一种用于定向钻机风动钻进的除尘装置的制作方法

1.本实用新型涉及风动钻机领域，尤其涉及一种用于定向钻机风动钻进的除尘装置。


背景技术：

2.本实用新型背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.煤矿用定向钻机是利用随钻测量系统，配合孔底螺杆马达施工长距离定向钻孔，施工优势为可实时显示钻孔轨迹，并可定向拐弯纠偏，可开分支钻孔。多用于煤矿井下施工煤层瓦斯抽采钻孔、定向高位抽采钻孔和底板水文探查加固钻孔等。以zdy4000ld（c）型深孔定向钻机配合风动螺杆马达主要以高压风为钻进源动力，然而，这种钻机方式在钻探施工本煤层抽放孔时，风压定向钻进孔内会排出大量粉尘，且粉尘浓度高，对作业环境及职工的人身健康造成了严重影响。


技术实现要素：

4.针对上述的问题，本实用新型提供一种用于定向钻机风动钻进的除尘装置，这种除尘装置有效降低了钻探过程中孔内排出的高压气体粉尘量及浓度，起到了净化作业环境的作用。为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。
5.一种用于定向钻机风动钻进的除尘装置，包括：钻孔插管、第一连接管、一级除尘装置、二级除尘装置和排放管路，其中：所述钻孔插管的侧壁上设置有连接口，所述第一连接管的一端与该连接口连接，第一连接管的另一端与所述一级除尘装置的进气口连接，一级除尘装置的出气口与所述二级除尘装置的进气口连接，二级除尘装置的出气口与排放管路连通。所述钻孔插管具有如下的使用状态：钻孔插管的一段插入钻孔内时，钻孔插管外壁与钻孔内壁紧密贴合，避免漏风。
6.进一步地，所述一级除尘装置的内壁上连接有倾斜设置的挡板，每个进气口均对应一个所述挡板，且挡板与该进气口的进气方向之间成锐角，从而起到拦截进气中大颗粒废渣的作用。
7.进一步地，所述一级除尘装置的下部设置有出渣蝶阀，当一级除尘装置中的废渣等积累到一定程度上打开出渣蝶阀，排出废渣。
8.进一步地，所述一级除尘装置的侧壁上连接有外置的出风泄压袋，当一级除尘装置内的气压过大时可通过出风泄压袋释放，确保一级除尘装置正常运行。
9.进一步地，所述二级除尘装置为布袋式除尘器，经除尘滤袋过滤后的新风从出口排入排放管路，而粉尘等则被过滤下来进入二级除尘装置的底部。
10.进一步地，还包括一氧化碳监测装置和第二连接管，其中，所述第二连接管的两端分别与二级除尘装置的第一出气口、排放管路连接，所述一氧化碳监测装置设置在第二连
接管上。
11.进一步地，还包括可视化装置和第三连接管，所述第三连接管的两端分别与二级除尘装置的第二出气口、排放管路连接，所述可视化装置设置在第三连接管上。
12.进一步地，所述二级除尘装置的下部设置有出灰蝶阀，当二级除尘装置中的粉尘等积累到一定程度上打开出渣蝶阀，排出粉尘。
13.进一步地，所述一级除尘装置和二级除尘装置的侧壁上均设置有视窗，以便于观察除尘装置中的积灰情况。
14.进一步地，还包括放水装置，该放水装置通过管道与排放管路连通。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
16.（1）本实用新型通过设置与钻孔匹配的钻孔插管，在使用时将钻孔插管1插入钻孔中，然后将定向钻机的钻头从钻孔插管插入进行钻孔，此时，孔内排出的高压气体及粉尘通过第一连接管进入一级除尘装置过滤后再由二级除尘装置过滤，避免了钻孔内的粉尘进入作业环境。
17.（2）试用结果显示：本实用新型的这种风动钻机袋式除尘器有效降低了钻探过程中孔内排出的高压气体粉尘量及浓度，起到了净化作业环境的作用，同时减少了粉尘对机器设备带来的损坏，职工的身体健康得到了有效保障。
附图说明
18.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
19.图1为本实用新型实施例中用于定向钻机风动钻进的除尘装置的结构示意图。
20.图2为本实用新型实施例中一级除尘装置的结构示意图。
21.图3为本实用新型实施例中二级除尘装置的结构示意图。
22.图中标记代表：1
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钻孔插管、2
‑
第一连接管、3
‑
一级除尘装置、4
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二级除尘装置、5
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排放管路、6
‑
挡板、7
‑
进气口、8
‑
出渣蝶阀、9
‑
出风泄压袋、10
‑
一氧化碳监测装置、11
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第二连接管、12
‑
可视化装置、13
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第三连接管、14
‑
出灰蝶阀、15
‑
视窗、16
‑
放水装置、17
‑
定向钻机、18
‑
钻头。
具体实施方式
23.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
