专利名称：瓦斯粉尘渣水收集器的制作方法
技术领域：
本发明属于煤炭开采技术领域，特别涉及对抽采钻孔施工过程中钻孔内喷出的瓦斯和压风排粉粉尘、钻渣、水进行有效分离，防止施钻过程中出现瓦斯超限和粉尘危害、钻渣和水混合物冲刷、沉淀堆积后减小巷道有效通风断面的煤矿专用设备。
背景技术：
煤矿瓦斯、粉尘事故是井下的重大灾害之一，若发生瓦斯、粉尘事故，不仅会严重破坏生产环境，而且会造成人员伤亡，给人民、企业、国家造成巨大的损失，因此，消除瓦斯超限和粉尘是预防瓦斯、粉尘事故的前提条件，也是矿井安全生产的重要保障之一。由于地质沉积作用，煤层中积压了大量的瓦斯等有毒有害气体，为了实现安全采掘，通常情况下，采掘前首先要布置专用瓦斯抽采坑道，采用坑道钻机施工抽采钻孔提前实施瓦斯抽采，待抽采达标后，方能开始采掘煤炭。然而在施工抽采钻孔过程中，特别是许多矿井进入深部水平后，煤层瓦斯含量、压力都将增大，施钻喷孔、甚至钻孔延时喷孔造成的瓦斯超限不安全问题，钻孔垮孔问题也越来越突出，为了克服垮孔和瓦斯超限问题，不得不采取压风排粉施工工艺，同时大量钻渣和水的混合物冲刷、沉淀堆积后(据测算，一个年产150万吨的矿井，每年因治理瓦斯施钻形成的钻渣和水的混合物沉淀堆积后的质量约4500吨左右。)减小了巷道有效通风断面，不仅对矿井通风造成直接影响，而且还给矿井抽采安全质量标准化建设造成安全隐患。在现有技术中，本申请人于2011年09月14提出发明专利申请号为CN201110271263. 2的发明专利申请，该发明专利申请提出了专用气水渣三者有效分离的处理设备(即“瓦斯抽放气水渣分离器”)。该发明专利申请的技术方案虽然在气水渣的收集和分离上具有有效效果，但是对粉尘的迅速处理能力还显得不足，这主要是因为没有设置专门的喷水装置，特别是该发明专利申请于本申请人最新研发的并于本发明申请同日递交的“螺旋式捕捉器”配套使用时，由于该“螺旋式捕捉器”没有水除尘过程，因此通过“螺旋式捕捉器”过来的气水渣中粉尘特别的大，因此原有的发明专利申请号为CN201110271263. 2的“瓦斯抽放气水渣分离器”的处理能力则略显不足。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的水气渣捕捉器(分离器)对粉尘的处理能力的不足，提出了一种瓦斯粉尘渣水收集器。本发明的技术方案是瓦斯粉尘渣水收集器，包括作为主体的箱体，位于箱体侧壁上部的倾斜向下插入箱体侧壁的气水渣进口管、位于箱体侧壁下部的倾斜向下插入箱体侧壁的出渣斗、位于箱体侧壁下部的出水口、位于箱体内部倾斜安装并且下端与出渣斗连接的滤网、位于箱体上端面的垂直插入箱体的用于排气的出气口 ；其特征在于，所述箱体上端面的内部、气水渣进口管的管道中和出气口的管道中均安装有用以喷水的水管，所述箱体上端面的内部的水管的进水口穿过箱体的端部通过活接头和快速插头与外部的水源连接，箱体上端面的内部的水管下端安装有至少一个喷嘴，端面的内部的水管的一端与气水渣进口管的管道中的水管连接用以向气水渣进口管的水管供水，另一端与出气口的管道中的水管连接用以向出气口的管道供水，所述气水渣进口管的管道中的水管和出气口的管道中的水管上均具有喷水的小孔。上述气水渣进口管的管道中的水管沿管壁的轴向呈螺旋状排列，所述出气口的管道中的水管在同一水平面上呈螺旋状排列，所述箱体上端面的内部的管道呈“H”状排列，该“H”状排列的管道的进水管位于“H”状水管的横线的中部，所述喷嘴共六个，六个喷嘴按照一边三个的方式安装在“H”状水管的两竖直线上。本发明的有益效果是在瓦斯粉尘渣水收集器中收集的气水渣通过气水渣进口管进入箱体后，由于出气口和外界的抽采管道连接，使得箱体处于负压状态，从气水渣进口管进入的带有瓦斯的有害气体被充分抽走，水和渣的混合物在重力的作用下沿着滤网倾斜向下滑落，水则滤过滤网落入箱体的下方在出水口处汇集，等达到一定量后自然顶开出水口橡胶门排出箱体外，并可通过水管收集到规定的地方；钻渣则沿着滤网的上表面向下滑落并汇集在出渣斗处，等达到一定量后自然顶开出渣口橡胶门排出箱体外，并可收集到规定 的地方。本实施例中的箱体上端面的内部、气水渣进口管的管道中和出气口的管道中均安装的水管进行喷水，由于这些水管臂上具有小孔，因此喷出的水形成多处水雾，使得水雾与气水渣能够达到充分的混合，有效的起到了降尘的作用，特别是在出气口的水管也能形成密集的水雾，因此固体灰尘不易通过。通过上述结构的装置，可以有效的对在抽采钻孔过程中形成的气水渣进行有效分离并可被收集到规定的地方或容器中，从而防止瓦斯和水、钻渣等有害物质在坑道中汇集从而造成瓦斯超限和钻渣水的混合物大量堆积等安全隐患。
