專利名稱：一種礦井鉆孔施工的防護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型用于礦井鉆孔施工中的粉塵脫塵、塵氣分離，著火信息監(jiān)測，瓦斯超限 防治。
背景技術(shù)：
礦井的鉆孔施工中，特別是突出煤層中施工鉆孔，鉆孔中會放出大量瓦斯，造成巷 道風(fēng)流瓦斯超限和煤塵超限，特別是在同一條巷道中多臺鉆機(jī)施工時，更是如此。巷道風(fēng)流 瓦斯超限，會使打鉆工作停止，影響打鉆效率，更為嚴(yán)重的是會引起瓦斯、煤塵事故。解決的 辦法是邊鉆邊抽放瓦斯，因此在鉆桿周圍設(shè)有抽放套管，并采用鉆桿中心導(dǎo)入的壓縮空氣 在孔底吹塵，使鉆孔時產(chǎn)生的瓦斯、煤/巖粉塵沿鉆桿和抽放套管之間的間隙排出，由于直 接通過瓦斯抽放裝置的氣道排放將會造成空氣污染，現(xiàn)有技術(shù)中對鉆孔排出煙塵的處理方 式一般采用噴霧淋除塵后再通過瓦斯抽放裝置排放，但噴霧噴頭易堵塞、除塵效果不理想， 并且對于松軟巖層還會導(dǎo)致頂?shù)装迮蛎洠瑖姵龅乃^多會破壞作業(yè)環(huán)境，會淋濕工人服裝。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、對鉆孔施工的塵氣分離、排出瓦斯得 以有效處理的礦井鉆孔施工的防護(hù)裝置。本實用新型的技術(shù)方案是一種礦井鉆孔施工的防護(hù)裝置，包括內(nèi)部用于盛水的 除塵箱，除塵箱上設(shè)有注水口，除塵箱頂部設(shè)有與箱內(nèi)部相通的用于與瓦斯抽放裝置連接 的出氣口，除塵箱底部設(shè)有與箱內(nèi)部相通的出渣口，除塵箱上設(shè)有與箱內(nèi)部相通的、用于接 收鉆孔施工中的抽放套管排出的氣體的入水進(jìn)氣口，所述入水進(jìn)氣口設(shè)于除塵箱的靠近箱 底處或者連接有末端靠近除塵箱箱底處的入水管。所述除塵箱上設(shè)有與箱內(nèi)部相通的、用于接收鉆孔施工中的抽放套管排出的氣體 的水上進(jìn)氣口，所述水上進(jìn)氣口設(shè)于除塵箱的靠近箱頂處或者連接有末端靠近除塵箱箱頂 處的透氣管。所述除塵箱中部設(shè)有用于維持箱內(nèi)液面高度的與箱內(nèi)部相通的溢水口。所述防護(hù)裝置還包括與除塵箱配套使用的用于套設(shè)于施工中的鉆桿周圍的抽放 套管，抽放套管遠(yuǎn)離鉆孔施工的鉆頭的一端設(shè)有與套管內(nèi)部相通的排放口，排放口通過連 接管道與除塵箱上的入水進(jìn)氣口連通。所述防護(hù)裝置還包括與除塵箱配套使用的用于套設(shè)于施工中的鉆桿周圍的抽放 套管，抽放套管遠(yuǎn)離鉆孔施工的鉆頭的一端設(shè)有與套管內(nèi)部相通的兩個排放口，兩個排放 口通過兩條連接管道分別與除塵箱上的入水進(jìn)氣口和水上進(jìn)氣口連通。所述的兩個排放口分別設(shè)于抽放套管的頂部和底部，底部的排放口與入水進(jìn)氣口 連通，頂部的排放口與水上進(jìn)氣口連通。所述出氣口上或出氣口連接的抽氣通道或除塵箱的箱體安裝有用于防火報警的 一氧化碳傳感器和/或溫度傳感器。[0011]所述注水口上或注水口連接的注水通道上安裝有注水控制閥，另設(shè)有與注水控制 閥控制連接的根據(jù)所述的用于防火報警的溫度傳感器和/或一氧化碳傳感器發(fā)出的信號 來控制注水控制閥開閉的控制電路，所述的一氧化碳傳感器和/或溫度傳感器的信號輸出 端與所述控制電路連接。