一种煤矿瓦斯抽采用气水渣分离装置的制作方法

1.本发明涉及瓦斯抽采技术领域，具体为一种煤矿瓦斯抽采用气水渣分离装置。


背景技术：

2.煤矿开采过程中，由于煤层中积压了大量的瓦斯等有毒气体，为了保证采掘的安全性，需要提前使用钻孔抽采瓦斯，然后将瓦斯通过瓦斯抽采管路排出，待抽采达标后，方能开始采掘煤炭。为确保瓦斯抽采正常，其钻孔必须安装气水渣分离装置，以实现“边钻边抽”的平衡原则，从而将气水渣混合物抽离，并进行分离处理，然后将瓦斯收集储存、钻渣和水及时排放，有效避免了瓦斯、煤渣、水等释放在巷道中造成严重的瓦斯超限、粉尘超标、煤渣和水的混合物沉淀堆积等安全隐患。
3.但现有的气水渣分离装置在使用过程中还存在一些缺陷：首先，现有大多数的分离装置采用平底结构，导致煤渣等固体物质易在其内部积结，造成装置的实用性大大缩减；同时现有的分离装置所采用的抽取方式为间歇性抽吸，其无法连续对钻孔部位进行抽吸，极易导致气水渣混合物抽取不及时而停留在连接分离装置与钻孔的连接管内，且极大可能堵塞连接管，造成装置无法正常工作，严重影响抽采分离效果。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提出的现有气水渣分离装置在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种煤矿瓦斯抽采用气水渣分离装置，具备有效防止煤渣积结，提高机体整体的实用性能，改变装置的间歇性工作方式，防止其堵塞连接管，增强其抽采效果的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种煤矿瓦斯抽采用气水渣分离装置，包括机体，所述机体的底端固定套接排水管，所述机体的两侧下方设置有排渣管，且排渣管的内部固定套接排渣阀门，所述机体的顶端中部固定套接连接管，位于所述连接管两侧的机体的顶端设置有排气管，且排气管的内部固定套接排气阀门，所述机体的下方前后壁面活动套接有旋转柱，且旋转柱的一端与电机固定连接，位于所述机体内部的旋转柱外表面固定套接摇板，所述摇板的顶端前后两侧固定连接有侧板，所述侧板的一侧开设有横槽，且侧板通过横槽与内杆活动连接，所述内杆的外部固定套接活动件，且活动件放置在摇板的顶端，与所述排渣管位置对应的机体壁面开设有出渣口，且出渣口的底端固定连接有伸缩件。
6.优选的，所述连接管为y型设置，且具有一个主路和两个支路，且支路口径与主路口径相同。
7.优选的，所述连接管的两支路外壁之间固定连接有固定板，所述机体内壁中部固定套接分隔件，且固定板和分隔件之间活动连接有移动板，所述分隔件的两侧开设有过渣口，且过渣口内部贯穿有拉绳，与过渣口位置对应的所述机体内壁固定连接有横杆，且横杆的一端铰接有主旋转轮，所述移动板的两侧与拉绳的一端固定连接，所述拉绳的本体与上方的主旋转轮滑动连接，且拉绳的另一端与下方的主旋转轮固定连接，位于上下两个所述
主旋转轮之间的拉绳固定套接有封堵件，下方的所述主旋转轮一端外表面固定连接有齿块，且主旋转轮通过齿块与上第一旋转轮啮合，所述上第一旋转轮与下第一旋转轮啮合，所述下第一旋转轮与第二旋转轮啮合，所述上第一旋转轮、下第一旋转轮和第二旋转轮均通过固杆与机体的内壁固定连接。
8.优选的，所述分隔件的剖面形状为顶端不规则状，且位于过渣口两侧的分隔件顶端为斜向下状态，所述封堵件的剖面形状为上方梯形、下方矩形设计。