图I是本发明的剖视结构示意图。图2是图I的A方向的俯视图。图3是图2的B方向的喷嘴安装结构示意图。附图标记说明气水渣进口管I、喷嘴2、水管3、箱体上端面的内部的水管31、气水渣进口管的管道中的水管32、出气口的管道中的水管33、快速插头4、活接头41、出气口 5、出水口 6、出水口橡胶门7、滤网8、出渣斗9、出渣口橡胶门10、圆柱头螺钉11、门压条12、箱体13、排水管14。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。如图I所示，瓦斯粉尘渣水收集器，包括作为主体的箱体13，位于箱体13侧壁上部的倾斜向下插入箱体13侧壁的气水渣进口管I、位于箱体13侧壁下部的倾斜向下插入箱体13侧壁的出渣斗9、位于箱体13侧壁下部的出水口 6、位于箱体13内部倾斜安装并且下端与出渣斗9连接的滤网8、位于箱体13上端面的垂直插入箱体13的用于排气的出气口 5 ；其特征在于，所述箱体13上端面的内部、气水渣进口管I的管道中和出气口 5的管道中均安装有用以喷水的水管，所述箱体13上端面的内部的水管31的进水口穿过箱体13的端部通过活接头41和快速插头4与外部的水源连接，箱体13上端面的内部的水管31下端安装有至少一个喷嘴2，本实施例为六个，也可以更具需要任意设定至少一个或多个喷嘴，端面的内部的水管31的一端与气水渣进口管I的管道中的水管32连接用以向气水渣进口管I的水管供水，另一端与出气口 5的管道中的水管33连接用以向出气口 5的管道供水，所述气水渣进口管I的管道中的水管和出气口 5的管道中的水管上均具有喷水的小孔。本实施例中，所述气水渣进口管I的管道中的水管沿管壁的轴向呈螺旋状排列，所述出气口 5的管道中的水管在同一水平面上呈螺旋状排列，所述箱体13上端面的内部的管道呈“H”状排列，该“H”状排列的管道的进水管位于“H”状水管的横线的中部，所述喷嘴2共六个，六个喷嘴2按照一边三个的方式安装在“H”状水管的两竖直线上。上述出渣斗9在箱体13的出口处通过圆柱头螺钉11和门压条12将出渣口橡胶门10螺栓连接在箱体13上。上述出水口 6的入口位于箱体13的侧壁，出口水平向上，在出口处通过螺栓固定安装有遮挡出口的出水口橡胶门7。
上述箱体13的下端面还具有一个排水管14，所述排水管14通过球阀控制管路的开闭。经过上述结构设置后，所述箱体13构成一个相对密闭空间，所述气水渣进口管I用于输入充分混合的瓦斯气体、钻渣、粉尘组成的气渣混合物；所述滤网8用于将气水渣混合物分离为气、水和渣；所述出气口 5用于箱体13内积压分离的瓦斯气体抽出到瓦斯管内；所述出渣斗9用于收集分离后的钻渣；所述出水口 6用于收集分离后的水；所述出渣斗9附近的渣口橡胶门10和出水口 6附近的出水口橡胶门7分别将两者密封用密闭箱体13以使得箱体13处于负压状态。上述箱体13在本实施例中为圆柱形，但是本领域的普通技术人员应该意识到，箱体13的主要作用是形成一个相对密闭的空间用以容纳分离前的气渣混合物及分离后的气、水和渣，因此箱体13的具体形状并不局限于圆柱形，所有可以形成相对密闭的空间的结构均可以作为本发明的箱体13，相对密闭在本发明中应被理解为在出气口 5与外界的抽气装置联通并工作时应当保证箱体13的内部处于负压状态，这样才能保证将从气水渣进口管I进入的带有瓦斯的有害气体被充分抽走。本领域的普通技术人员应该意识到，箱体13的构成本身是一个显而意见的过程，可以通过现有的箱体制作技术制作，本实施例中公开的具体的箱体结构并不应该被理解为对箱体13的限制，所有可以形成具有一定负压的相对密闭的箱体均可以视为等效于本实施例中公开的箱体13。虽然本实施例只公开的一种具体的气水渣进口管I的组成结构，但是本领域的普通技术人员能够容易的在结构上做出变形，只要能够实现将外界的水气渣混合物稳定的送入到箱体13上方的结构均可以视为等效于本实施例中公开的气水渣进口管I。本实施例的滤网8可以采用钢架结构，滤网8的材料是不锈钢，过滤网网眼的密度应该保证足够密便于更好的分离液体和固体。虽然本实施例只公开的一种具体的出渣斗9的组成结构，但是本领域的普通技术人员能够容易的在结构上做出变形，只要能够实现箱体13在负压状态下能够关闭出渣斗9的结构均可以视为等效于本实施例中公开的出渣斗9。