专利名称：一种湿式孔口涡流集控尘装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种湿式孔口涡流集控尘装置及方法，尤其适用于煤矿井下钻孔施工过程中压风排渣所产生粉尘的捕集与防治。
背景技术：
煤矿井下的作业过程大多都伴随着大量粉尘的产生，特别是在井下瓦斯抽放钻孔的施工中，为避免水力排渣所造成的钻孔坍塌、抱钻、埋钻等事故，目前大多仍采用压风排渣，由此所造成大量的粉尘逸散于钻场空间，使得钻孔作业场所的粉尘污染极其严重，直接危及煤矿的安全生产及作业人员的身心健康。截至目前，如何简便、有效的实施打钻粉尘的防治、改善钻场作业工人的工作环境，一直都是一个施工现场亟待解决的难题。
发明内容
技术问题本发明的目的是要克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、除尘效率高、安全可靠的湿式孔口涡流集控尘装置及方法。技术方案本发明的湿式孔口涡流集控尘装置，包括联接为一体的集尘器前盖和集尘器后盖，集尘器前盖和集尘器后盖之间设有环形隔板，集尘器前盖上设有涡流排尘管， 涡流排尘管上设有文丘里射流引射器，文丘里射流引射器的内部设有高压水喷嘴；集尘器前盖的端面上设有可穿入钻杆的阻燃耐磨套环；集尘器后盖的前部设有穿过钻杆的钻孔套管，集尘器后盖的下部设有集中排渣管，集尘器后盖的顶部设有与高压水管相连的高压水雾喷嘴。所述联接为一体的集尘器前盖和集尘器后盖之间设有可拆卸法兰盘；所述的集尘器后盖的顶部设有进行悬吊安装的吊环。本发明的湿式孔口涡流集控尘方法，包括如下步骤
a.在煤岩体壁上施工一个适合插入钻孔套管的浅钻孔；
b.将湿式孔口涡流集控尘装置经吊环进行悬吊，使钻孔套管插入浅钻孔内后固定；
c.开启高压水喷嘴和高压水雾喷嘴进行喷雾；
d.将钻杆经阻燃耐磨套环的钻杆入口插入，穿过钻孔套管向煤岩体壁内实施钻孔，在钻孔钻进过程中，压风排出的钻渣在环形隔板的作用下，首先经钻孔套管进入集尘器后盖的内腔，在高压水雾喷嘴的作用下进行一次降尘，大颗粒的钻渣通过集中排渣管进行收集并排放；含尘气流经环形隔板中心孔进入集尘器前盖的内腔，经设在集尘器前盖上的涡流排尘管后进入文丘里射流引射器，在文丘里射流引射器内安装的高压水喷嘴的作用下进行二次深度除尘净化。有益效果由于采用了上述技术方案，集尘器前盖和集尘器后盖为联接体，便于拆卸和高压水雾喷嘴的更换；钻孔钻进时通过集中排渣管进行排渣，有利于大颗粒钻孔排渣的集中收集和定期排放；采用文丘里射流引射器所产生的负压作用在集尘器前盖和集尘器后盖的内腔体内形成含尘气流的涡流流动，避免了含尘气流从钻杆入口的缝隙处逸散；通过钻孔排渣及粉尘首先在高压水雾喷嘴的作用下进行一次降尘，然后再经文丘里射流引射器内安装的高压水喷嘴的作用下进行二次深度除尘净化，含尘气流的两次净化，提高了除尘效率。其结构简单、便于组装、拆卸以及高压水雾喷嘴的更换、操作简便、安全可靠、效果好。
图1为本发明的结构示意图。图2为图1的A向视图。图中1-集尘器前盖，2-集中排渣管，3-集尘器后盖，4-钻孔套管，5-煤岩体壁， 6-吊环，7-高压水雾喷嘴，8-高压水管，9-涡流排尘管，10-固定法兰，11-钻杆入口，12-钻杆，13-阻燃耐磨套环，14-文丘里射流引射器，15-高压水喷嘴，16-可拆卸法兰盘，17-环形隔板。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一个实施例做进一步的描述