9.优选的，以所述机体一侧内壁为例，所述主旋转轮的数量为四，且四个主旋转轮分别设置在分隔件的左、右、上、下四个方向，所述第一旋转轮的数量为四，所述第二旋转轮的数量为一，位于所述分隔件下方的两个主旋转轮、四个第一旋转轮和一个第二旋转轮构成一个v型，且主旋转轮位于最高端，第二旋转轮位于最低端，所述主旋转轮和第二旋转轮之间具有两个第一旋转轮。
10.优选的，所述摇板开设有过滤孔。
11.优选的，所述活动件的顶端为锯齿状，且活动件的锯齿部位横向开设有过渣孔。
12.优选的，所述伸缩件为可伸缩的过滤网。
13.本发明具备以下有益效果：1、本发明通过在机体的内部下方设置有与旋转柱固定套接的摇板，使旋转柱在电机的作用下往复转动时，实现摇板的左右摇摆，从而对落入摇板上的煤渣进行推动，使其沿摇板的斜面下移并经伸缩件排出机体，有效防止煤渣固定堆积在机体内的某一位置而无法及时排出机体，提高装置整体的实用性。
14.2、本发明通过在摇板的顶端前后两侧设置侧板，并利用侧板的横槽对活动件进行活动连接，使得活动件能够在摇板左右摇晃的过程中来回移动，实现对堆积在摇板表面的煤渣地有效清理，进一步推动残留的煤渣沿摇板下移，从而推动煤渣全面、及时地排出，防止其堆积在机体内造成装置实用性降低。
15.3、本发明通过移动板将分隔件的上方空间划分为两部分，并在其内设置两组排气管、封堵件及其部件，当活动件移动时活动件与第二旋转轮的啮合有效推动两个主旋转轮旋转，从而拉动拉绳移动，既有效带动两侧的封堵件移动，实现一侧封堵件封堵过渣口，另一侧封堵件打开过渣口，又有效带动移动板移动，实现移动板两侧空间大小的改变，从而使其内压强改变，保证装置始终有一侧空间为负压状态，有效抽吸连接管内的气水渣混合物，而对应另一侧空间能够对混合物进行快速分离，综上移动板的移动有效改变装置原本的间歇性工作方式，进而对连接管内气水渣混合物进行连续性抽吸，从而提高其抽采效率，增强其抽采效果，防止混合物堵塞连接管而造成装置无法正常工作。
附图说明
16.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明图1中a处结构局部放大示意图；图3为本发明中位于主旋转轮处的机体正视局部具体结构示意图；图4为本发明中位于旋转柱高度的机体剖面俯视结构示意图；图5为本发明中位于摇板高度的机体俯视结构示意图；图6为本发明中位于主旋转轮高度的机体俯视结构示意图。
17.图中：1、机体；11、排水管；12、排渣管；120、排渣阀门；13、排气管；130、排气阀门；2、连接管；21、固定板；3、分隔件；31、封堵件；4、移动板；41、拉绳；5、主旋转轮；51、第一旋转轮；52、第二旋转轮；6、伸缩件；7、摇板；71、旋转柱；8、侧板；81、活动件。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-图2、图4-图5，一种煤矿瓦斯抽采用气水渣分离装置，包括机体1，机体1的底端固定套接排水管11，机体1的两侧下方设置有排渣管12，且排渣管12的内部固定套接排渣阀门120，排渣阀门120为人工控制阀门，使用者将排渣阀门120打开，即可将收集的煤块沿排渣管12排出，机体1的下方前后壁面活动套接有旋转柱71，且旋转柱71的一端与电机固定连接，位于机体1内部的旋转柱71外表面固定套接摇板7，摇板7开设有过滤孔，能够有效将煤渣和水分离，摇板7的顶端前后两侧固定连接有侧板8，侧板8的一侧开设有横槽，且侧板8通过横槽与内杆活动连接，内杆的外部固定套接活动件81，且活动件81放置在摇板7的顶端，活动件81的顶端为锯齿状，且活动件81的锯齿部位横向开设有过渣孔，能够有效将活动件81顶端聚集的煤渣向下排出，防止煤渣聚集在活动件81顶端，与排渣管12位置对应的机体1壁面开设有出渣口，且出渣口的底端固定连接有伸缩件6，伸缩件6为可伸缩的过滤网，能够在伸缩件6抬起时对位于排渣阀门120和伸缩件6之间的水进行过滤，防止部分水沿排渣管12排出，尽可能提高水和煤渣的分离效率和效果。
