技術領域

本發明涉及煤層瓦斯抽采技術領域，特別是一種用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置。

背景技術

在高瓦斯煤礦井下施鉆時，時常出現瓦斯噴鉆、超限等安全事故。隨著礦井數量的不斷增加，瓦斯治理顯得尤為重要，抽放鉆孔作為區域治理的手段顯得越來越重要。而目前很多礦井在鉆孔施工過程中，過煤層噴鉆嚴重，造成瓦斯“雙高”現象越來越嚴重，極大地威脅著井下的安全生產。為此，重慶松藻煤電有限責任公司曾于2011年4月15日申請了“一種煤礦用瓦斯粉塵捕捉器”的實用新型專利，其申請號為201120111827.1，該申請已于2011年10月5日被授予了專利權。該捕捉器主要由構成粉塵捕捉部分的套筒和瓦斯粉塵捕捉箱，以及構成氣渣分離部分的分流箱組成，其中套筒伸入鉆孔孔內，瓦斯粉塵捕捉箱和分流箱設在孔外，瓦斯粉塵捕捉箱連接有防塵噴霧水管，分流箱的瓦斯氣出口與具有負壓環境的瓦斯抽排管連通，鉆孔時含有粉塵的瓦斯混合氣從套筒進入瓦斯粉塵捕捉箱，粉塵經噴霧加濕后與瓦斯一起在負壓作用下進入分流箱，加濕后粉塵受重力作用自然下沉從分流箱的排渣口排出，水從排水口排出，瓦斯在負壓作用下進入瓦斯抽排管被收集，從而實現煤礦井下鉆孔的區域治理。該捕捉器成功解決了施工鉆孔時，回風側粉塵濃度大的問題，有效減少了施工鉆孔穿煤層時瓦斯超限的次數。但由于該捕捉器伸入鉆孔的套筒需要外套一水囊或氣囊使其與鉆孔孔壁形成密封，在鉆孔過程中，鉆桿容易帶動套筒轉動或者擠壓套筒，造成水囊或氣囊早期損壞，使套筒與孔壁之間形成縫隙，瓦斯氣及粉塵容易從套筒與孔壁之間的縫隙漏出，特別是在鉆孔噴孔較嚴重時，瓦斯氣及粉塵甚至從套筒與孔壁之間的縫隙涌出，從而造成瓦斯超限或粉塵超標，對施鉆人員構成安全威脅。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的不足，提供一種鉆孔無瓦斯早期泄漏安全隱患、使用壽命長的用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

一種用于煤礦井下鉆孔的氣渣分離一體化臨抽裝置，包括一粉塵瓦斯捕捉筒、一水氣渣分離箱，粉塵瓦斯捕捉筒上設有排渣口和噴霧進水孔，水氣渣分離箱設有瓦斯回收孔、出渣口和放水口，所述粉塵瓦斯捕捉筒包括一部分長度伸入鉆孔內的內筒，內筒的外壁通過密封裝置與鉆孔內壁形成密封連接，內筒的外端通過軸承座內設有的軸承同軸轉動連接一轉動頭，轉動頭上設有一可穿過鉆桿的通孔，通孔與內筒的管孔同軸線，通孔直徑小于內筒的管孔直徑；所述排渣口和噴霧進水孔設在內筒上。

采用上述方案的本發明，在用于煤礦井下鉆孔抽排粉塵及瓦斯混合氣時，密封裝置使粉塵瓦斯捕捉筒的內筒與鉆孔內壁形成密封連接，粉塵及瓦斯氣從內筒管孔的管壁與鉆桿之間的間隙涌出，并通過粉塵瓦斯捕捉筒的噴霧進水孔噴水加濕后負壓吸入分流箱分離成渣、水和瓦斯氣，渣和水分別從分流箱的排渣口和放水口排出，瓦斯氣進入瓦斯抽排管被收集。由于粉塵瓦斯捕捉筒的內筒通過軸承同軸轉動連接一轉動頭，且轉動頭上設有一可穿過鉆桿的通孔，通孔與內筒的管孔同軸線，通孔直徑小于內筒的管孔直徑，鉆孔時鉆桿只可能帶動轉動頭而不會帶動內筒轉動，因此，設在內筒與鉆孔之間的密封裝置不會因內筒轉動而造成早期損壞，從而延長了使用壽命，避免了因瓦斯氣的早期泄漏而帶來的安全隱患。所述密封裝置可以是水囊、氣囊或者是設在內筒外的密封結構。

本方案的轉動頭可以是整體結構，也可以是分體結構，設置成分體結構時，分體結構在易損件磨損后便于更換，以降低使用成本。所述轉動頭由通過螺栓相互固定連接的轉動套和壓環組成，轉動套與軸承的內圈緊配，轉動套內孔大于鉆桿直徑；所述壓環位于轉動套外端，壓環內孔構成所述轉動頭的通孔。

優選的技術方案，所述密封裝置是設在內筒外的密封結構，包括套接在內筒一部分長度外周上的外筒，外筒前端固定連接有彈性材料制成的密封套，外筒與內筒之間設有螺紋調節結構，螺紋調節結構可使外筒沿內筒軸向移動；所述內筒前端還設有喇叭口錐管，喇叭口錐管位于密封套內，喇叭口錐管前部大端直徑大于密封套內徑。通過螺紋調節結構使外筒沿內筒向前移動直至密封套前端被喇叭口錐管阻擋，繼續移動外筒使密封套被軸向壓縮并產生徑向膨脹變形，形成內筒外壁與鉆孔內壁的密封。需要拆下時，使外筒反向移動即可。從而不需在內筒外壁上加設水囊或氣囊，其操作方便，且密封套可以比水囊或氣囊的壁厚支座得更厚，以提高使用壽命。