一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置

技术领域

本发明涉及矿井瓦斯接收并除尘装置，具体为一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置。

背景技术

煤矿中经常会遇到瓦斯突出矿井，由于煤层较为松软，瓦斯含量较高，通常特引进压风排渣打钻施工工艺，但是施工过程中产生了大量的粉尘，除尘工作只能被动的依靠孔口喷雾、全断面喷雾或防尘网等降尘设施进行降尘，收效甚微，长此以往，不仅作业现场粉尘大，环境差，而且严重影响职工身体健康，而且有可能出现钻杆长时间与煤（岩）壁摩擦冒烟着火现象，存在较高的安全隐患。

发明内容

本发明旨在解决矿井打钻接收瓦斯同时，进行除尘的技术问题，提供了一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置。

本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置，包括孔口密封装置、瓦斯接收附属装置、气渣分离器、瓦斯异常涌出接收气囊和由钻机驱动的螺旋肋骨钻杆；孔口密封装置置于煤体的钻孔中，孔口密封装置的位于煤体外部的端口密封连接有瓦斯接收附属装置，螺旋肋骨钻杆的钻头依次穿过瓦斯接收附属装置和孔口密封装置后钻入煤体中，螺旋肋骨钻杆的尾部转动配套有风水联动三通转换头，风水联动三通转换头的另外两个端口分别连接有井下压风管路和井下压水管路，井下压风管路上设置有第一蝶阀，井下压水管路上设置有第二蝶阀；瓦斯接收附属装置上包括设置在其顶部的第一排气口和第二排气口以及设置在其底部的排渣口，第一排气口与气渣分离器的进气口相连，气渣分离器的排气口连接至瓦斯抽采管路，第二排气口连接至瓦斯异常涌出接收气囊的进气口，瓦斯异常涌出接收气囊的排气口连接至瓦斯抽采管路，第二排气口与瓦斯异常涌出接收气囊的进气口之间的管路上设置有由第一气缸控制的开合阀门，瓦斯接收附属装置的排渣口上连接有排渣管路，排渣管路上设置有由第二气缸控制的开合阀门，第一气缸和第二气缸通过气缸转换阀连接至井下压风管路。

本发明的工作原理：将本发明所述除尘式气囊连锁瓦斯接收装置与瓦斯抽采管路、井下压风管路以及井下压水管路，检查各部件之间的气密性后，通过手动控制气缸装换阀，使第一气缸和第二气缸均发生动作，控制瓦斯接收附属装置的排渣管路中的开合阀门打开，控制第二排气口与瓦斯异常涌出接收气囊的进气口之前的管路中的开合阀门闭合，然后启动钻机进行钻孔，同时根据现场煤粉或岩粉的具体情况，控制风水联动三通转换头将干式压风排渣工艺与湿式压水施工工艺相结合，将压风、压水或者风水混合物作为介质，根据现场实际施工情况，合理开启第一蝶阀和第二蝶阀，风水混合物会在孔内将钻进过程中产生的煤渣打湿，煤尘发潮，从孔口返出随重力落到地面，有效避免粉尘飞扬，从源头上杜绝粉尘对人体及矿井的危害，而且有效避免出现钻杆长时间与煤壁或岩壁摩擦冒烟着火等危险现象，同时观察孔口密封装置附近的煤壁上的吊挂着的瓦斯探头的测量值，如果发现瓦斯探头有异常波动，通过手动切换气缸转换阀，瞬间控制第一气缸和第二气缸均发生动作，控制瓦斯接收附属装置的排渣管路中的开合阀门闭合，控制第二排气口与瓦斯异常涌出接收气囊的进气口之前的管路中的开合阀门打开，这样涌出的大量瓦斯就能直接快速排入到瓦斯异常涌出接收气囊中，形成畅通无阻的瓦斯抽采系统快速排出瓦斯，防止发生瓦斯泄漏或爆炸事件，从而保证了抽采系统稳定运行、钻孔施工人员安全及杜绝了瓦斯事故的发生。

优选的，气渣分离器的排气口上设置有第三蝶阀。当更换或检修气渣分离器时，关闭第三蝶阀能防止瓦斯抽采管路中瓦斯泄漏。

优选的，瓦斯异常涌出接收气囊的排气口上设置有第四蝶阀。当更换或检修瓦斯异常涌出接收气囊时，关闭第三蝶阀能防止瓦斯抽采管路中瓦斯泄漏。

优选的，瓦斯接收附属装置的第一排气口的口径小于第二排气口的口径。气渣分离器主要用于收集钻孔时涌出的少量瓦斯，而所述瓦斯异常涌出接收气囊主要是为了突发性喷孔的大量瓦斯提供一个缓冲的场所。第二排气管的口径较大是为了满足短时间大量瓦斯喷孔的排出。