所述注水口上或注水口連接的注水通道上安裝有注水控制閥，所述出氣口上或出 氣口連接的抽氣通道或除塵箱的箱體安裝有溫度傳感器和/或一氧化碳傳感器，另設(shè)有與 注水控制閥控制連接的根據(jù)接收到溫度傳感器和/或一氧化碳傳感器的信號來控制注水 控制閥開閉的控制電路，溫度傳感器和/或一氧化碳傳感器的信號輸出端與控制電路連 接。本實用新型的防護(hù)裝置與瓦斯抽放套管配套使用，使鉆孔施工過程中鉆孔排出 的含塵瓦斯氣體全部經(jīng)過防護(hù)裝置處理后再由相應(yīng)的抽放裝置抽走，并可以回收利用，不 會造成巷道風(fēng)流中的瓦斯超限，提高施工效率，而鉆孔中產(chǎn)生的煤/巖粉塵則沉入水中進(jìn) 行沉淀，由出渣口排出，減少環(huán)境污染。進(jìn)一步的，本實用新型的保護(hù)裝置通過與抽放套管的兩個排放口連接的兩路通道 分別向除塵箱的入水進(jìn)氣口和水上進(jìn)氣口送氣，一個排放口用于排放瓦斯與煤塵的混合 物，另一個排放口用于排放帶有瓦斯氣體的煤鉆屑，煤鉆屑進(jìn)入箱體后被箱內(nèi)水淹沒，被水 除塵后瓦斯氣體由水面上升然后由箱體的出氣口進(jìn)入抽放系統(tǒng)，這部分瓦斯不再含有煤 塵。套管上的另一個排放口排出的瓦斯與煤塵的混合氣體進(jìn)入箱體后，由于流速突然變小， 含于其中的煤塵在重力作用下沉入水中，然后由箱體的出氣口進(jìn)入抽放系統(tǒng)，兩路排放通 道同時工作可顯著提高瓦斯抽排效率。兩排放口對塵、氣的分配可通過上、下的設(shè)置位置實 現(xiàn)，或者是采用管徑的大小變化或者是管路的高低走向來實現(xiàn)。進(jìn)一步的，本裝置中設(shè)有具有報警功能的一氧化碳傳感器和/或溫度傳感器，鉆 孔施工過程中的著火信息可由傳感器及時感應(yīng)到，當(dāng)鉆頭與煤炭摩擦形成煤的自燃時，一 氧化碳傳感器檢測到一氧化碳，立刻報警提示施工人員，采取防范和滅火措施。另外，本裝置的除塵箱設(shè)有注水控制閥，并設(shè)有根據(jù)裝置中相應(yīng)的一氧化碳傳感 器和/或溫度傳感器對注水控制閥進(jìn)行注水滅火控制的控制電路，可在除塵箱自動截斷火 源，避免火勢蔓延；傳感器也可以采用具有報警功能的傳感器或與報警裝置連接，實現(xiàn)除塵 箱滅火同時報警提示施工人員采取防范或滅火措施。

圖1是本實用新型的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型的實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的防護(hù)裝置的實施例1，包括內(nèi)部用于盛水的除塵箱1，除 塵箱1頂部設(shè)有與箱內(nèi)部相通的注水口 2和出氣口 3，出氣口 3連接用于與抽放裝置連接的 瓦斯抽放管，除塵箱1底部設(shè)有與箱內(nèi)部相通的出渣口 4，出渣口 4上裝有用于排渣控制的
4法蘭和法蘭盤。除塵箱1的中部設(shè)有用于維持箱內(nèi)液面高度的與箱內(nèi)部相通的溢水口 5，溢 水口 5上裝有自動放水裝置15，自動放水裝置15為單向閥，其作用是控制箱內(nèi)水位標(biāo)高，以 保持一定的空間位置，以達(dá)到含塵氣體進(jìn)入后減緩流速的目的。除塵箱1上于靠近箱底的 溢水口 5下方設(shè)有與箱內(nèi)部相通的入水進(jìn)氣口 6，入水進(jìn)氣口 6上連接有用于接收抽放套管 10排出的氣體的入水進(jìn)氣接頭7。除塵箱1上于靠近箱頂?shù)囊缢?5上方設(shè)有與箱內(nèi)部相 通的水上進(jìn)氣口 8，水上進(jìn)氣口 8上連接有用于接收抽放套管10排出的氣體的水上進(jìn)氣接 頭9。