一種礦用鑽孔內降溫滅塵設備的製作方法

2023-07-28 13:47:41

一種礦用鑽孔內降溫滅塵設備的製作方法
【專利摘要】一種礦用鑽孔內降溫滅塵設備，輸水管（3）和輸風管（4）連接霧化發生裝置（A），通過霧化送風管（6）連接霧化送給器（B），再連接鑽杆（G），通過杆體中孔（Q）內的霧化內通管（27）將霧化微粒輸送到鑽頭（9），進行鑽孔內鑽孔內霧化滅塵降溫。霧化發生裝置（A）的殼體（17）內裝設單向閥（13）、通風管（15）、壓風腔（16）、霧化發生器（21）、通水管（22），霧化發生器（21）通過霧化管（20）連通由壓風腔（16）輸出的壓風管（19），壓風管（19）連通霧化管口（10），與霧化送風管（6）連通。鑽杆（G）內嵌裝霧化內通管（27），前後端分別連通鑽頭（9）和霧化送給器（B）。霧化發生裝置（A）通過霧化內通管（27）對鑽孔內進行霧化滅塵處理，滅塵降溫效果好，安全係數高，適用範圍廣。
【專利說明】一種礦用鑽孔內降溫滅塵設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及礦用坑道鑽孔機械，尤其涉及坑道鑽孔滅塵降溫設施。
【背景技術】
[0002]一般煤礦坑道鑽探施工中，隨著採掘深度不斷增加，由於存在高瓦斯、高地壓、煤層鬆軟的地質狀況，鑽孔極易出現變形和塌孔，無法採用流水式鑽孔作業，只能採用通風的鑽進方式，因此導致大量煤塵產生。同時鑽進過程中鑽具產生的高溫存在安全隱患，瓦斯爆炸事故時有發生，造成生命財產的重大損失，嚴重影響了礦井的安全生產和經濟效益。目前國內除塵裝置多為鑽孔孔口外面的被動除塵方式，常見的以水幕除塵和射流除塵方式為主，水幕除塵在孔口加設噴水水簾，雖然能起到一定除塵作用，但由於噴水顆粒大，密度不均勻，除塵效果不夠理想，且造成積水泥濘，汙染了巷道環境。射流式打鑽法雖然在一定程序上保證了工作環境，但依然不能完全去除煤粉微粒飄浮的情況，同時在打鑽過程中，鑽頭與掘進面過分摩擦發熱，大大降低了鑽孔的安全係數。如何在礦中的封閉環境中對鑽進形成的煤粉進行有效治理，達到除塵降溫效果，保證井下安全，成為礦用鑽進機械行業重點攻關的主要內容。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的，就是提供一種具有良好除塵降溫功能的鑽探機械，防止汙染工作環境，改善礦井坑道鑽進施工工況，能夠有效地提高安全係數，減少粉塵對井下施工人員身體健康的損害，保障生命財產安全，提高經濟效益和社會效益。
[0004]本實用新型的任務是這樣完成的:設計製作一種礦用鑽孔內降溫滅塵設備，由輸水管和輸風管分別連接霧化發生裝置，通過霧化送風管連接霧化送給器，再連接鑽杆，通過杆體中孔內的霧化內通管將霧化微粒輸送到鑽頭進行霧化滅塵降溫，霧化發生裝置由殼體內裝設單向閥、通風管、壓風腔、霧化發生器、通水管組成，霧化發生器通過霧化管連通壓風腔向外輸出的壓風管，壓風管連通殼體上的霧化管口，與霧化送風管連接。輸水管一端連接輸水接口，另一端連接水量調控閥，通過快速管接頭連接霧化發生裝置；輸風管一端連接輸風接口，另一端連接風量調控閥，通過快速管接頭連接霧化發生裝置；霧化發生裝置的殼體內設置霧化發生器和壓風腔，霧化發生器通過通水管連通殼體上的快速管接頭和水量調控閥；壓風腔通過通風管和單向閥連通快速管接頭和風量調控閥，通過向外輸出的壓風管連通殼體上的霧化管口 ；霧化發生器通過向外輸出的霧化管與壓風管連通，再通過霧化管口連通霧化送風管。