钻孔除尘系统及矿井钻孔系统的制作方法

本实用新型涉及煤矿维护技术领域，尤其涉及一种钻孔除尘系统及矿井钻孔系统。

背景技术：

粉尘是我国煤矿行业的灾害之一。长期接触粉尘会使职工罹患尘肺病等多种职业病，对工作人员的健康造成重大危害。尤其是在煤矿顺层钻孔施工过程中，为了防止煤层垮塌等事故只能采用干式钻孔，这种方式将会产生大量粉尘。

现有技术的煤矿顺层钻孔施工的除尘方式主要是在钻孔的孔口处设置环形喷雾设备，在钻孔施工的同时通过环形喷雾设备喷出的喷雾将从孔口扩散出的粉尘打湿。

但是，这种方式仍会有部分粉尘没有及时被喷雾湿润而扩散到空气中，除尘效率低。

技术实现要素：

本实用新型提供一种钻孔除尘系统及矿井钻孔系统，以解决现有技术的除尘方式除尘效率低的问题。

本实用新型提供一种钻孔除尘系统，包括：罩壳，罩壳内部形成容纳腔，罩壳的一端设置有第一开口、另一端设有第二开口，以使钻杆经由第二开口、容纳腔后再由第一开口伸出；罩壳对应第一开口周围形成有用于与待钻孔墙体固定连接的连接部；罩壳侧部设有出口；排出筒，排出筒的一端连接在出口周围，且排出筒内部的排出通道与容纳腔连通；液体喷射装置，固定设置在罩壳或排出筒内，用于向容纳腔或排出通道内喷射液雾。

如上所述的钻孔除尘系统，其中，出口位于罩壳的下方，排出筒沿罩壳的重力方向朝下延伸。

如上所述的钻孔除尘系统，其中，排出筒的横截面面积由靠近出口的一端向远离出口的一端逐渐缩小。

如上所述的钻孔除尘系统，其中，液体喷射装置包括喷头，喷头设置在排出筒内壁处，喷头的喷射方向朝向排出筒远离罩壳的方向，且喷射方向与排出筒的轴线成预设夹角。

如上所述的钻孔除尘系统，其中，排出筒远离罩壳的一端套设有柔性集尘套筒。

如上所述的钻孔除尘系统，还包括二次除尘装置，二次除尘装置包括：隔离罩，隔离罩位于罩壳沿风流方向的一侧，且隔离罩与罩壳之间有预设距离；隔离罩朝向罩壳的一面形成吸纳口；吸尘装置，吸尘装置设置在隔离罩内，用于将从罩壳或排出筒中逃出的粉尘吸入隔离罩内；喷射器，喷射器用于向从罩壳或排出筒中逃出的粉尘喷射液雾。

如上所述的钻孔除尘系统，其中，吸尘装置包括支架及扇叶，支架固定在隔离罩上；支架上设置有转轴，转轴的轴线沿风流方向延伸，扇叶固定在转轴上，以随转轴旋转；喷射器包括安装端和喷射段；安装端固定在转轴上，喷射段由转轴沿径向伸出，且喷射器位于扇叶背离罩壳一侧。

如上所述的钻孔除尘系统，其中，喷射器为一端封闭的圆柱管，圆柱管没有封闭的一端固定为安装端；圆柱管上设置有多个喷射孔，以形成喷射段。

如上所述的钻孔除尘系统，其中，喷射器的数量为多个，喷射器与扇叶间隔设置。

本实用新型还提供一种矿井钻孔系统，包括：钻机，以及如上所述的钻孔除尘系统；钻机的钻杆水平伸出、并贯穿钻孔除尘系统的罩壳后与巷道侧壁接触。

本实用新型提供的钻孔除尘系统及矿井钻孔系统，通过在钻杆与待钻孔墙体接触处设置罩壳，罩壳的侧部上形成有出口，排出筒的一端固定在出口周围，以使罩壳内的容纳腔与排出筒的排出通道连通，使得从钻孔中产生的粉尘能够集中在罩壳内并经由排出筒排出，同时，通过在排出筒或罩壳内设置能够喷出液雾的液体喷射装置，使得粉尘在排出过程中能够被液雾打湿而除去，从而减少扩散到空气中的粉尘数量，提高了除尘效率，降低了矿井钻孔系统的粉尘污染程度。

附图说明

图1为本实用新型钻孔除尘系统一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型钻孔除尘系统另一实施例的俯视图；