與除塵箱1配套使用的抽放套管10插設(shè)于礦層的對應(yīng)開孔中并套設(shè)于鉆桿周圍， 鋼制的抽放套管10裝入礦層開孔內(nèi)用水泥砂漿固定并用卡箍裝配在鉆桿上。抽放套管10 遠(yuǎn)離鉆頭的一端設(shè)有與套管內(nèi)部相通的兩個排放口 11、12，兩排放口 11、12分別通過彈簧 軟管13、14與除塵箱1上的入水進(jìn)氣接頭7、水上進(jìn)氣接頭9連通。兩排放口 11、12分別設(shè) 于抽放套管10的底部和頂部，大部分煤塵受重力作用將通過下方的排放口 11排出，而上方 的排放口 12排出的主要是瓦斯氣體，其中含有少量煤塵。上述實施例1中的注水口以及各進(jìn)、排氣口上均可設(shè)置閥門以控制所連通道/管 道的其開閉，可控制施工時除塵箱的密閉，閥門當(dāng)然也可以設(shè)置于各口上所連的通道/管 道上。上述實施例1中的入水進(jìn)氣口、水上進(jìn)氣口分別設(shè)于除塵箱的頂部和底部，是為 了配合液面高度而便于瓦斯氣直接進(jìn)入水面以上或水面以下，當(dāng)然兩進(jìn)氣口也可以不考慮 液面高度而設(shè)置在除塵箱的其它位置，這時在入水進(jìn)氣口上連接末端靠近除塵箱箱底處的 入水管而通入水面以下、在水上進(jìn)氣口連接末端靠近除塵箱箱頂處的透氣管通入水面以上 即可。本實用新型的實施例1在使用時，將除塵箱頂部的注水口封閉，從鉆孔中排出的 混合氣體的大部分煤塵通過入水進(jìn)氣口進(jìn)入水中進(jìn)行除塵處理，從排放口 12排出的主要 是瓦斯氣體，其中含有少量煤塵，這些含塵氣體進(jìn)入水箱后，由于流速變慢，含塵氣體中的 煤塵在重力作用下沉入水中，達(dá)到除塵目的，經(jīng)過除塵后的氣體再經(jīng)出氣口 3被瓦斯抽放 裝置的瓦斯抽放管抽走。進(jìn)入水中的混合氣體中的瓦斯從水中溢出再從出氣口被瓦斯抽放 裝置的瓦斯抽放管抽走，而煤塵則沉入水中進(jìn)行沉淀，最后由出渣口排出。如圖2所示，本實用新型的防護(hù)裝置的實施例2，包括支架20及安裝于支架20上 的內(nèi)部用于盛水的除塵箱21，除塵箱21頂部設(shè)有與箱內(nèi)部相通的注水口 22和出氣口 23， 注水口 22上設(shè)有用于連接水管的閥門，出氣口 23設(shè)有用于連接瓦斯抽放裝置的瓦斯抽放 管的閥門，除塵箱21底部為漏斗形并于最下端設(shè)有與箱內(nèi)部相通的出渣口 M，出渣口對上 設(shè)有用于排渣的閥門，除塵箱21上部設(shè)有與箱內(nèi)部相通的位置較高的入水進(jìn)氣口 26，由于 位置較高，入水進(jìn)氣口 26上連接下端向除塵箱箱底延伸末端靠近除塵箱箱底處的入水管 27，從而便于將瓦斯氣注入水中。入水管27上端伸出除塵箱外部設(shè)有用于接收抽放套管30 排出的氣體的進(jìn)氣接頭。與除塵箱31配套使用的抽放套管30插設(shè)于礦層的對應(yīng)開孔中并套設(shè)于鉆桿周 圍，鋼制的抽放套管30裝入礦層開孔內(nèi)用水泥砂漿固定或用卡箍裝配在鉆桿上。抽放套管 30遠(yuǎn)離鉆頭的一端設(shè)有與套管內(nèi)部相通的排放口 31，排放口 31通過連接軟管32與除塵箱 21上的入水管27連通。[0028]本實用新型的實施例2在使用時，將除塵箱頂部的注水口封閉，從鉆孔中排出的 混合氣體的全部進(jìn)入水中進(jìn)行除塵處理，進(jìn)入水中的混合氣體中的瓦斯從水中溢出再從出 氣口被瓦斯抽放裝置的瓦斯抽放管抽走，而煤塵則沉入水中進(jìn)行沉淀，最后由出渣口排出。