优选的，瓦斯接收附属装置的第一排气口和第二排气口上均设置有除尘网。防尘网能减少微尘渣质随着瓦斯气体进入到气渣分离器或瓦斯异常涌出接收气囊中。

优选的，气渣分离器的底部设置有排渣出口，所述排渣出口上设置有阀门。煤粉或者煤尘由于自身重力会逐渐沉降至气渣分离器的底部，最后从排渣出口排出，设置阀门是为了定期清理，操作方便。

优选的，风水联动三通转换头与螺旋肋骨钻杆之间通过密封轴承相连接。这样风水联动三通转换头既能与螺旋肋骨钻杆密封相连，保证水或风能沿着钻杆中心进入到煤体钻孔处，风水联动三通转换头又不会随着旋旋肋骨钻杆转动。

优选的，风水联动三通转换头的另外两个端口分别与井下压风管路、井下压水管路通过螺纹连接。这是为了结构合理，更换操作便捷。

本发明的有益效果是：结构简单，操作方便，成本较低，根据现场的粉尘情况，只要通过风水联动三通转换头就能很好的实现压风或者压水的控制，从而将风水混合物作为介质，风水混合物会在孔内将钻进过程中产生的煤渣打湿，煤尘发潮，从孔口返出随重力下落通过排渣管路排出，有效避免粉尘飞扬；气渣分离器可以有效防止打钻过程中灰尘吸入抽放系统，从源头上杜绝粉尘对人体及矿井的危害，而且有效避免出现钻杆长时间与煤壁或岩壁摩擦冒烟着火等危险现象；通过气缸转换阀能瞬时控制第一气缸和第二气缸动作，实现管路的切换，防止大量瓦斯从排渣管路泄漏至工作面顺槽，瓦斯异常涌出接收气囊可以在瓦斯异常涌出时接收瞬间涌出的瓦斯，使大量瓦斯随即顺利进入抽放系统，安全可靠，避免了安全隐患。

附图说明

图1为本发明所述一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置的结构示意图。

图中：1-孔口密封装置；2-气渣分离器；3-瓦斯异常涌出接收气囊；4-钻机；5-螺旋肋骨钻杆；6-煤体；7-瓦斯探头；8-瓦斯接收附属装置；9-风水联动三通转换头；10-井下压风管路；11-井下压水管路；12-第一蝶阀；13-第二蝶阀；14-第一排气口；15-第二排气口；16-排渣口；17-瓦斯抽采管路；18-第一气缸；19-排渣管路；20-第二气缸；21-气缸转换阀；22-第三蝶阀；23-第四蝶阀；24-排渣出口。

具体实施方式

参照图1，对本发明所述的一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置进行详细说明。

一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置，如图1所示,包括孔口密封装置1、瓦斯接收附属装置8、气渣分离器2、瓦斯异常涌出接收气囊3和由钻机4驱动的螺旋肋骨钻杆5；孔口密封装置1置于煤体6的钻孔中，，孔口密封装置1的位于煤体6外部的端口密封连接有瓦斯接收附属装置8，螺旋肋骨钻杆5的钻头依次穿过瓦斯接收附属装置8和孔口密封装置1后钻入煤体6中，螺旋肋骨钻杆5的尾部转动配套安装有风水联动三通转换头9，风水联动三通转换头9的另外两个端口分别连接有井下压风管路10和井下压水管路11，井下压风管路10上设置有第一蝶阀12，井下压水管路11上设置有第二蝶阀13；瓦斯接收附属装置8上包括设置在其顶部的第一排气口14和第二排气口15以及设置在其底部的排渣口16，第一排气口14与气渣分离器2的进气口相连，气渣分离器2的排气口连接至瓦斯抽采管路17，第二排气口15连接至瓦斯异常涌出接收气囊3的进气口，瓦斯异常涌出接收气囊3的排气口连接至瓦斯抽采管路17，第二排气口15与瓦斯异常涌出接收气囊3的进气口之间的管路上设置有由第一气缸18控制的开合阀门，瓦斯接收附属装置8的排渣口16上连接有排渣管路19，排渣管路19上设置有由第二气缸20控制的开合阀门，第一气缸18和第二气缸20通过气缸转换阀21连接至井下压风管路10。各装置之间进出口之间通过埋线管连接，第一气缸18和第二气缸20均通过气路连接至气缸转换阀21，气缸通过控制气缸转换阀21能控制第一气缸18或第二气缸20与井下压风管路10接通。