图3为图2中二次除尘装置的主视图；

图4为图3中喷射器的结构示意图。

附图标记说明：

1：罩壳； 11：第一开口；

12：第二开口； 13：连接部；

14：侧部； 2：排出筒；

3：液体喷射装置； 4：柔性集尘套筒；

5：二次除尘装置； 51：隔离罩；

52：吸尘装置； 521：支架；

522：扇叶； 523：转轴；

53：喷射器； 531：安装端；

532：喷射段； 533：喷射孔；

54：吸纳口； 6：待钻孔墙体；

7：钻机； 71：钻杆；

G：重力方向 F：风流方向。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型不局限于下述的具体实施方式。

图1为本实用新型钻孔除尘系统一实施例的结构示意图。请结合图1，本实施例提供一种钻孔除尘系统，包括：罩壳1，罩壳1内部形成容纳腔(未示出)，罩壳1的一端设置有第一开口11、另一端设有第二开口12，以使钻杆71经由第二开口12、容纳腔后再由第一开口11伸出；罩壳1对应第一开口11周围形成有用于与待钻孔墙体6固定连接的连接部13；罩壳1侧部14设有出口(未示出)；排出筒2，排出筒2的一端连接在出口周围，且排出筒2内部的排出通道与容纳腔连通；液体喷射装置3，固定设置在罩壳1或排出筒2内，用于向容纳腔或排出通道内喷射液雾。

具体地，钻孔除尘系统可以应用于煤矿井顺层钻孔施工中，其可以通过罩壳1上的连接部13固定到待钻孔墙体6上，钻杆71可以从罩壳1远离待钻孔墙体6的一端的第二开口12伸入罩壳1内部，并穿过罩壳1另一端的第一开口11而与待钻孔墙体6接触。钻孔产生的粉尘可以集中在罩壳1的容纳腔内，经由与容纳腔相连的排出筒2排出，并通过在排出路径中设置液体喷射装置3而将粉尘打湿除去。

罩壳1的外形可以有多种形状，例如其可以为截面形状固定的恒定截面结构，又例如其可以为截面面积不固定的变截面结构；其截面形状也可以为圆形或方形等，在此不做具体限定。容纳腔作为罩壳1容纳粉尘的结构，其形状可以根据实际需求进行设置，优选地，罩壳1可以为薄壁结构，其内部空腔形成为容纳腔。

连接部13作为连接罩壳1与待钻孔墙体6的部件，其形状与结构可以根据矿井巷道侧墙表面进行设置，以能实现罩壳1与待钻孔墙体6固定连接即可。优选地，连接部13可以与罩壳1一体成型，其外缘可以沿周向凸出罩壳1的侧部14，连接部13上可以设置有安装孔，螺钉可以穿过安装孔与待钻孔墙体6螺接。

罩壳1的两端还开设有便于钻杆71穿过的第一开口11和第二开口12，第一开口11位于罩壳1靠近待钻孔墙体6的一端，第二开口12位于罩壳1远离待钻孔墙体6的另一端。第一开口11和第二开口12的形状及大小可以相同也可以不同，优选地，第二开口12的形状可以为圆形，第二开口12的直径略大于钻杆71的直径，以便钻杆71能够伸入罩壳1内部，同时还可以防止粉尘从第二开口12扩散到空气中；进一步地，第一开口11的形状也可以为圆形，其直径可以大于第二开口12的直径，可以防止与钻杆71发生干涉，同时还可以使粉尘可以顺利进入罩壳1内部。

罩壳1的侧部14上还设置有出口，以使粉尘可以集中从出口处排出。出口的形状、大小以及位置可以根据实际需求进行设置，在此不做具体限定。优选地，罩壳1可以从两端向出口的位置倾斜设置，即在出口周围形成漏斗型结构，以加快粉尘从出口向外排出的速度。

排出筒2的一端固定在出口的周围，其固定连接方式也可以有多种，例如排出筒2的一端可以胶接在罩壳1的出口周围，又例如出口周围可以设置有凹槽，排出筒2的一端可以卡接在出口周围。优选地，排出筒2可以与罩壳1一体成型，简化加工过程。通过将排出筒2固定在出口周围，可以使得排出筒2内部的排出通道与罩壳1的容纳腔连通，粉尘可以从容纳腔进入排出筒2内，并通过排出通道排出。优选地，排出通道远离出口的一端可以接近地面，以将粉尘排到地面上。排出筒2和排出通道的形状及大小可以根据实际情况进行设置，在此不做具体限定。

液体喷射装置3的形状及数量可以有多种，例如其可以为环绕排出筒2的环形，又例如其可以为设置在罩壳1出口处的长条形，其数目可以为一个或多个，在此不做具体限定。液体喷射装置3可以为现有技术中可以喷出液雾的结构，例如其可以有多个小孔，液体经小孔喷出可以形成液雾。液体喷射装置3喷射的液雾种类也可以有多种，优选地，液雾可以为水雾，可降低其成本。