虽然本实施例只公开的一种具体的出水口 6的组成结构，但是本领域的普通技术人员能够容易的在结构上做出变形，只要能够实现出水口 6在负压状态下能够关闭出水口6并且便于与外界的水管连接的结构均可以视为等效于本实施例中公开的出水口 6。本实施例的瓦斯粉尘渣水收集器的工作过程和原理是工作开始时，首先将通过其它设备(如本申请人提出的与本发明申请同日申请“螺旋式捕捉器”)收集到的气水渣通过气水渣进口管I进入箱体13后，开启与出气口 5连接的抽气设备，由于箱体13是一个相对密闭的空间，因此从气水渣进口管I进入的带有瓦斯的有害气体被充分抽走，水和渣的混合物在重力的作用下沿着滤网8倾斜向下滑落，同时本实施例中的箱体13上端面的内部、气水渣进口管I的管道中和出气口 5的管道中均安装的水管进行喷水，由于这些水管臂上具有小孔，因此喷出的水形成多处水雾，使得水雾与气水渣能够达到充分的混合，有效的起到了降尘的作用，特别是在出气口 5的水管33也能形成密集的水雾，因此固体灰尘不易通过。充分混合后的水气渣混合物中的滤网8落入水箱13的下方在出水口 6处汇集，等达到一定量后自然顶开出水口橡胶门7排出水箱13外，并可通过水管收集到规定的地方；渣则沿着滤网8的上表面向下滑落并汇集在出渣斗9处，等达到一定量后自然顶开出渣口橡胶门10排出水箱13外，并可收集到规定的地方。为了更好的排出比重较大的水浆，还可以定期开启排水管14。通过上述结构的装置，可以有效的对在瓦斯抽采钻孔过程中形成的气 水渣进行有效分离并可被收集到规定的地方或容器中，从而防止瓦斯和水、钻渣等有害物质在坑道中汇集从而造成瓦斯超限和钻渣水的混合物大量堆积等安全隐患。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
权利要求
1.瓦斯粉尘渣水收集器，包括作为主体的箱体(13)，位于箱体(13)侧壁上部的倾斜向下插入箱体(13)侧壁的气水渣进口管(I)、位于箱体(13)侧壁下部的倾斜向下插入箱体(13)侧壁的出渣斗(9)、位于箱体(13)侧壁下部的出水口(6)、位于箱体(13)内部倾斜安装并且下端与出渣斗(9)连接的滤网(8)、位于箱体(13)上端面的垂直插入箱体(13)的用于排气的出气口(5);其特征在于，所述箱体(13)上端面的内部、气水渣进口管(I)的管道中和出气口(5)的管道中均安装有用以喷水的水管，所述箱体(13)上端面的内部的水管(31)的进水口穿过箱体(13)的端部通过活接头(41)和快速插头(4)与外部的水源连接，箱体(13)上端面的内部的水管(31)下端安装有至少一个喷嘴(2)(本实施例为六个)，端面的内部的水管(31)的一端与气水渣进口管(I)的管道中的水管(32)连接用以向气水渣进口管(I)的水管供水，另一端与出气口(5)的管道中的水管(33)连接用以向出气口(5)的管道供水，所述气水渣进口管(I)的管道中的水管和出气口(5)的管道中的水管上均具有喷水的小孔。
2.根据权利要求I所述的瓦斯粉尘渣水收集器，其特征在于，所述气水渣进口管(I)的管道中的水管沿管壁的轴向呈螺旋状排列，所述出气口(5)的管道中的水管在同一水平面上呈螺旋状排列，所述箱体(13)上端面的内部的管道呈“H”状排列，该“H”状排列的管道的进水管位于“H”状水管的横线的中部，所述喷嘴共六个，六个喷嘴(2)按照一边三个的方式安装在“H”状水管的两竖直线上。
全文摘要
本发明涉及瓦斯粉尘渣水收集器，包括箱体，位于箱体侧壁上部的倾斜向下插入箱体侧壁的气水渣进口管、位于箱体侧壁下部的倾斜向下插入箱体侧壁的出渣斗、位于箱体侧壁下部的出水口、位于箱体内部倾斜安装并且下端与出渣斗连接的滤网、位于箱体上端面的垂直插入箱体的用于排气的出气口；所述箱体上端面的内部、气水渣进口管的管道中和出气口的管道中均安装有用以喷水的水管，所述箱体上端面的内部的水管的进水口穿过箱体的端部通过活接头和快速插头与外部的水源连接，箱体上端面的内部的水管下端安装有至少一个喷嘴。本发明的有益效果是防止瓦斯和水、钻渣等有害物质在坑道中汇集从而造成瓦斯超限和钻渣水的混合物大量堆积等安全隐患。
文档编号E21F7/00GK102817630SQ20121012139
公开日2012年12月12日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者赵林, 蒋和财 申请人:成都晟鑫机电设备有限公司