霧化發生裝置內的通水管和通風管各自通過壓力表管分別連通霧化發生裝置內設置的水壓表和風壓表。霧化發生器是超聲霧化發生器，也可以採用電磁霧化發生、離心霧化發生、高壓霧化發生、風水霧化發生及其它霧化方式。鑽杆的杆體兩端分別採用真空摩擦焊接固定連接公接頭、母接頭，杆體中孔和接頭內通孔中嵌裝霧化內通管，由若干根杆體連接組成整體鑽杆，鑽杆的前後端分別連通鑽頭和霧化送給器。霧化內通管為防靜電隔離管，鑽頭為設有高壓送風孔的霧化加溼鑽頭，鑽杆的杆體上設有螺旋葉片。採用水量調控閥可根據鑽孔排出煤粉顆粒的大小調整輸入水流量，使霧化微粒有效吸附煤粉，而不致使煤粉過幹或過溼。以超聲霧化發生器為例，霧化微粒一般在5?10微米，對極細的煤粉塵具有較強的吸附性，不會因霧化程度不足而出現煤粉過溼對鑽杆附著的現象。霧化發生裝置內的霧化發生器通過霧化管與壓風腔輸出的壓風管連通，將含有霧化微粒的混合風流通過霧化送風管輸出，經由霧化送給器輸入鑽杆，通過霧化內通管中心的霧化內通孔遠程輸送至鑽杆前端的鑽頭，在鑽進作業過程的同時，對鑽孔前端施行霧化處理，起到滅塵降溫作用。
[0005]霧化送給器為高壓無靜電軸傳動裝置，不會出現靜電吸附霧化微粒現象；霧化送給器內壁的光潔度高，不會造成霧化微粒在內腔表面粘附殘留積聚成水滴。鑽杆中的霧化內通管為防靜電隔離管，霧化內通孔的孔壁光潔度達到鏡面精度，霧化微粒在長距離輸送過程中，不會對孔壁進行附著，從而避免積聚形成水滴殘留影響霧化效果。鑽杆由若干根杆體兩端通過公接頭、母接頭相互套裝連接組成，公接頭與母接頭可以採用螺紋螺孔連接方式，也可採用快插式接頭連接或其它連接方式；公接頭、母接頭與鑽杆杆體的連接採用真空摩擦焊接方式，連接牢固，大大增加了鑽杆的扭矩和抗拉強度。杆體採用高強度圓管或異形管，杆體上設有螺旋葉片，保證煤粉沿螺旋導程方向順利向外排出，防止鑽杆卡鑽。鑽頭為霧化加溼鑽頭，切削部位鑲嵌超強抗磨損複合片，鑽頭兩翼之間設有高壓送風孔，連通鑽杆內的霧化內通孔，使霧化微粒通過高壓送風孔直接到達鑽頭切削麵，在鑽進的同時進行消塵處理，並對鑽頭進行冷卻降溫。
[0006]按照上述技術方案進行實施、試驗，證明本實用新型設計合理，結構緊湊，採用霧化發生裝置和鑽杆霧化內通管直接對鑽頭部位進行霧化滅塵處理，霧化顆粒小，密度均勻，除塵降溫效果好，能夠有效改善礦井坑道鑽進施工現場的工況，防止工作環境汙染，減輕煤粉對工人身份健康的損害，提高安全係數，防止出現粉塵爆炸和過熱造成瓦斯爆炸，增強生命財產的安全保障；保證鑽孔進度，延長使用壽命，適用範圍廣泛，經濟社會效益良好，較好地達到了預定目標。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的整體結構示意圖；
[0008]圖2是圖1中的霧化發生裝置A的內部結構示意圖；
[0009]圖3是圖1中的鑽杆G的連接結構剖視圖。
[0010]圖中，I一輸水接口，2一輸風接口，3一輸水管，4一輸風管，5一風量調控閥,6—霧化送風管，7—機架,8—鑽機動力頭，9一鑽頭，10一霧化管口，11一,決速管接頭，12一水量調控閥，13—單向閥，14一壓力表管，15—通風管，16—壓風腔，17—殼體，18一7_K壓表，19—壓風管,20一霧化管,21一霧化發生器，22一通水管,23一風壓表,24一桿體,25一公接頭,26一母接頭，27—霧化內通管；A—霧化發生裝置，B—霧化送給器，F—液壓油管，G—鑽杆，H—摩擦焊圈，L一霧化內通孔，N一地基面，P一掘進面，Q一桿體中孔，S一螺旋葉片，T一聞壓送風孔，Y—液壓站。