钻孔时产生的粉尘可以经由第一开口11扩散进入罩壳1的容纳腔内，当罩壳1内的粉尘积累到一定程度，其会从出口向排出筒2的排出通道内扩散，由于罩壳1或排出筒2内设置有液体喷射装置3，使得粉尘在扩散的过程中可以被液体喷射装置3喷出的液雾打湿而除去。

本实施例提供的钻孔除尘系统，通过在钻杆与待钻孔墙体接触处设置罩壳，罩壳的侧部上形成有出口，排出筒的一端固定在出口周围，以使罩壳内的容纳腔与排出筒的排出通道连通，使得从钻孔中产生的粉尘能够集中在罩壳内并经由排出筒排出，同时，通过在排出筒或罩壳内设置能够喷出液雾的液体喷射装置，使得粉尘在排出过程中能够被液雾打湿而除去，从而减少扩散到空气中的粉尘数量，提高了除尘效率。

在另一个实施例中，出口位于罩壳1的下方，排出筒2沿罩壳1的重力方向G朝下延伸。具体地，图1中向下方向即箭头所指的方向为重力方向G，开口设置在罩壳1的下方，以使粉尘可以依靠自身重力快速从出口进入排出筒2中，排出筒2的轴线也可以沿重力方向G，使得粉尘在排出通道内也可以依靠重力加快排出速度，提高了除尘的效率。

在上述实施例的基础上，排出筒2的横截面面积可以由靠近出口的一端向远离出口的一端逐渐缩小。具体地，排出筒2可以为截面积由上至下逐渐缩小的漏斗形状，使得粉尘依靠自身重力在排出通道内移动的过程中可以不断得集中，并统一被液体喷射装置3打湿，进一步提高了除尘效率。

为了提高液体喷射装置的喷射除尘效率，液体喷射装置3还可以包括喷头(未示出)，喷头可以设置在排出筒2内壁处，喷头的喷射方向朝向排出筒2远离罩壳1的方向，且喷射方向与排出筒2的轴线成预设夹角。

具体地，液体喷射装置3的喷头可以固定在排出筒2的内壁上，喷头的喷射方向为远离罩壳1的方向，且喷射方向与排出筒2的轴线成预设角度，可以提高液雾与粉尘的结合速度，进而提高除尘效率。预设角度可以根据实际情况进行设置，优选地，预设角度可以为45度。喷头的形状及数量也可以根据实际情况进行设置，在此不做具体限定。

在另一个实施例中，排出筒2远离罩壳1的一端可以套设有柔性集尘套筒4，柔性集尘套筒4可以防止没被打湿的粉尘从排出筒2中逃出。具体地，柔性集尘套筒4为可以在力的作用下发生变形的材料。柔性集尘套筒4的一端可以可拆卸的连接在排出筒2上，优选地，柔性集尘套筒4可以为布料材质，其可以方便地套设在排出筒2的外侧并通过铁丝等缠绕的方式固定。柔性集尘套筒4的另一端可以靠近地面，从而使被打湿的粉尘可以快速落到地面上。

图2为本实用新型钻孔除尘系统另一实施例的俯视图；图2中，箭头所指的方向为风流方向F，重力方向G为垂直纸面向里的方向，水平方向为与重力方向G垂直的方向，表示为图2中的左右方向。图3为图2中二次除尘装置的主视图；图4为图3中喷射器的结构示意图。

请结合图2到图4，本实施例提供的钻孔除尘系统，还包括二次除尘装置5，二次除尘装置5包括：隔离罩51，隔离罩51位于罩壳1沿风流方向F的一侧，且隔离罩51与罩壳1之间有预设距离；隔离罩51朝向罩壳1的一面形成吸纳口54；吸尘装置52，吸尘装置52设置在隔离罩51内，用于将从罩壳1或排出筒2中逃出的粉尘吸入隔离罩51内；喷射器53，喷射器53用于向从罩壳1或排出筒2中逃出的粉尘喷射液雾。

具体地，钻孔除尘系统还可以设置有二次除尘装置5，二次除尘装置5位于罩壳1沿风流方向F的一侧，其可以包括吸尘装置52，从罩壳1或排出筒2中逃出的粉尘可以被吸尘装置52吸入隔离罩51内，并被喷射器53喷射出的液雾除去。

