一种防喷抑尘装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿钻采技术领域，具体而言，涉及一种防喷抑尘装置。

背景技术：

高瓦斯或突出矿井在采煤工作面回采前需要“消突”即使用钻机施工顺层钻孔封孔后对煤体中的瓦斯进行抽采。但在施钻过程中如果遇到局部瓦斯压力过大或瓦斯含量极高的情况下，大量瓦斯和煤渣可能随着钻孔向巷道内瞬间涌出，造成瓦斯超限或喷孔伤人，若瓦斯涌出量过大浓度过高，还有造成瓦斯爆炸和煤层爆炸的风险严重危及矿井及施工人员安全。

目前常用方法包括依靠工人经验丰富主观把控钻孔进程，存在不小风险，安全隐患大；常用的采用排水排气设施装置，如cn204266959u公开了一种防尘钻杆装置，包括护孔管、收集器以及穿设在护孔管和收集器中的钻杆，所述收集器连接在护孔管的尾端，收集器顶部由前至后依次设有瓦斯抽排口、雾化喷头，所述收集器底部设有煤、气输送口。但孔口喷雾仅能防止部分已存在于巷道内的粉尘，并且煤渣只能分散堆积在施钻点，煤尘还是会对施钻人员的健康带来一定危害，并且浮煤的清收时会非常繁杂，影响工效。

技术实现要素：

本实用新型的目的包括提供一种防喷抑尘装置，其将瓦斯抽采支管作为瓦斯排放通道，管道内负压将孔内瓦斯抽出，改善施钻期间瓦斯向巷道涌出的不利情形，防尘箱内气水喷雾实现抑尘作用，有效控制施钻分成，杜绝瓦斯爆炸和煤尘爆炸，通过管路除渣器有效解决煤渣堵塞管路的不利情形，孔内抽出的瓦斯能够用于地面瓦斯发电，变危为宝。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种防喷抑尘装置，包括一端伸入钻孔内的堵孔管，钻杆穿设堵孔管的管内腔设置，还设有防尘箱，堵孔管远离钻孔的一端呈开口设置且置于防尘箱内，钻杆穿设于防尘箱，防尘箱内还设有若干气水喷雾喷管，堵孔管其伸出钻孔、防尘箱的部分管道贯通连接瓦斯抽采支管，瓦斯抽采支管安装有除渣器。

进一步地，堵孔管与瓦斯抽采支管间设有控制阀，堵孔管、控制阀、瓦斯抽采支管依次连接，其中控制阀通过气管与堵孔管的管壁连通。

进一步地，气管、控制阀均由pvc材料制成。

进一步地，防尘箱的下侧呈开口设置。

进一步地，钻杆穿设防尘箱且于防尘箱远离钻孔的侧壁形成通孔，通孔内径大于钻杆外径设置。

进一步地，堵孔管与钻孔内壁之间采用膨胀材料封堵。

进一步地，膨胀材料包括黄泥。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：其将瓦斯抽采支管作为瓦斯排放通道，管道内负压将孔内瓦斯抽出，改善施钻期间瓦斯向巷道涌出的不利情形，防尘箱内气水喷雾实现抑尘作用，有效控制施钻分成，杜绝瓦斯爆炸和煤尘爆炸，通过管路除渣器有效解决煤渣堵塞管路的不利情形，孔内抽出的瓦斯能够用于地面瓦斯发电，变危为宝。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供防喷抑尘装置的结构示意图。

图标：100-堵孔管，200-钻杆，210-供风管，300-防尘箱，310-气水喷雾喷管，320-通孔，400-瓦斯抽采支管，410-除渣器，420-控制阀，421-气管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1，一种防喷抑尘装置，包括一端伸入钻孔内的堵孔管100，钻杆200穿设堵孔管100的管内腔设置，还设有防尘箱300，堵孔管100远离钻孔的一端呈开口设置且置于防尘箱300内，钻杆200穿设于防尘箱300，防尘箱300内还设有若干气水喷雾喷管310，堵孔管100其伸出钻孔、防尘箱300的部分管道贯通连接瓦斯抽采支管400，瓦斯抽采支管400安装有除渣器410。

发明人发现，传统的防喷抑尘方式主要有两种：①施钻人员凭借多年的施钻经验在施钻过程中出现钻机给进压力大、孔内卡钻、不排渣来判定有喷孔的风险，通过不断的洗孔排渣，缓慢钻进来减小喷孔风险；但还是存在喷孔的可能性，通过孔口喷雾来抑制施钻点巷道粉尘大的问题；②在钻机过程中孔口或巷道回风流中瓦斯突然增大或忽大忽小，施钻人员立即停止钻进，待风流中和孔口瓦斯涌出稳定后在继续施钻。