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】加以說明。[0012]參閱圖1、圖2，輸水管3和輸風管4分別連接霧化發生裝置A，通過霧化送風管6連接霧化送給器B，再連接鑽杆G，通過杆體中孔Q內的霧化內通管27將霧化微粒輸送到鑽頭9進行霧化滅塵降溫，霧化發生裝置A由殼體17內裝設單向閥13、通風管15、壓風腔16、霧化發生器21、通水管22組成，霧化發生器21通過霧化管20連通壓風腔16向外輸出的壓風管19，壓風管19連通殼體17上的霧化管口 10，與霧化送風管6連接。輸水管3 —端連接輸水接口 1，另一端連接水量調控閥12，通過快速管接頭11連接霧化發生裝置A ;輸風管4 一端連接輸風接口 2，另一端連接風量調控閥5，通過快速管接頭11連接霧化發生裝置A ;霧化發生裝置A的殼體17內設置霧化發生器21和壓風腔16，霧化發生器21通過通水管22連通殼體17上的快速管接頭11和水量調控閥12 ;壓風腔16通過通風管15和單向閥13連通快速管接頭11和風量調控閥5，通過向外輸出的壓風管19連通殼體17上的霧化管口 10 ;霧化發生器21通過向外輸出的霧化管20與壓風管19連通，再通過霧化管口 10連通霧化送風管6。霧化送給器B裝設在鑽機動力頭8後端，鑽杆G後端套裝在鑽機動力頭8的前端，鑽機動力頭8為液壓動力頭，通過液壓油管F連通液壓站Y。霧化發生裝置A內的通水管22和通風管15各自通過壓力表管14分別連通霧化發生裝置A內設置的水壓表18和風壓表23。霧化發生器21是超聲霧化發生器，也可以採用電磁霧化發生、離心霧化發生、高壓霧化發生、風水霧化發生及其它霧化方式。
[0013]參閱圖3，鑽杆G的杆體24兩端分別採用真空摩擦焊接固定連接公接頭25、母接頭26，杆體中孔Q和接頭內通孔F中嵌裝霧化內通管27，由若干根杆體24連接組成整體鑽杆G，鑽杆G的前後端分別連通鑽頭9和霧化送給器B。霧化內通管27為防靜電隔離管，鑽頭9為設有高壓送風孔Y的霧化加溼鑽頭，鑽杆G的杆體24上設有螺旋葉片S。採用水量調控閥12可根據鑽孔排出煤粉顆粒的大小調整輸入水流量，使霧化微粒有效吸附煤粉，而不致使煤粉過幹或過溼。以超聲霧化發生器為例，霧化微粒一般在5?10微米，對極細的煤粉塵具有較強的吸附性，不會因霧化程度不足而出現煤粉過溼對鑽杆附著的現象。霧化發生裝置A內的霧化發生器21通過霧化管20與壓風腔16輸出的壓風管19連通，將含有霧化微粒的混合風流通過霧化送風管6輸出，經由霧化送給器B輸入鑽杆G,通過霧化內通管27中心的霧化內通孔L遠程輸送至鑽杆G前端的鑽頭9，在鑽進作業過程的同時，對鑽孔前端施行霧化處理，起到滅塵降溫作用。
[0014]霧化送給器B為高壓無靜電軸傳動裝置，不會出現靜電吸附霧化微粒現象；霧化送給器B內壁的光潔度高，不會造成霧化微粒在內腔表面粘附殘留積聚成水滴。鑽杆G中的霧化內通管27為防靜電隔離管，霧化內通孔L的孔壁光潔度達到鏡面精度，霧化微粒在長距離輸送過程中，不會對孔壁進行附著，從而避免積聚形成水滴殘留影響霧化效果。鑽杆G由若干根杆體24兩端通過公接頭25、母接頭26相互套裝連接組成，公接頭25與母接頭26可以採用螺紋螺孔連接方式，也可採用快插式接頭連接或其它連接方式；公接頭25、母接頭26與杆體24的連接採用真空摩擦焊接方式，連接牢固，大大增加了鑽杆G的扭矩和抗拉強度。