如圖3所示，本實用新型的防護(hù)裝置的實施例3，與實施例1的不同之處在于，在出 氣口 3上的抽氣通道加裝具有報警功能的一氧化碳傳感器19。一氧化碳傳感器19或者安 裝于除塵箱的箱體中。當(dāng)有煤炭自燃情況發(fā)生時，由于燃燒會產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，采用具有 報警功能的一氧化碳傳感器可報警提示施工人員采取防護(hù)和滅火措施，如在鉆桿中心由送 氣改為注水對鉆頭處滅火。上述實施例3中的一氧化碳傳感器也可以用溫度傳感器代替或者同時安裝一氧 化碳傳感器和溫度傳感器，由于燃燒會釋放熱量，采用具有報警功能溫度傳感器可報警提 示施工人員采取防護(hù)和滅火措施。如圖4所示，本實用新型的處理裝置的實施例4，與實施例1的不同之處在于，在注 水口 2的注水管道上加裝注水控制閥16，注水控制閥16或者安裝在注水口 2上，在出氣口 3上的抽氣通道上加裝傳感器17，傳感器17可選用溫度傳感器、一氧化碳傳感器中的一種 或兩者都用，傳感器17或者安裝于除塵箱的箱體中。另設(shè)有與注水控制閥16控制連接的 根據(jù)接收到溫度傳感器和/或一氧化碳傳感器17的信號來控制注水控制閥16開閉的控制 電路18，溫度傳感器和/或一氧化碳傳感器17的信號輸出端與控制電路連接。當(dāng)有瓦斯燃 燒的情況發(fā)生時，由于升溫，控制電路18將控制注水控制閥16向除塵箱內(nèi)注水，將燃燒源 頭的火焰澆滅，當(dāng)火被撲滅時，溫度降低，控制電路18將控制注水控制閥16關(guān)閉而停止向 除塵箱內(nèi)注水。上述實施例4中的溫度傳感器、一氧化碳傳感器也可以采用具有報警功能的傳感 器或連接報警裝置，在控制除塵箱注水滅火的同時報警，以提示施工人員采取防護(hù)和滅火 措施，如在鉆桿中心由送氣改為注水對鉆頭處滅火。上述實施例1 4中的抽放套管既可以作為防護(hù)裝置的一部分，也可以將現(xiàn)有的 抽放套管與僅有除塵箱的防護(hù)裝置組合使用。上述實施例1 4中的注水口、出氣口、進(jìn)氣 口、溢水口、出渣口均可設(shè)置一個或多個。
權(quán)利要求1.一種礦井鉆孔施工的防護(hù)裝置，其特征在于包括內(nèi)部用于盛水的除塵箱，除塵箱 上設(shè)有注水口，除塵箱頂部設(shè)有與箱內(nèi)部相通的用于與瓦斯抽放裝置連接的出氣口，除塵 箱底部設(shè)有與箱內(nèi)部相通的出渣口，除塵箱上設(shè)有與箱內(nèi)部相通的、用于接收鉆孔施工中 的抽放套管排出的氣體的入水進(jìn)氣口，所述入水進(jìn)氣口設(shè)于除塵箱的靠近箱底處或者連接 有末端靠近除塵箱箱底處的入水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)裝置，其特征在于所述除塵箱上設(shè)有與箱內(nèi)部相通的、 用于接收鉆孔施工中的抽放套管排出的氣體的水上進(jìn)氣口，所述水上進(jìn)氣口設(shè)于除塵箱的 靠近箱頂處或者連接有末端靠近除塵箱箱頂處的透氣管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防護(hù)裝置，其特征在于所述除塵箱中部設(shè)有用于維持箱內(nèi) 液面高度的與箱內(nèi)部相通的溢水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)裝置，其特征在于所述防護(hù)裝置還包括與除塵箱配套 