[實用新型]煤礦井下打鉆和沖孔過程中的防噴降塵裝置

有效

• 申請號: 201520666334.2
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN205047184U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 劉東;王洪盤;徐冬冬;黨軍超;張坤;孟杰;閆本正
• 申請（專利權）人: 河南能源化工集團研究院有限公司
• 主分類號: E21B33/03
• 分類號: E21B33/03;E21B33/06;E21B21/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;陳亞秋

技術領域

本實用新型涉及煤礦開采技術領域，具體涉及一種煤礦井下打鉆和沖孔過程中的防噴和降塵裝置。

背景技術

礦井瓦斯事故是高瓦斯礦井普遍存在的安全隱患，因此，瓦斯治理是煤礦安全生產的關鍵難題之一。目前，我國瓦斯治理的主要措施是施工鉆孔抽采煤層瓦斯，水力沖孔則常被用作卸壓增透的有效措施以提高煤層瓦斯抽采效率。在打鉆和水力沖孔過程中，由于地應力大、瓦斯壓力高、煤質較軟，極易發生鉆孔噴孔現象，大量瓦斯和水煤在壓力狀態下從煤巖鉆孔中高速噴出，造成瓦斯超限和煤渣傷人事故，堆積的水煤粉清理難度大、嚴重影響施工環境。此外，本煤層孔風排鉆進過程中煤塵量大，降低施工環境質量，增加施工人員職業病風險，給現場環境質量標準化整治工作帶來很大困難。現階段，對于噴孔的防治就是在孔口安裝防噴裝置以控制噴孔造成的危害，但目前使用的防噴裝置存在密閉性不好、體積大、笨重、安裝固定工序復雜、部分結構不可重復使用、防爆性能不好等問題，且遇到強烈的噴孔時，引流瓦斯能力不足，導致大量的瓦斯直接涌進巷道。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述現有技術的不足，提供一種輕質、安裝簡便、可回收的防治瓦斯超限、水煤噴射傷人、打鉆降塵的新型防噴降塵裝置，為打鉆和沖孔施工人員提供一個安全的工作環境。

本實用新型煤礦井下打鉆和沖孔過程中的防噴降塵裝置所采用的技術方案如下：

本實用新型煤礦井下打鉆和沖孔過程中的防噴降塵裝置，包括孔口固定機構和防噴機構，孔口固定機構和防噴機構通過法蘭進行連接密封；所述孔口固定機構包括孔口膨脹套管、膨脹膠囊和高壓水接頭，膨脹膠囊設置在孔口膨脹套管外部，高壓水接頭與膨脹膠囊相連接；所述防噴機構包括防噴箱，在防噴箱上端設有抽采管接頭和至少一個灑水器，在每個灑水器上均配置有一個盲端堵頭，在防噴箱下端設有用于導流水煤渣的方口斜漏斗形導筒和圓筒形導筒，方口斜漏斗形導筒和圓筒形導筒通過管道卡箍接頭進行連接，在防噴箱后端設有管殼、擋刷和隨鉆旋轉軸承。

作為本實用新型的優選方案，所述高壓水接頭連接高壓水系統，膨脹膠囊3受高壓水作用而膨脹擠壓鉆孔壁以固定孔口膨脹套管和防噴箱；所述抽采管接頭7連接井下抽采系統以抽離涌出的瓦斯氣體；所述灑水器連接井下自壓水系統。

作為本實用新型的優選方案，所述圓筒形導筒的軸線與防噴箱的軸線夾角為α，所述夾角α為60°~65°，在圓筒形導筒后端連接有氣水渣分離器。

作為本實用新型的優選方案，所述擋刷為圓筒型毛刷，在管殼內設置有圓形槽，擋刷和隨鉆旋轉軸承設置在管殼的內圓形槽，且擋刷通過壓盤固定在圓形槽內，在隨鉆旋轉軸承內設置有密封墊和帶凸臺壓盤，所述密封墊通過隨鉆旋轉軸承的內凸緣和位于外側的帶凸臺壓盤進行限位。

作為本實用新型的優選方案，所述擋刷的內側圓環直徑小于所使用鉆桿直徑，所述隨鉆旋轉軸承的內凸緣內徑大于所使用鉆頭的直徑，所述壓盤的內徑大于隨鉆旋轉軸承的內徑和所使用鉆頭直徑。

作為本實用新型的優選方案，所述帶凸臺壓盤和密封墊由兩半對拼組合而成。

本實用新型煤礦井下打鉆和沖孔過程中的防噴降塵裝置的優點是，1.集防噴和降塵功能于一體，能夠有效防治井下打鉆和沖孔過程中的瓦斯超限、粉塵危害等危險性因素，提高井下瓦斯治理工作的安全性；2.采用密封軸承和密封墊組合密封鉆桿接觸面，裝置密封效果好；3.裝置采用水壓膨脹封孔，不需要注漿封孔等工藝，施工簡便，提高作業效率；4.孔口膨脹套管可回收，降低治理成本。

附圖說明

圖1是本實用新型煤礦井下打鉆和沖孔過程中的防噴降塵裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型煤礦井下打鉆和沖孔過程中的防噴降塵裝置的隨鉆旋轉軸承結構示意圖。

圖中：1-鉆孔壁；2-孔口膨脹套管；3-膨脹膠囊；4-高壓水接頭；5-法蘭；6-防噴箱；7-抽采管接頭；8-灑水器；9-方口斜漏斗形導筒；10-圓筒形導筒；11-管道卡箍接頭；12-擋刷；13-圓形槽；14-隨鉆旋轉軸承；15-壓盤；16-密封墊；17-帶凸臺壓盤；18-盲端堵頭；19-管殼。

具體實施方式

如附圖所示，本實用新型煤礦井下打鉆和沖孔過程中的防噴降塵裝置，包括孔口固定機構和防噴機構，孔口固定機構和防噴機構通過法蘭進行連接密封。

孔口固定機構包括孔口膨脹套管2、膨脹膠囊3和高壓水接頭4，膨脹膠囊3設置在孔口膨脹套管2外部，高壓水接頭4與膨脹膠囊3相互連通。