本发明的湿式孔口涡流集控尘装置，包括集尘器前盖1和集尘器后盖3两部分，集尘器前盖1和集尘器后盖3由可拆卸法兰盘16进行连接，中间设有将其分隔为两个区域的环形隔板17。集尘器前盖1上设有涡流排尘管9，在涡流排尘管9上装有文丘里射流引射器14， 文丘里射流引射器14内部安装高压水喷嘴15，在集尘器前盖1的端面上设有钻杆入口 11， 在钻杆入口 11上通过固定法兰10安装并固定有可穿入钻杆12的阻燃耐磨套环13 ；集尘器后盖3上设有可穿过入钻杆12的钻孔套管4、集中排渣管2，在集尘器后盖3顶部安装有高压水雾喷嘴7和吊环6。集尘器后盖3的顶部设有进行悬吊安装的吊环6，并安装有高压水雾喷嘴7，高压水雾喷嘴7和高压水喷嘴15均由井下高压水管8进行供水。本发明的湿式孔口涡流集控尘方法首先用钻机在煤岩体壁5上施工一个适合插入钻孔套管4的浅钻孔，通过吊环6将湿式孔口涡流集控尘装置悬吊，使钻孔套管4插入浅钻孔内后固定，然后开启高压水雾喷嘴7和高压水喷嘴15进行喷雾，将钻杆12经钻杆入口 11插入煤岩体壁5实施钻孔，在钻孔钻进过程中，压风排出的钻渣在环形隔板17的作用下， 首先经钻孔套管4进入集尘器后盖3的内腔，在高压水雾喷嘴7的作用进行一次降尘，大颗粒的钻渣由集中排渣管2进行收集并排放；含尘气流经环形隔板17中心孔进入集尘器前盖 1的内腔，经设在集尘器前盖1上的涡流排尘管9后进入文丘里射流引射器14，在文丘里射流引射器14内安装的高压水喷嘴15的作用下进行二次深度除尘净化。
权利要求
1.一种湿式孔口涡流集控尘装置，其特征在于它包括联接为一体的集尘器前盖(1) 和集尘器后盖(3)，集尘器前盖(1)和集尘器后盖(3)之间设有环形隔板(17)，集尘器前盖 (1)上设有涡流排尘管(9)，涡流排尘管(9)上设有文丘里射流引射器(14)，文丘里射流引射器(14)的内部设有高压水喷嘴(15)；集尘器前盖(1)的端面上设有可穿入钻杆(12)的阻燃耐磨套环(13);集尘器后盖(3)的前部设有穿过钻杆(12)的钻孔套管(4)，集尘器后盖 (3)的下部设有集中排渣管(2)，集尘器后盖(3)的顶部设有与高压水管(8)相连的高压水雾喷嘴(7)。
2.据权利要求1所述的湿式孔口涡流集控尘装置，其特征在于所述联接为一体的集尘器前盖(1)和集尘器后盖(3 )之间设有可拆卸法兰盘(16 )。
3.据权利要求1所述的湿式孔口涡流集控尘装置，其特征在于所述的集尘器后盖(3) 的顶部设有进行悬吊安装的吊环(6)。
4.一种如上述权利要求所述装置的湿式孔口涡流集控尘方法，其特征在于包括如下步骤a.在煤岩体壁(5)上施工一个适合插入钻孔套管(4)的浅钻孔；b.将湿式孔口涡流集控尘装置经吊环(6)进行悬吊，使钻孔套管(4)插入浅钻孔内后固定；c.开启高压水喷嘴(15)和高压水雾喷嘴(7 )进行喷雾；d.将钻杆(12)经阻燃耐磨套环(13)的钻杆入口(11)插入，穿过钻孔套管(4)向煤岩体壁(5)内实施钻孔，在钻孔钻进过程中，压风排出的钻渣在环形隔板(17)的作用下，首先经钻孔套管(4)进入集尘器后盖(3)的内腔，在高压水雾喷嘴(7)的作用下进行一次降尘， 大颗粒的钻渣通过集中排渣管(2)进行收集并排放；含尘气流经环形隔板(17)中心孔进入集尘器前盖(1)的内腔，经设在集尘器前盖(1)上的涡流排尘管(9)后进入文丘里射流引射器(14)，在文丘里射流引射器(14)内安装的高压水喷嘴(15)的作用下进行二次深度除尘净化。
全文摘要
一种湿式孔口涡流集控尘装置及方法，适用于煤矿井下各类钻孔压风排渣所产生粉尘的防治。所述湿式孔口涡流集控尘装置包括集尘器前盖、集尘器后盖、钻孔套管、集中排渣管、涡流排尘管、文丘里射流引射器以及高压水喷嘴组成；所述湿式孔口涡流集控尘方法首先由钻机在煤岩体壁上施工浅钻孔并插入钻孔套管，将湿式孔口涡流集控尘装置经吊环进行悬吊固定，开启高压水喷嘴并保持在钻孔钻进过程中喷雾正常运行，将钻杆经钻杆入口插入并实施钻孔钻进。本发明结构紧凑、操作方便，有利于钻孔排渣的集中收集和定期排放，避免了含尘气流从钻杆入口处的逸散，实现了含尘气流的两次净化，提高了除尘效率。
文档编号E21B21/015GK102296937SQ201110222368
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者李庆钊, 林柏泉 申请人:中国矿业大学