候注意使瓦斯稀释器5在后，吸入口24向前设置，从而能够对前端工作面的瓦斯吸收。