24.在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，并不对结构起限定作用，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，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。
25.正如前文所述，传统的深孔钻机在钻探施工本煤层抽放孔时，风压定向钻进孔内
会排出大量粉尘，且粉尘浓度高，对作业环境及职工的人身健康造成严重影响。为此，本实用新型提出了一种用于定向钻机风动钻进的除尘装置，现结合说明书附图和实施例对该除尘装置进一步说明。
26.参考图1至图3，示例一种用于定向钻机风动钻进的除尘装置，其主要包括：钻孔插管1、第一连接管2、一级除尘装置3、二级除尘装置4和排放管路5，其中：
27.所述钻孔插管1为无缝钢管，其外径略小于钻孔内径，以便于将钻孔插管1的一端插入钻孔中时两者之间具有良好的密封性。进一步地，为了保险起见，还可以采用密封材料对两者的缝隙进行密封，防止气体携带着粉尘从两者的间隙中泄露出来。
28.所述钻孔插管1的侧壁上设置有连接口，所述第一连接管2的一端与该接口连接，以便于将钻孔内的气体导出，第一连接管2的另一端与所述一级除尘装置3的进气口7连接，需要说明的是，可以根据排气量的大小设置多个所述连接口（如图1所示例，在本实施例中设置有两个所述连接口），每个连接口上均连接一根第一连接管2，以便于及时将气体排出。
29.所述一级除尘装置3的内壁上连接有倾斜设置的挡板6，每个进气口7均对应一个所述挡板6，且挡板6与该进气口的进气方向之间成锐角，从而起到拦截进气中大颗粒废渣的作用。具体地，如图1所示，由于所述进气口7在一级除尘装置3右侧壁上，所述挡板6为倾斜向上设置，挡板6的右端焊接固定在对应进气口7的上方，挡板6的左端低于进气口7的底部，从而在气体从进气口7进入一级除尘装置3时，首先受到挡板6的拦截，从而可以将大颗粒的废渣拦截下来，同时，通过挡板6还可以有效降低气体的速度，降低其对二级除尘装置4中除尘滤袋的冲击，提高过滤质量，增加除尘滤袋的使用寿命。进一步地，所述一级除尘装置3的下部设置有出渣蝶阀8，当一级除尘装置3中的废渣等积累到一定程度上打开出渣蝶阀8，排出废渣。
30.所述二级除尘装置4为布袋式除尘器，其中的除尘滤袋为ptfe材质，ptfe除尘滤袋具有耐高温、耐腐蚀、耐磨性强、防静电等优点。由于滤料纤维及织物的惯性、扩散、阻隔、钩挂等作用，粉尘被阻留在除尘滤袋外。经除尘滤袋过滤后的新风从出口排入排放管路5，而粉尘等则被过滤下来进入二级除尘装置4的底部。所述二级除尘装置4的进气口与一级除尘装置3的顶壁上的出气口连接，有助于粉尘在上升过程中因自身重力再回落一部分。所述排放管路5与二级除尘装置4顶面上的出气口连通，所述二级除尘装置4的下部设置有出灰蝶阀14，当二级除尘装置4中的粉尘等积累到一定程度上打开出渣蝶阀8，排出粉尘。除尘滤袋上的积灰可以用气体逆洗法或者喷吹脉冲气流的方法去除去除，清理下来的粉尘下到出渣蝶阀8处，从而达到清灰的目的。
31.继续参考图1，在另一些实施例中，所述一级除尘装置3的侧壁上连接有外置的出风泄压袋9，当一级除尘装置3内的气压过大时可通过出风泄压袋9释放，确保一级除尘装置3正常运行。
32.继续参考图1，在另一些实施例中，还包括一氧化碳监测装置10、第二连接管11、可视化装置12和第三连接管13，其中，所述第二连接管11的两端分别与二级除尘装置4的第一出气口、排放管路5连接，所述一氧化碳监测装置10设置在第二连接管11上。所述第三连接管13的两端分别与二级除尘装置4的第二出气口、排放管路5连接，所述可视化装置12设置在第三连接管13上。所述一氧化碳监测装置10的主要作用是检测钻孔内排放气体中的一氧化碳浓度，以此来判定钻孔内是否出现煤层发热着火事故，并可及时反馈给施工人员，以便
及时处理，防止一氧化碳伤害事故。所述可视化装置12的主要作用是监测除尘效果，出现过滤效果差的及时对设备进行维护。
33.进一步地，在另一些实施例中，所述一级除尘装置3和二级除尘装置4的侧壁上均设置有视窗15，以便于观察除尘装置中的积灰情况。
34.继续参考图1，在另一些实施例中，还包括放水装置16，该放水装置16通过管道与排放管路5连通，设置放水装置16的主要目的是抽采钻孔内时常会有水抽入到抽放系统管路内，过多的积水会影响抽采负压，抽采钻孔效率降低，必须及时放水。
35.以在煤层上钻孔为例，在使用上述的这种除尘装置时，先在煤层上钻孔，然后将钻孔插管1的一端插入该孔中，并使第一连接管2处于煤层外部。然后将定向钻机17的钻头18从钻孔插管1的另一端插入钻孔中，并将定向钻机17与钻孔插管1之间密封。定向钻机17的供风系统中设置有风水联动装置，出现烧钻时均可以向孔内注水。钻孔中的排风经过钻孔插管1、第一连接管2后，依次由一级除尘装置3、二级除尘装置4过滤，最后经由排放管路5排出。经过试用后发现：（1）出口气体含尘浓度在数十mg/m
³
之内，对亚微米粒径的细尘有良好的过滤效果。（2）处理风量的范围广，小的风量每分钟仅有几个立方，大的风量可达每分钟数万立方。（3）对粉尘的特性不敏感，不受粉尘及电阻的影响。
36.最后，需要说明的是，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。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。