20.请参阅图1、图3、图6，进一步的，机体1的顶端中部固定套接连接管2，连接管2为y型设置，且具有一个主路和两个支路，且支路口径与主路口径相同，能够使从连接管2主路流入的混合物排向支路，在移动板4的作用下使得两个支路能够来回切换实现连续流入混合物的功能，从而使主路始终保持抽吸操作，防止装置间歇性抽吸造成而造成主路堵塞、无法正常工作，位于连接管2两侧的机体1的顶端设置有排气管13，且排气管13的内部固定套接排气阀门130，排气阀门130为单向气压阀，当机体1的一侧空间内部气压增大时排气阀门130即可打开，从而释放并收集瓦斯气体，连接管2的两支路外壁之间固定连接有固定板21，机体1内壁中部固定套接分隔件3，分隔件3的剖面形状为顶端不规则状，且位于过渣口两侧的分隔件3顶端为斜向下状态，能够有效将由连接管2支路排入的水渣混合物向下排走，从而防止水渣混合物沉淀在分隔件3顶端而导致其无法及时排出，固定板21和分隔件3之间活动连接有移动板4，分隔件3的两侧开设有过渣口，且过渣口内部贯穿有拉绳41，与过渣口位置对应的机体1内壁固定连接有横杆，且横杆的一端铰接有主旋转轮5，移动板4的两侧与拉绳41的一端固定连接，拉绳41的本体与上方的主旋转轮5滑动连接，且拉绳41的另一端与下方的主旋转轮5固定连接，位于上下两个主旋转轮5之间的拉绳41固定套接有封堵件31，封堵件31的剖面形状为上方梯形、下方矩形设计，能够使得混合物经封堵件31时不会被堆积在其顶端，保证水渣混合物能够全部被过滤排出，下方的主旋转轮5一端外表面固定连接有齿块，具体为，位于分隔件3下方的主旋转轮5一端表面与拉绳41连接，主旋转轮5另一端表面与齿块连接，从而在齿块带动主旋转轮5旋转时进一步带动拉绳41旋转收缩或旋转舒展，
主旋转轮5通过齿块与上第一旋转轮51啮合，上第一旋转轮51与下第一旋转轮51啮合，下第一旋转轮51与第二旋转轮52啮合，上第一旋转轮51、下第一旋转轮51和第二旋转轮52均通过固杆与机体1的内壁固定连接，即以机体1一侧内壁为例，主旋转轮5的数量为四，且四个主旋转轮5分别设置在分隔件3的左、右、上、下四个方向，第一旋转轮51的数量为四，第二旋转轮52的数量为一，位于分隔件3下方的两个主旋转轮5、四个第一旋转轮51和一个第二旋转轮52构成一个v型，且主旋转轮5位于最高端，第二旋转轮52位于最低端，主旋转轮5和第二旋转轮52之间具有两个第一旋转轮51，能够使得活动件81移动时带动第二旋转轮52旋转，从而第二旋转轮52的旋转使得第一旋转轮51旋转，并最终带动下方的两个主旋转轮5旋转，进而拉动拉绳41移动，实现对连接管2的连续抽吸具体的，以图3为例，第二旋转轮52受活动件81向左下方移动影响而顺时针旋转，带动下第二旋转轮52逆时针旋转，进而带动上第二旋转轮52顺顺时针旋转，最终两个主旋转轮5均逆时针旋转，从而左侧的主旋转轮5对拉绳41向下拉动收缩，右侧的主旋转轮5对拉绳41放松展开，实现左侧封堵件31不封堵过渣口，右侧封堵件31封堵过渣口，同时也拉动移动板4向左移动。