本发明的工作原理：将本发明所述除尘式气囊连锁瓦斯接收装置与瓦斯抽采管路17、井下压风管路10以及井下压水管路11，检查各部件之间的气密性后，通过手动控制气缸装换阀，使第一气缸18和第二气缸20均发生动作，控制瓦斯接收附属装置8的排渣管路19中的开合阀门打开，控制第二排气口15与瓦斯异常涌出接收气囊3的进气口之前的管路中的开合阀门闭合，然后启动钻机4进行钻孔，同时根据现场煤粉或岩粉的具体情况，控制风水联动三通转换头9将干式压风排渣工艺与湿式压水施工工艺相结合，将压风、压水或者风水混合物作为介质，根据现场实际施工情况，合理开启第一蝶阀12和第二蝶阀13，风水混合物会在孔内将钻进过程中产生的煤渣打湿，煤尘发潮，从孔口返出随重力落到地面，有效避免粉尘飞扬，从源头上杜绝粉尘对人体及矿井的危害，而且有效避免出现钻杆长时间与煤壁或岩壁摩擦冒烟着火等危险现象，同时观察孔口密封装置附近的煤壁上的吊挂着的瓦斯探头7的测量值，如果发现瓦斯探头检测数据有异常波动，通过手动切换气缸转换阀21，瞬间控制第一气缸18和第二气缸20均发生动作，控制瓦斯接收附属装置8的排渣管路19中的开合阀门闭合，控制第二排气口15与瓦斯异常涌出接收气囊3的进气口之前的管路中的开合阀门打开，这样涌出的大量瓦斯就能直接快速排入到瓦斯异常涌出接收气囊3中，形成畅通无阻的瓦斯抽采系统快速排出瓦斯，防止发生瓦斯泄漏或爆炸事件，从而保证了抽采系统稳定运行、钻孔施工人员安全及杜绝了瓦斯事故的发生。

进一步的，作为本发明所述的一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置的一种具体实施方式，如图1所示，气渣分离器2的排气口上设置有第三蝶阀22。当更换或检修气渣分离器2时，关闭第三蝶阀22能防止瓦斯抽采管路17中瓦斯泄漏。

进一步的，作为本发明所述的一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置的一种具体实施方式，如图1所示，瓦斯异常涌出接收气囊3的排气口上设置有第四蝶阀23。当更换或检修瓦斯异常涌出接收气囊3时，关闭第三蝶阀22能防止瓦斯抽采管路17中瓦斯泄漏。

进一步的，作为本发明所述的一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置的一种具体实施方式，瓦斯接收附属装置8的第一排气口14的口径小于第二排气口15的口径。气渣分离器2主要用于收集钻孔时涌出的少量瓦斯，而所述瓦斯异常涌出接收气囊3主要是为了突发性喷孔的大量瓦斯提供一个缓冲的场所。第二排气管的口径较大是为了满足短时间大量瓦斯喷孔的排出。

进一步的，作为本发明所述的一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置的一种具体实施方式，瓦斯接收附属装置8的第一排气口14和第二排气口15上均设置有除尘网。防尘网能减少微尘渣质随着瓦斯气体进入到气渣分离器2或瓦斯异常涌出接收气囊3中。

进一步的，作为本发明所述的一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置的一种具体实施方式，气渣分离器2的底部设置有排渣出口24，所述排渣出口24上设置有阀门。煤粉或者煤尘由于自身重力会逐渐沉降至气渣分离器2的底部，最后从排渣出口24排出，设置阀门是为了定期清理，操作方便。

进一步的，作为本发明所述的一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置的一种具体实施方式，风水联动三通转换头9与螺旋肋骨钻杆5之间通过密封轴承相连接。这样风水联动三通转换头9既能与螺旋肋骨钻杆5密封相连，保证水或风能沿着钻杆中心进入到煤体6钻孔处，风水联动三通转换头9又不会随着旋旋肋骨钻杆转动。

进一步的，作为本发明所述的一种除尘式气囊连锁瓦斯接收装置的一种具体实施方式，风水联动三通转换头9的另外两个端口分别与井下压风管路10、井下压水管路11通过螺纹连接。这是为了结构合理，更换操作便捷。

以上具体结构是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或者替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。