[發明專利]煤巷鉆孔施工防突集塵排渣一體化裝置

有效

• 申請號: 201410792673.5
• 申請日: 2014-12-20
• 公開（公告）號: CN104453751A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 羅文柯;施式亮;劉平;郭家標;周為軍;伍諾坦;張慧
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學;淮北礦業股份有限公司;羅文柯
• 主分類號: E21B21/015
• 分類號: E21B21/015;E21B21/16;E21F7/00
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技術領域

本發明涉及一種煤礦煤塵、瓦斯和防突的多功能收集與處理裝置。

背景技術

在突出礦井中，準備巷道一般布置在煤層中，為進行卸壓消突，則在煤巷施工大量順層鉆孔進行預抽；為使鉆孔的鉆進到達設計深度和施工環境需要，煤巷鉆孔施工的排渣方式往往是采用風力而非水力，但風力排渣致命弱點是孔口產生大量煤塵，瓦斯等；且因突出煤層煤質松軟或瓦斯壓力大而易誘導煤與瓦斯突出。大量煤塵和高濃度瓦斯涌出致使煤礦井下空氣中的氧氣含量降低而影響人體健康；亦可導致因煤塵、瓦斯燃燒或爆炸事故而造成大量的人員傷亡及設施摧毀。

針對上述情況，研發一種裝置能集防突—集塵（瓦斯）—排渣于一體的多功能裝置，將有效解決現有煤礦開采技術條件下瓦斯與煤塵治防治難題及煤礦井下作業場所空氣質量難題，給礦井的安全生產和良好作業環境帶來重要的現實與社會意義。

發明內容

本發明的目的在于給礦井煤巷鉆孔施工提供一種收集煤塵、瓦斯和兼具防突功能為一體的裝置，既能解決煤巷掘進鉆孔誘發的突出問題，又能有效解決因鉆孔涌出大量瓦斯形成瓦斯積聚問題，還能有效地對涌出的大量粉塵進行集中式處理。

本發明采用的技術方案如下：煤巷鉆孔施工防突集塵排渣一體化裝置，包括現有裝備：鉆機系統、液壓系統、壓風系統、供電系統，還包括孔口集塵裝置、活動式防突擋板、液壓自動給進裝置、固定連接裝置、除塵排渣裝置、液壓支路系統和壓風支路系統。

孔口集塵裝置，孔口集塵裝置后端上部設有壓風支路接口，壓風支路接口下方設有傾斜向下的排渣管。進一步地，為便于孔口集塵裝置的前端插入煤體，孔口集塵裝置前端為錐形結構。為阻止孔口吹出的煤塵直接由鉆桿與孔口集塵裝置間的縫隙進入煤巷中，在所述孔口集塵裝置的末端、鉆桿與孔口收集裝置之間設有一耐磨且不產生火花的聚氨酯套環，在聚氨酯套環上再固定一層毛刷。

活動式防突擋板，固定在孔口集塵裝置上，包括鋼質圓形防突擋板和中硬橡膠層。防突板與孔口集塵裝置采用銷鍵固定，便于裝卸，其直徑大小由煤巷尺寸及鉆孔布置排數要求確定。在防突板靠煤壁側，固定一層中硬橡膠，以便與不平整的煤壁緊密接觸；中硬橡膠層與鋼質圓形防突擋板用螺桿連接，便于中硬橡膠層磨損后更換。

液壓自動給進裝置，與孔口集塵裝置連接，為孔口集塵裝置和安裝在孔口集塵裝置上的活動式防突擋板提供推進力。

固定連接裝置，在鉆機夾持器位置設計一適合該鉆機特征的固定連接裝置，將液壓自動給進裝置固定在鉆機上。

除塵排渣裝置，通過連接軟管與孔口集塵裝置的排渣管連接，對煤塵及瓦斯進行收集處理。除塵排渣裝置包括多級噴霧降塵機構和底部抽屜式活動收集箱以及與瓦斯抽采管路連接的排放口，最末一級噴霧降塵機構靠箱體側由金屬網格夾海綿制作而成。所述連接軟管采用金屬整體螺旋彈簧鋼絲為骨架的塑料布材料制成。

液壓支路系統，由鉆機液壓系統分支，供給液壓自動給進裝置以給進力。

壓風支路系統，由礦井空氣壓縮機提供的壓風管路分支：一支路給提供鉆桿對孔底煤塵煤渣進行風力排出；另一支路連接孔口集塵裝置上部的壓風支路接口，形成正風壓將孔口煤塵煤渣及瓦斯導入除塵排渣裝置。

采用上述技術方案的煤巷鉆孔施工防突集塵排渣一體化裝置具有如下優點：一是防突功能，將液壓力作用在防突板上，且在鉆孔周圍形成一定阻擋區域；二是收集功能，采用孔口集塵裝置收集鉆孔施工過程中因壓風排出的煤渣、煤塵和瓦斯；三是活動性功能，孔口集塵裝置以及給進裝置始終與鉆機鉆桿同軸，以滿足煤巷鉆孔施工有不同上下（仰角與俯角）和左右（方位角）開口位置的鉆孔施工要求；四是自動功能，采用三級油缸的給進裝置來實現將孔口收集裝置推送至煤壁開口位置，并伴隨鉆桿鉆進與液壓推進力的同時作用，將孔口集塵裝置中插入煤體的錐形端推進至設計深度，以與煤體形成穩定結構；五是除塵排渣功能，研發集塵排渣裝置將鉆孔施工過程中煤渣、煤塵和瓦斯進行處理；五是一體化功能，即上述各裝置能通過適合的連接及固定裝置來實現一體化。

本發明的煤巷鉆孔施工防突集塵排渣一體化裝置，有機的將防突、集塵、排渣等裝置組合起來，既解決了煤巷掘進鉆孔誘發的突出問題，又有效解決了因鉆孔涌出大量瓦斯形成瓦斯積聚問題，還能有效地對涌出的大量粉塵進行集中式處理，給煤巷鉆孔施工創造良好工作環境。本發明有效解決目前使用的孔口系列除塵裝置設備分散現狀，一機實現多種功能，操作簡單，成本低。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步詳細說明。