[实用新型]上向煤层钻孔除尘套管及其除尘装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于上向煤层钻孔的除尘设备。

背景技术

上向煤层钻孔是指从煤或半煤岩层，由下向上倾斜钻孔的施工方式。在煤层上向钻孔过程中，钻杆在煤体里施工钻进，采用水排渣会造成抱钻，导致掉钻、丢钻事故，故一般采用压风排渣；钻孔施工时，先开风后钻进，先停机后停风，待孔口返风正常后方可进行正常钻进。但压风排渣容易造成煤尘扬起，污染巷道环境，严重影响了人员的施工操作环境。现有的除尘措施主要包括两种：孔口喷雾除尘和除尘器除尘。

孔口喷雾除尘主要是指在钻孔孔口布置多组湿式喷雾头，喷出水雾，将喷出的煤渣、煤粉尽量雾化，以达到降尘目的。由于钻孔内冲出的压风容易将喷雾吹散、且将喷雾吹向钻机方向，不能够达到充分降尘的效果。

除尘器是目前运用的最普遍的除尘设施，除尘器除尘是指将输尘管固定在钻孔内，利用输尘管将钻孔内的粉尘导出至钻孔外部的除尘器中，在除尘器内利用清水水雾将粉尘雾化，达到降尘目的。使用除尘器的降尘效果较好，但无法实现湿式灭尘、除尘，粉尘容易沿着输尘管与钻杆间的缝隙喷出，不能达到降尘、灭尘的理想效果。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题提出了一种上向煤层钻孔除尘套管以及使用该除尘套管的除尘装置，实现了湿式灭尘，使钻屑、煤尘在除尘套管内直接变为流质化煤泥排出，避免了煤尘飞扬，效果明显的解决了上向煤层钻孔过程中的煤尘除尘问题。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题之一：包括圆筒形金属套管本体，所述套管本体两侧沿径向对称设置有两组供水水管，所述供水水管上开设有若干出水接口，所述套管本体两侧侧壁上对应所述若干出水接口位置分别开设有若干水幕喷水缝，所述水幕喷水缝上设置有弧形的水幕喷管，所述水幕喷管末端封口，所述水幕喷管头端与所述供水水管的出水接口对应联通，所述水幕喷管内弧面贴在所述套管本体的外侧壁上，所述水幕喷管内弧面管壁上沿径向开设有喷水槽,所述喷水槽对应于所述水幕喷水缝上方，所述喷水槽至少将所述水幕喷水缝覆盖，所述水幕喷管与所述套管本体之间相互密封固定连接。

在煤层上向钻孔过程中，孔内产生的钻屑及煤尘排出速度很快，钻屑在很短时间内即通过套管(一般套管设计长度为1m左右)，若在套管内设置雾化喷头，采用喷雾雾化粉尘的方式，短时间内无法充分雾化，湿化，流质化钻屑，其除尘效果并不明显，而本实用新型的水幕喷管能够在套管内形成多重压力水幕水，使钻屑及煤尘流质化，除尘效果大大提高。

一种优化的方式，由于煤尘、煤渣主要从套管内的下部流出，为了达到更好的除尘效果，所述若干水幕喷水缝横向等距开设于所述套管本体侧壁的上半部，所述套管本体两侧的若干水幕喷水缝相互错位排布且至少有一部分重叠，使所述若干水幕喷水缝的作业面能够覆盖所述套管本体内部全断面。上述水幕喷水缝及喷水槽的设置能使套管内形成多重均匀的水幕且避免了死角，进一步优化了除尘效率。

另外一种优化的方式，所述若干水幕喷水缝斜向等距开设于所述套管本体侧壁的上半部，所述若干水幕喷水缝的斜切口方向与孔口排渣方向一致，所述套管本体两侧的若干水幕喷水缝相互错位排布且至少有一部分重叠，使所述若干水幕喷水缝的作业面能够覆盖所述套管本体内部全断面。上述水幕喷水缝沿孔口排渣方向斜向排布的目的在于水幕喷水方向与排渣方向相对一致，压力水流会对排渣产生助推作用，利于排渣；另外，能使套管内形成多重相互交错的水幕，且水幕的整体面积增大，从而提高除尘效率；并且，在套管固孔过程中，斜向错位固定在套管外壁上的水幕喷管也有利于套管的固定。

优化的，所述水幕喷管与所述套管本体的连接处之间均通过焊接的方式密封固定连接，以避免压力水从水幕喷水缝的缝隙中逸出，降低有效水压。

优化的，所述出水接口与所述水幕喷管的头端之间通过焊接密封固定连接。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题之二：上向煤层钻孔除尘装置，设置在上向煤层钻孔内，包括如上所述的上向煤层钻孔除尘套管，所述套管本体部分固定设置在钻孔内，钻杆穿过除尘套管的套管本体，朝煤体钻进，所述供水水管与矿井内的供水管路连接；所述套管本体的输出端设置有孔口捕尘罩，所述孔口捕尘罩外部设置有环形喷雾器装置，所述环形喷雾器装置与供水管路连接。

优化的，所述供水水管输入端与三通的水平端连接，所述三通的水平另一端设置有控制闸阀，所述控制闸阀与供水管路连接，所述三通的垂直端设置有水压压力表，用以监测控制压力水的供给。