隔离罩51的形状和结构可以有多种，以能形成一面为吸纳口54，其他各面封闭的结构即可，优选地，隔离罩51可以借助地面及待钻孔墙体6而形成封闭侧面，可以简化加工过程。吸纳口54的开口方向朝向罩壳1，吸纳口54的大小可以根据实际情况进行设置，在此不做具体限定。隔离罩51距离罩壳1的预设距离可以根据实际情况进行设置，优选地，隔离罩51可以接近罩壳1，以使逃出的粉尘可以及时被吸入隔离罩51而不会扩散到空气中。

吸尘装置52作为吸入粉尘的装置，其可以设置在隔离罩51内部，吸尘装置52可以形成由罩壳1吹向隔离罩51内的局部风流，从而将粉尘吸入。吸尘装置52可以为现有技术能够实现吸入作用的结构，在此不做具体限定。

喷射器53作为喷出液雾的装置，其结构可以与液体喷射装置3相同，也可以不同，优选地，其可以设置在隔离罩51的沿重力方向G的上方，斜向下喷出液雾，以提高液雾与粉尘的结合程度。

本实施例提供的钻孔除尘系统，通过在罩壳沿风流方向F的一侧设置二次除尘装置，并在二次除尘装置中设置吸尘装置，将从罩壳或排出筒逃出的粉尘吸入隔离罩内，并通过隔离罩内的喷射器产生的液雾而将粉尘打湿，进一步减少了粉尘扩散到空气中的数量，提高了除尘的效率。

在另一个实施例中，吸尘装置52包括支架521及扇叶522，支架521固定在隔离罩51上；支架521上设置有转轴523，转轴523的轴线沿风流方向F延伸，扇叶522固定在转轴523上，以随转轴523旋转；喷射器53包括安装端531和喷射段532；安装端531固定在转轴523上，喷射段532由转轴523沿径向伸出，且喷射器53位于扇叶522背离罩壳1一侧。

具体地，吸尘装置52可以通过支架521固定连接在隔离罩51上，支架521上可以设置有转轴523，转轴523的轴线与风流方向F一致，扇叶522设置在转轴523上，转轴523旋转可以带动扇叶522旋转。扇叶522的形状可以根据实际情况进行设置，以能形成从罩壳1吹向隔离罩51的风流即可。扇叶522的数目可以为一个或多个，在此不做具体限定。

喷射器53的安装端531可以固定在转轴523上，喷射段523沿转轴523的径向延伸，使得喷射器53可以随转轴523一起旋转。喷射器53的结构和形状可以有多种，在此不做具体限定。由于喷射器53可以随着转轴523旋转可以形成全断面喷雾，即整个径向平面都充满了液雾，提高了除尘效率。另外，喷射器53可以设置在扇叶522背离罩壳1的一侧，以使吸入的粉尘可以快速与液雾结合。

作为一个优选地实施例，喷射器53为一端封闭的圆柱管，圆柱管没有封闭的一端固定为安装端531；圆柱管上设置有多个喷射孔533，以形成喷射段532。

具体地，圆柱管没有封闭的一端为安装端531，其可以固定在转轴523上。圆柱管的侧壁和/或远离转轴523的封闭端可以设置有多个喷射孔533，该部分可以为喷射段532，用于喷出液雾。喷射孔533的数目及大小可以根据实际情况进行设置。喷射孔533可以均匀设置在圆柱管的侧壁上，也可以集中设置在圆柱管远离转轴523的部分侧壁上，喷射孔533还可以设置在圆柱管的封闭端上等等，在此不做具体限定。

优选地，喷射器53的数量为多个，喷射器53与扇叶522间隔设置，以方便喷射器53与扇叶522的拆装，同时还能防止喷射器53与扇叶522干涉。

请参考图2，本实施例还提供一种矿井钻孔系统，包括：钻机7，以及钻孔除尘系统；钻机7的钻杆71水平伸出、并贯穿钻孔除尘系统的罩壳1后与巷道侧壁接触。

矿井用钻孔系统可以应用于通风状况不佳，需要进行除尘的钻孔施工作业。钻机7及钻杆71可以为现有技术能够实现钻孔的设备，在此不做具体限定。另外，本实施例提供的钻孔除尘系统与上述实施例的结构及功能相同，在此不再赘述。

本实施例提供的矿井钻孔系统，通过在钻杆与待钻孔墙体接触处设置罩壳，罩壳的侧部上形成有出口，排出筒的一端固定在出口周围，以使罩壳内的容纳腔与排出筒的排出通道连通，使得从钻孔中产生的粉尘能够集中在罩壳内并经由排出筒排出，同时，通过在排出筒或罩壳内设置能够喷出液雾的液体喷射装置，使得粉尘在排出过程中能够被液雾打湿而除去，降低了矿井钻孔系统的粉尘污染程度。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”等术语均应广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。