用于潜孔冲击回旋式钻进的孔口捕尘器技术领域
本实用新型涉及矿井钻孔施工技术,特别是涉及一种用于潜孔冲击回旋式钻进的孔口捕尘器,确保井下钻孔施工时粉尘浓度符合职业卫生标准。
背景技术
矿井安全生产的重点是瓦斯综合治理,瓦斯治理主要采用钻孔抽采煤层瓦斯,而煤层巷道掘进前和回采工作面中部空白带必须采用穿层钻孔预抽煤层瓦斯,确保采掘期间不发生煤与瓦斯突出和瓦斯超限事故,需施工大量穿层钻孔,穿层钻孔穿过茅口灰岩和铝土角砾岩方可进入煤层,其中铝土角砾岩为不均质岩石,硬度大,普氏系数达12以上,真厚达5m,导致采用PDC钻头钻进,水力排渣工艺成本高,为保障钻孔施工达到效果,降低成本的目的,采用新的钻孔施工工艺——潜孔冲击回旋式钻进,风力排渣。
钻孔施工是矿井瓦斯治理工作中最为重要的一步,钻孔施工进度和施工质量是保障瓦斯抽采效果达标,确保生产正常进行的手段之一,新技术保障钻孔施工进度和质量的进一步提高,但该施工技术采用风力排渣工艺,产生大量的粉尘使施工环境恶劣,同时该技术所配套的粉尘防治手段不足,难以保障粉尘浓度符合卫生标准。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种用于潜孔冲击回旋式钻进的孔口捕尘器,它可以确保粉尘不进入施工巷道,保证钻孔施工期间所产生粉尘的有效防治,净化施工环境,保障职工身体健康。
本实用新型的目的是这样实现的:
一种用于潜孔冲击回旋式钻进的孔口捕尘器,包括外管以及位于外管管孔中的内管,所述外管、内管的后端齐平,所述内管的前端伸出外管,所述外管的两端与内管之间分别设置环形块密封,所述外管、内管以及两环形块之间包围成容水空间,所述内管位于外管内的部分设置若干第一喷水孔,所述外管上设有进水孔。
优选地,所述内管上的若干第一喷水孔分为多组,形成多个第一喷水孔组,各第一喷水孔组的第一喷水孔分别沿内管周向均匀分布,相邻第一喷水孔组的第一喷水孔错位对应。
优选地,所述相邻第一喷水孔组之间的间距相同。
优选地,所述外管前端的环形块上均匀设有若干第二喷水孔。
优选地,所述外管上沿径向设有一进水管,该进水管与外管上的进水孔连通。
优选地,所述外管、内管均采用热轧无缝钢管制作。
优选地,所述外管、内管同轴。
由于采用了上述技术方案,本实用新型具有如下有益效果:
1、根据潜孔冲击回旋式钻进,风力排渣工艺所设计的捕尘器应用后,钻进时防尘效果极佳,防尘率达95%以上,保证风力排渣工艺施工过程中巷道内粉尘浓度符合卫生标准。
2、根据统计钻孔施工进度达2.8~5.7m/h,平均达3.1m/h,每班进尺可达14m。
3、确保井下钻孔施工时粉尘浓度符合职业卫生标准,保障施工人员生命 安全。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为图1的左视示意图;
图3为本实用新型的工作示意图。
附图标记
附图中,1为外管,2为内管,3为环形块,4为容水空间,5为第一喷水孔,6为第二喷水孔,7为进水管,8为潜孔冲击器,9为钻杆,10为木楔,11为钻孔。
具体实施方式
参见图1,为用于潜孔冲击回旋式钻进的孔口捕尘器的一种较佳的实施例,包括外管1以及位于外管1管孔中的内管2,所述外管1、内管2同轴。所述外管1、内管2的后端齐平,所述内管2的前端伸出外管1,本实施例中,所述外管1、内管2均采用热轧无缝钢管制作,其中,外管采用Φ90mm热轧无缝钢管,内管采用Φ75mm热轧无缝钢管,内管长度500mm,外管长度300mm,内管的前端伸出外管200mm。
所述外管1的两端与内管2之间分别设置环形块3密封,本实施例中,环形块3采用3mm钢板制作,环形块3与外管1、内管2焊接固定,所述外管1、内管2以及两环形块3之间包围成容水空间4,所述内管2位于外管1内的部分设置若干第一喷水孔5,所述外管1前端的环形块3上均匀设有若干第二喷水孔6,第一喷水孔5、第二喷水孔6的孔径均为2mm。所述第二喷水孔6的数量为八个,所述外管1上设有进水孔,所述外管1上沿径向设有一 进水管7,该进水管7与外管1上的进水孔连通。本实施例中,所述进水管7采用Φ19mm的无缝钢管制作,通过穿孔焊接在外管上。
进一步地,所述内管2上的若干第一喷水孔5分为五组,形成五个第一喷水孔组,各第一喷水孔组包括八个第一喷水孔,各第一喷水孔组的第一喷水孔5分别沿内管2周向均匀分布,相邻第一喷水孔组的第一喷水孔5错位对应。所述相邻第一喷水孔5组之间的间距均为70mm。
本实用新型的使用方法如下:
1、先采用Φ75mm的PDC钻头开钻孔11,水力排渣工艺施工长度2m,钻孔11内安装潜孔冲击器8和内管2的前端,内管2与钻孔11的孔壁之间用木楔10楔紧,保证钻杆9和内管2同心。
2、启动压风钻进前必须开启防尘水形成喷雾,防尘水压力保证在0.2~0.5MPa,水量不小于1.2L/min。
3、钻进过程中根据钻进速度对水量进行调节,确保防尘效果。
本实用新型的工作过程如下:
在使用捕尘器时,通过进水管向外管上的进水孔中注水,水汇集在容水空间内,再通过各第一喷水孔喷射进入内管中,通过各第二喷水孔喷射至内管2与钻孔11的孔壁之间的间隙,水在静压力的作用和钻孔压风冲击下雾化,水雾化湿润粉尘,降低空气中粉尘浓度。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。