杆體24採用高強度圓管或異形管，杆體24上設有螺旋葉片S，保證煤粉沿螺旋導程方向順利向外排出，防止鑽杆G卡鑽。鑽頭9為霧化加溼鑽頭，切削部位鑲嵌超強抗磨損複合片，鑽頭9兩翼之間設有高壓送風孔Y，連通鑽杆G內的霧化內通孔L，使霧化微粒通過高壓送風孔Y直接到達鑽頭9切削麵，在鑽進的同時進行消塵處理，並對鑽頭9進行冷卻降溫。[0015]本實用新型採用霧化發生裝置A和霧化內通管27直接對鑽頭9部位進行霧化滅塵處理的方式，霧化顆粒小，密度均勻，除塵降溫效果好，能夠有效改善礦井坑道鑽進施工現場的工況，防止工作環境汙染，減輕煤粉對工人身體健康的損害，提高安全係數，保證鑽孔進度，延長使用壽命。
【權利要求】
1.一種礦用鑽孔內降溫滅塵設備，其特徵在於由輸水管(3)和輸風管(4)分別連接霧化發生裝置(A)，通過霧化送風管(6)連接霧化送給器(B)，再連接鑽杆(G)，通過杆體中孔(Q)內的霧化內通管(27)將霧化微粒輸送到鑽頭(9)進行霧化滅塵降溫，霧化發生裝置(A)由殼體(17)內裝設單向閥(13)、通風管(15)、壓風腔(16)、霧化發生器(21)、通水管(22)組成，霧化發生器(21)通過霧化管(20)連通壓風腔(16)向外輸出的壓風管(19)，壓風管(19)連通殼體(17)上的霧化管口( 10)，與霧化送風管(6)連接。
2.按照權利要求1所述的礦用鑽孔內降溫滅塵設備，其特徵在於所述的輸水管(3)—端連接輸水接口( I )，另一端連接水量調控閥(12)，通過快速管接頭(11)連接霧化發生裝置(A);輸風管(4) 一端連接輸風接口(2)，另一端連接風量調控閥(5)，通過快速管接頭(11)連接霧化發生裝置(A);霧化發生裝置(A)的殼體(17)內設置霧化發生器(21)和壓風腔(16 )，霧化發生器(21)通過通水管(22 )連通殼體(17 )上的快速管接頭(11)和水量調控閥(12);壓風腔(16)通過通風管(15)和單向閥(13)連通快速管接頭(11)和風量調控閥(5)，通過向外輸出的壓風管(19)連通殼體(17)上的霧化管口(10);霧化發生器(21)通過向外輸出的霧化管(20)與壓風管(19)連通，再通過霧化管口(10)連通霧化送風管(6)。
3.按照權利要求2所述的礦用鑽孔內降溫滅塵設備，其特徵在於所述的霧化發生裝置(A)內的通水管(22)和通風管(15)各自通過壓力表管(14)分別連通霧化發生裝置(A)內設置的水壓表(18)和風壓表(23)。
4.按照權利要求1所述的礦用鑽孔內降溫滅塵設備，其特徵在於所述的霧化發生器(21)是超聲霧化發生器，也可以採用電磁霧化發生、離心霧化發生、高壓霧化發生、風水霧化發生及其它霧化方式。
5.按照權利要求1所述的礦用鑽孔內降溫滅塵設備，其特徵在於所述的鑽杆(G)的杆體(24)兩端分別採用真空摩擦焊接固定連接公接頭(25)、母接頭(26)，杆體中孔(Q)內嵌裝霧化內通管(27)，由若干根杆體(24)連接組成整體鑽杆(G)，鑽杆(G)的前後端分別連接鑽頭(9)和霧化送給器(B)。
6.按照權利要求1所述的礦用鑽孔內降溫滅塵設備，其特徵在於所述的霧化內通管(27)為防靜電隔離管，鑽頭(9)為設有高壓送風孔(Y)的霧化加溼鑽頭，鑽杆(G)的杆體(24)上設有螺旋葉片(S)。
【文檔編號】E21B21/14GK203796203SQ201420187678
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】王海峰, 王剛, 陳文通 申請人:王海峰