发明人发现，以上两种防喷抑尘方法对于主观认知的影响过大，并且存在以下几点弊端：①施钻人员对孔内情况判断不明，经验不足，在有明显喷孔预兆时继续施钻会造成喷孔；②遇到明显瓦斯压力和含量过高的区域不能快速卸压和抽排瓦斯会导致钻杆200抱死、埋钻，造成巨大经济损失；③传统方法瓦斯的最终都是通过自排的方式进行排放，排放的通道都为巷道风排，不能从技术上彻底解决喷孔瓦斯超限喷孔伤人问题。④孔口喷雾仅能防止部分已存在于巷道内的粉尘，并且煤渣只能分散堆积在施钻点，煤尘还是会对施钻人员的健康带来一定危害，并且浮煤的清收时会非常繁杂，影响工效。

因此发明人发明了一种防喷抑尘装置，包括堵孔管100、防尘箱300、气水喷雾喷管310、瓦斯抽采支管400以及除渣器410等。如图1中堵孔管100与钻孔之间的间隙中若干箭头所展示的钻孔时气体流向所示，主要瓦斯气体中途进入瓦斯抽采支管400，气体中带有煤渣，设有除渣器410对聚集煤渣进行统一排除。

除渣器410两端安设有蝶阀，需要除渣时关闭两端闸阀，打开除渣器410才能除渣。而且通过该处蝶阀控制管路内负压，保证整个抽采管内瓦斯浓度，保障地面瓦斯发电。

其中灰尘等较重颗粒随堵孔管100管道内腔移动、进入防尘箱300中，防尘箱300内气水喷雾喷管310对灰尘进行喷雾处理，设置单独的防尘箱300有利于达到良好的除尘效果。其中防尘箱300的下侧呈开口设置，呈完全敞开或者部分敞开呈开口设置。防尘箱300中汇聚灰尘渣土隔段时间取出处理，可采用人工铲除放置于皮带上运走。

其中，钻杆200穿设防尘箱300且于防尘箱300远离钻孔的侧壁形成通孔320，通孔320内径略大于钻杆200外径。

其中，需要保障堵孔管100与钻孔内壁之间的密封性，于两者之间采用膨胀材料封堵，一般采用成本低的黄泥填充处理。

其中，钻杆200一端配备有供风管210用于供风排渣，并设有活络水变轴。

其中，可于堵孔管100配置多个瓦斯抽采支管400及多个除渣器410。

进一步地，请参照图1，堵孔管100与瓦斯抽采支管400间设有控制阀420，堵孔管100、控制阀420、瓦斯抽采支管400依次连接，其中控制阀420通过气管421与堵孔管100的管壁连通。通过调控控制阀420在关闭状态、部分打开状态、完全打开状态之间选择，实现对不同浓度喷出瓦斯的针对性处理。

例如，首先开φ113mm大孔1m深→正式开孔前套上防喷抑尘装置→打开汽水喷雾→连接防喷抑尘装置和瓦斯抽采支管400(连接时关闭控制阀420)→连接好后控制阀420打开30％(半开状态等)→开始施钻→遇到压力较大地点开完控制阀420(完全打开)→施钻完毕后关闭与瓦斯抽采支管相连接的控制阀(关闭状态)→关闭气水喷雾→定期清收除渣器410煤渣。

其中，气管421、控制阀420均优选采用pvc材料制成，质地轻便，不易折断。

上述的防喷抑尘装置在使用时，堵孔管100部分插入钻孔中，堵孔管100固定于钻孔中稳定性良好。防尘箱300与堵孔管100焊接在一起，防尘箱300的内侧通过堵孔管100承担部分重力，防尘箱300的外侧搁置于钻机机架上，实现整体装置的安放。

采用上述的防喷抑尘装置，将瓦斯抽采支管400作为瓦斯排放通道，管道内负压将孔内瓦斯抽出，改善施钻期间瓦斯向巷道涌出的不利情形，防尘箱300内气水喷雾实现抑尘作用，有效控制施钻分成，杜绝瓦斯爆炸和煤尘爆炸，通过管路除渣器410有效解决煤渣堵塞管路的不利情形，孔内抽出的瓦斯能够用于地面瓦斯发电，变危为宝。

其中堵孔管100与气管421可优选采用金属点焊镀锌管，便于快速连接。

防尘箱300采用底部终孔结构有利于粉尘沉降，便于浮渣集中堆积。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。