21.由图1可知，在摇板7在旋转柱71的带动下呈左低右高的状态时，活动件81受自身重力作用向左下方移动，且摇板7的摆动促使左侧伸缩件6被下移，从而左侧的出渣口打开，煤渣进入排渣阀门120和伸缩件6之间，右侧伸缩件6未被下压，从而右侧的出渣口封堵，与此同时，主旋转轮5在活动件81的作用下均逆时针旋转，使得左侧主旋转轮5拉动拉绳41伸缩，右侧主旋转轮5舒展拉绳41，从而使移动板4向左移动，即分隔件3上方的左侧空间减小、右侧空间增大，进而右侧空间气压减小，呈现负压状态，从而有效对连接管2内气水渣混合物及时抽取，左侧空间气压增大，有效推动其内部的混合物分离，瓦斯气体从左侧伸缩件6排出，水和煤渣经左侧过渣口落入摇板7顶端，实现煤渣与水的有效分离。
22.本发明的使用方法工作原理如下：通过连接管2向机体1内输送气水渣混合物，同时启动电机，使旋转柱71逆时针旋转并带动摇板7摆动至左低右高的状态，且此操作使得活动件81受自身重力作用向左侧移动，由于活动件81在移动过程中与第二旋转轮52接触，从而推动第二旋转轮52顺时针旋转，并在第一旋转轮51的传动下促使下方的两个主旋转轮5均逆时针旋转，从而左侧主旋转轮5对拉绳41下拉收缩、右侧主旋转轮5对拉绳41舒展上移，进而带动移动板4向左侧移动，此时右侧的排气阀门130封闭，即右侧的排气管13不排气，右侧的封堵件31在拉绳41上移时有效封闭过渣口，综上使得分隔件3上方的右侧空间相对封闭，并随着移动板4的移动而不断增大，实现右侧空间的气压减小，即相对连接管2呈负压状态，从而对连接管2内的混合物进行连续抽取，与此同时其左侧空间随移动板4移动而不断减小，左侧空间气压不断增大，从而左侧的排气阀门130受气压作用而开启，使得左侧的排气管13及时打开并对瓦斯进行排放和收集，同时左侧的封堵件31被下移而打开过渣口通道，使得水和煤渣经过渣口落入摇板7顶端，接着在摇板7的过滤孔作用下有效将水和煤渣分离，同时煤渣沿摇板7的斜面下移，直至被活动件81推动挤压进入排渣阀门120和伸缩件6之间，当移动板4到达固定板21的最左端时，电机反向转动，使得旋转柱71带动摇板7顺时针旋转，直至摇板7呈左高右低的状态，此时左侧的伸缩件6不受摇板7左端影响而恢复原状，实现对位于排渣阀门120和伸缩件6之间的煤渣中水的有效过滤，避免水和煤渣过滤分离不充分，右侧的伸缩件6受摇板7右端挤压而下移，使之打开左侧的出渣口，为后续煤渣排入左侧的排渣阀门120和伸缩件6之间打
下基础，因此在摇板7向右摆动的过程中，进一步对摇板7顶端残留的煤渣进行清理，保证煤渣完全排出，防止煤渣在机体1内长时间积存，同时也带动移动板4右移，实现分隔件3上方的左侧空间增大、右侧空间减小，综上可知，摇板7的左右摆动既有效将煤渣和水分分离，防止煤渣在机体1内长时间停留积存，提高装置的实用性，又保证分隔件3上方始终有一个空间为负压状态，从而有效抽吸连接管2内的气水渣混合物，即改变装置原本的间歇性工作方式，实现对连接管2内气水渣混合物进行连续性的抽吸功能，从而提高其抽采效率，增强其抽采效果，有效防止混合物堵塞连接管2而造成装置无法正常工作。
23.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
24.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。