[发明专利]瓦斯粉尘敛集器

说明书

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进行有效敛集，防止施钻出现瓦斯超限和粉尘危害的煤矿专用设备。

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，然而粉尘危害又成了新的难题。

但是，在现有技术中，并没有针对这一严重问题的专用瓦斯、粉尘处理设备，因此施钻过程中大量瓦斯、粉尘仍然会被释放在坑道中，造成严重的瓦斯超限、粉尘超标安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决在坑道内施工抽采钻孔过程中钻孔内喷出的瓦斯造成瓦斯超限或采用压风排粉施工工艺粉尘危害问题，提出了瓦斯粉尘敛集器。

本发明的技术方案是：瓦斯粉尘敛集器，包括依次连接的封孔组件、敛集组件和底座组件，所述封孔组件和敛集组件为中空结构用以容纳钻杆；

所述封孔组件包括封孔筒、封孔胶囊、胶囊内侧固定件、胶囊外侧固定件、封孔法兰盘、盘内管道、外接管道和封孔端盖，所述封孔胶囊通过嵌入到两端的胶囊内侧固定件和胶囊外侧固定件中固定在封孔筒的外圆周上，所述封孔筒的外圆周的一端套装有与一端的胶囊外侧固定件啮合的封孔端盖，所述封孔筒的外圆周的另一端套装有与一端的胶囊外侧固定件啮合的封孔法兰盘，所述封孔筒的外圆周两端的封孔法兰盘和封孔端盖，中间的胶囊内侧固定件、胶囊外侧固定件和封孔胶囊组成一个胶胶囊结构将封孔筒包裹住；所述封孔法兰盘上还具有与伸出胶囊结构外部的外接管道联通的盘内管道，所述外接管道用以输入外部的水或气体，所述封孔法兰盘一侧的胶囊内侧固定件在外接管道输入的外部的水或气压作用下轴向移动以使封孔胶囊沿径向膨胀；

所述敛集组件包括敛集筒、防尘水管、气水渣出口管和固定法兰盘，所述敛集筒的上部口径与封孔筒口径一致以便通过安装在敛集筒上部外圆周上的固定法兰盘与封孔组件的封孔法兰盘固定连接，敛集筒的下部具有比上部更大的口径以便容纳更多的气水渣，所述敛集筒下部的外圆周上具有防尘水管用以防尘并输入水量混合气渣，所述敛集筒下部的外圆周上同时具有一气水渣出口管用以输出在敛集筒内充分混合后的气水渣，所述敛集筒下部的端部外圆周上固定有固定法兰盘用以和底座组件固定连接；

所述底座组件包括底座、密封圈座、密封圈端盖、衬套和组合密封圈，所述底座和敛集组件的固定法兰盘固定连接用以将底座组件和敛集组件固定，所述密封圈座与底座固定连接，所述密封圈端盖与密封圈座固定连接后在两者之间形成一密闭腔，所述密闭腔内安装有衬套和组合密封圈用以保持在封孔组件和敛集组件内旋转运动的钻杆与底座组件的良好密封。

上述底座组件还包括防喷插板，所述防喷插板活动安装在底座和固定法兰盘之间用以在撤除钻杆离开封孔组件和敛集组件后可以通过抽插防喷插板保持底座组件的快速密封。

上述封孔组件、敛集组件和底座组件连接部位处还可以嵌入密封圈以保持连接部位的密封性。

上述封孔组件、敛集组件和底座组件之间通过螺栓连接方式固定连接。

本发明的有益效果是：由于钻杆钻探到煤层是，其工作空间被本发明的封孔组件、敛集组件和底座组件组成的密闭空间包裹住，特别是将加入外部的水或气压后，封孔组件的封孔胶囊径向膨胀进一步的保持了钻杆工作空间的密闭性，因此钻杆工作过程中产生的废渣、煤层中的瓦斯气体均被敛集并在外部注入大量防尘水的情况下形成水气渣充分混合体进入外部的分离装置进一步处理和分离；因此避免了钻孔内喷出的瓦斯或钻渣、粉尘进入坑道造成瓦斯超限或工作环境持续恶化。

附图说明

图1是本发明轴向的剖视结构示意图。

图2是本发明底面径向的结构示意图。

图3是本发明图2中A-A方向的轴向的剖视结构示意图。