使用的用于套設(shè)于施工中的鉆桿周圍的抽放套管，抽放套管遠(yuǎn)離鉆孔施工的鉆頭的一端設(shè) 有與套管內(nèi)部相通的排放口，排放口通過連接管道與除塵箱上的入水進(jìn)氣口連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防護(hù)裝置，其特征在于所述防護(hù)裝置還包括與除塵箱配套 使用的用于套設(shè)于施工中的鉆桿周圍的抽放套管，抽放套管遠(yuǎn)離鉆孔施工的鉆頭的一端設(shè) 有與套管內(nèi)部相通的兩個排放口，兩個排放口通過兩條連接管道分別與除塵箱上的入水進(jìn) 氣口和水上進(jìn)氣口連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防護(hù)裝置，其特征在于所述的兩個排放口分別設(shè)于抽放套 管的頂部和底部，底部的排放口與入水進(jìn)氣口連通，頂部的排放口與水上進(jìn)氣口連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任意一項所述的防護(hù)裝置，其特征在于所述出氣口上或出 氣口連接的抽氣通道或除塵箱的箱體安裝有用于防火報警的一氧化碳傳感器和/或溫度 傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防護(hù)裝置，其特征在于所述注水口上或注水口連接的注水 通道上安裝有注水控制閥，另設(shè)有與注水控制閥控制連接的根據(jù)所述的用于防火報警的溫 度傳感器和/或一氧化碳傳感器發(fā)出的信號來控制注水控制閥開閉的控制電路，所述的一 氧化碳傳感器和/或溫度傳感器的信號輸出端與所述控制電路連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任意一項所述的防護(hù)裝置，其特征在于所述注水口上或注 水口連接的注水通道上安裝有注水控制閥，所述出氣口上或出氣口連接的抽氣通道或除塵 箱的箱體安裝有溫度傳感器和/或一氧化碳傳感器，另設(shè)有與注水控制閥控制連接的根據(jù) 接收到溫度傳感器和/或一氧化碳傳感器的信號來控制注水控制閥開閉的控制電路，溫度 傳感器和/或一氧化碳傳感器的信號輸出端與控制電路連接。
專利摘要本實用新型公開了一種礦井鉆孔施工的防護(hù)裝置，處理打鉆時的瓦斯、煤塵和防火的防護(hù)裝置，包括內(nèi)部用于盛水的除塵箱，除塵箱上設(shè)有注水口，除塵箱頂部設(shè)有與箱內(nèi)部相通的用于與瓦斯抽放裝置連接的出氣口，除塵箱底部設(shè)有與箱內(nèi)部相通的出渣口，除塵箱上設(shè)有與箱內(nèi)部相通的、用于接收鉆孔施工中的抽放套管排出的氣體的入水進(jìn)氣口，所述入水進(jìn)氣口設(shè)于除塵箱的靠近箱底處或者連接有末端靠近除塵箱箱底處的入水管。本實用新型的防護(hù)裝置與瓦斯抽放裝置配套使用可將在鉆孔施工過程中的大部分瓦斯抽走，并可以回收利用，不會造成巷道風(fēng)流中的瓦斯超限，提高施工效率，而煤塵則沉入水中進(jìn)行沉淀，由出渣口排出，減少環(huán)境污染，保護(hù)施工人員的健康。
文檔編號E21F5/02GK201843633SQ20102029604
公開日2011年5月25日 申請日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者何國益, 趙彤宇 申請人:鄭州光力科技股份有限公司