[发明专利]一种孔口除尘器

说明书

技术领域

本发明涉及一种孔口除尘器。

背景技术

目前在井工开采的煤矿，实施安全技术措施时，需要钻出瓦斯抽放钻孔、煤层注水钻孔、防灭火注浆钻孔等，而施工这些钻孔的排渣方法主要有水排渣及风排渣两种。水排渣流动性较好，易于排出钻孔内煤渣，且能有效降低粉尘的产生，但其工艺存在耗水量大，湿润煤体容易形成塌孔，成孔性能较差，容易引起巷道积水等缺点，尤其在矿井没有完善的排水系统时，水排渣工艺无法施工。风排渣成孔好，在一些供水困难的地点也能施工，该工艺适用性较强，应用较广，但其施工过程中会带来较为严重的粉尘污染问题，这种作业方式产生的粉尘浓度在局部空间能高达1000mg/m³以上，高浓度粉尘随风流扩散，严重危害掘进面和工作面作业人员身体健康，并有可能造成粉尘局部积聚，存在粉尘爆炸的风险，严重威胁着矿井的生产安全。

对于普遍采用风排渣钻孔施工工艺的煤矿企业而言，有效解决粉尘污染问题是一个无法回避，而必须解决的技术问题。目前，常用的措施包括孔口喷雾、回风流全断面喷雾、除尘器降尘等，但这些措施降尘效果并不理想，通常只有30％～40％左右的降尘效率，孔口附近仍有高达近600mg/m³以上的粉尘浓度，远远超过国家卫生标准要求。

综上所述，现有技术中还没有一种能够有效解决钻孔粉尘污染的方法和设备。

发明内容

为了使风排渣钻孔施工工艺的含尘气流较大程度的被控制净化在孔口除尘器内，从而有效提高风排渣钻孔除尘器的除尘效率，本发明提供了一种孔口除尘器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种孔口除尘器，包括除尘器主体、扩孔套管和排渣管，还包括钻杆口密封装置和外盖板，所述外盖板与所述除尘器主体可拆卸固定连接，用于封堵聚体在所述除尘器主体内的灰尘从后方排出，所述外盖板上成型有钻杆口密封装置装配孔，所述钻杆口密封装置穿过所述钻杆口密封装置装配孔，固定于所述外盖板上，所述钻杆口密封装置上成型有钻杆口，所述钻杆口中心轴，所述钻杆口密封装置装配孔中心轴与所述扩孔套管中心轴重合。

在上述孔口除尘器中，所述钻杆口密封装置包括密封装置主体，前盖板，后盖板和密封充填物，所述前盖板和后盖板均与所述密封装置主体可拆卸固定连接，所述密封充填物充填于所述密封装置主体腔体内，通过所述前盖板和后盖板来调节所述密封充填物的充填状态，所述前盖板和后盖板分别位于所述密封装置主体两端，并分别成型有前钻杆口和后钻杆口。

上述孔口除尘器还包括喷嘴，用于湿润进入所述除尘器主体内的含尘气流，并降低所述钻杆口密封装置的温度。

在上述孔口除尘器中，所述喷嘴与所述前盖板中心点连线同所述前盖板所在平面的夹角α小于4°。

在上述孔口除尘器中，所述钻杆口密封装置在所述除尘器主体内的长度与所述前钻杆口直径比为4-6∶1。

在上述孔口除尘器中，所述钻杆口密封装置与所述外盖板焊接连接。

在上述孔口除尘器中，所述密封充填物为碳化纤维盘根。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

①本发明提供的孔口除尘器，由于安装有专门的钻杆口密封装置和外盖板，钻杆口密封装置深入孔口除尘器主体内，因此，本发明能够有效密封孔口除尘器与钻杆之间的空隙，将含尘风流较大程度的控制净化在孔口除尘器内，有效提高孔口除尘器的除尘效率。

②本发明提供的孔口除尘器，由于钻杆口密封装置采用前、后盖板夹持中间主体，双向调整控制密封充填物密封状态的密封结构，因此，本发明能够更加有效的将含尘风流控制净化在孔口除尘器内，有效提高除尘效率。

③本发明提供的孔口除尘器，由于密封充填物采用碳化纤维盘根，因此，本发明能够完全满足钻杆线速度接近1m/s工况的长时间动密封要求。

④本发明提供的孔口除尘器，由于将喷嘴设置在与钻杆口密封装置垂直夹角小于4°的范围内，因此，本发明能够最优的保证孔口除尘器内含尘风流得到湿润，迅速从排渣管内排出，同时能够保证钻杆和钻杆口密封装置一直处于有效冷却状态，不会发生过热下的卡钻故障。

⑤本发明提供的孔口除尘器，由于将钻杆口密封装置在孔口除尘器主体内的长度与前钻杆口直径比控制在4-6∶1范围，因此，本发明能够更进一步的提高孔口除尘器的除尘效率。