泡沫式钻孔捕尘方法、捕尘系统及捕尘泡沫液.pdf

泡沫式钻孔捕尘方法、捕尘系统及捕尘泡沫液，其特征是针对由中空钻杆在钻孔口处所形成的发散粉尘风流，直接进行粉尘风流过滤，以具有浸润性、粘滞吸附性和连续稳定性的泡沫体为滤网，作为滤网的泡沫体通过泡沫发生器由泡沫液不断形成，并承接在泡沫体承接腔内，以泡沫体滤网柔性封堵于发散粉尘风流钻孔口处。本发明是在粉尘风流扩散的源头处，将粉尘风流中粉尘颗粒由泡沫体滤网大范围、全方位、长时间进行浸润粘滞吸附，达到有效降尘治理。其捕尘效率高，系统安全可靠，并可与常规水幕、外喷雾等捕尘系统并行使用。

1、  泡沫式钻孔捕尘方法，其特征是针对由中空钻杆腔体内为排除钻孔钻屑输入的压风，到达钻孔孔底并夹带钻孔中的粉尘返回于钻孔口处所形成的发散粉尘风流，直接进行粉尘风流过滤，所述粉尘风流过滤是以具有浸润性、粘滞吸附性和连续稳定性的泡沫体为滤网，所述作为滤网的泡沫体通过泡沫发生器由泡沫液不断形成，并承接在泡沫体承接腔内，以泡沫体滤网柔性封堵于发散粉尘风流钻孔口处，所述的泡沫体承接腔具有承接作用的筒状空腔。

2、  泡沫式钻孔捕尘系统，其特征是在钻孔口(1)所在位置处设置粉尘风流过滤装置，所述粉尘风流过滤装置是以在泡沫体承接腔(2)之内、由泡沫液(3)不断形成的具有浸润性、粘滞吸附性和连续稳定性的泡沫体(4)为滤网，所述作为滤网的泡沫体(4)封堵于发散粉尘风流钻孔口处，所述的泡沫体承接腔(2)是对泡沫具有承接作用的筒状空腔。

3、  根据权利要求2所述的泡沫式钻孔捕尘系统，其特征是设置泡沫发生器，所述泡沫发生器以压风为动力源，设置与压风连通的进气管(5)，进气管(5)的管端为带有发泡网的发泡头(6)，发泡头(6)插入在所述泡沫体承接腔(2)内，进气管(5)的管路上设置负压器(7)，其负压腔通过其旁通吸液管(8)与发泡液(3)连通。

4、  一种权利要求1所述方法中的捕尘泡沫液，其特征是按重量份的组成为：
水溶液：85～94，表面活性剂AES：3～6、多聚磷酸钠：2～5、羧甲基纤维素钠：0～1。

泡沫式钻孔捕尘方法、捕尘系统及捕尘泡沫液
技术领域：
本发明涉及煤矿及相关行业中钻孔钻进产生的生产性粉尘的捕尘。
背景技术：
煤矿生产离不开钻孔施工，如地质探测孔、瓦斯抽排孔、地压释放孔的施工。在岩层中钻进时，可采取压力水排碴的湿式钻进，排碴效果好，一般无粉尘排放。但是在煤层中钻进时，若采用压力水排碴的湿式钻进，极易出现卡钻、垮孔、喷孔等现象，难以正常施工。目前采用的是压风风力干式排碴，外设水喷雾降尘。但是，在这种外喷雾捕尘法中，一方面，其水雾滴与粉尘颗粒间仅仅存在短暂的随机性同向飘移碰撞吸附，且产生的水雾滴难以达到饱和吸附要求，粉尘吸附率低；另一方面，受水喷雾装置安设影响难以有效地从粉尘产生地源头加以治理，在矿井特殊生产环境、供风条件下，其降尘效果很不理想，造成工人在粉尘超标环境中工作，危害工人身体健康。同时，粉尘超标也是煤矿的安全隐患。
发明内容：
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种能有效捕尘的泡沫式钻孔捕尘方法。
本发明同时提供实现该方法的泡沫式钻孔捕尘系统，以及捕尘泡沫液。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
本发明泡沫式钻孔捕尘方法的特点是针对由中空钻杆腔体内为排除钻孔钻屑输入的压风，到达钻孔孔底并夹带钻孔中的粉尘返回于钻孔口处所形成的发散粉尘风流，直接进行粉尘风流过滤，所述粉尘风流过滤是以具有浸润性、粘滞吸附性和连续稳定性的泡沫体为滤网，所述作为滤网的泡沫体通过泡沫发生器由泡沫液不断形成，并承接在泡沫体承接腔内，以泡沫体滤网柔性封堵于发散粉尘风流钻孔口处，所述的泡沫体承接腔具有承接作用的筒状空腔。
本发明泡沫式钻孔捕尘系统的结构特点是在钻孔口的位置处设置粉尘风流过滤装置，所述粉尘风流过滤装置是以在泡沫体承接腔内、由泡沫液不断形成的具有浸润性、粘滞吸附性和连续稳定性的泡沫体为滤网，所述作为滤网的泡沫体封堵于发散粉尘风流钻孔口处，所述的泡沫体承接腔是对泡沫具有承接作用的筒状空腔。
本发明方法中捕尘泡沫液的特点是按重量份的组成为：
水溶液：85～94，表面活性剂AES：3～6，多聚磷酸钠：2～5、羧甲基纤维素钠：0～1。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明直接将对粉尘风流的过滤设置在钻孔孔口处，由于钻孔孔口是粉尘风流扩散的源头，因此，本发明方法通过封堵源头有效地阻止了粉尘风流的进一步扩散。
2、本发明方法采用泡沫体滤网，由气液二相泡沫对钻孔口实施柔性封堵，与已有技术中水雾滴与粉尘颗粒间仅仅存在短暂的随机同向飘移碰撞吸附相比，本发明方法中的泡沫体滤网具有大范围、全方位、长时间的快速、连续、粘滞浸润吸附过滤效果，达到有效降尘之目的，其捕尘效率高。
2、本发明由于泡沫体良好的粘滞、浸润性能，对呼吸性超细粉尘的捕灭效果更是显著，极大地改善工作环境。
3、本发明杜绝了湿式钻孔捕尘带来的卡钻、喷孔、垮堵孔等煤矿生产的安全隐患。
4、本发明系统合理、操作控制性强，不仅可单独捕尘，也可以与常规水幕、外喷雾等捕尘系统并行使用。
附图为本发明系统示意图。
图中标号：1钻孔口、2泡沫体承接腔、3泡沫液、4泡沫体、5进气管、6发泡头、7负压器、8旁通吸液管、9中空钻杆、10
具体实施方式：
本实施例中的泡沫式钻孔捕尘方法是针对由中空钻杆腔体内为排除钻孔钻屑输入的压风，到达钻孔孔底并夹带钻孔中的粉尘返回于钻孔口处所形成的发散粉尘风流，直接进行粉尘风流过滤，所述粉尘风流过滤是以具有浸润性、粘滞吸附性和连续稳定性的泡沫体为滤网，所述作为滤网的泡沫体通过泡沫发生器由泡沫液不断形成，并承接在泡沫体承接腔内，以泡沫体滤网柔性封堵于发散粉尘风流钻孔口处，所述的泡沫体承接腔具有承接作用的筒状空腔。
参见附图，本实施例中泡沫式钻孔捕尘系统是在钻孔口1的位置处设置粉尘风流过滤装置，该粉尘风流过滤装置是以在泡沫体承接腔2内、由泡沫液3不断形成的具有浸润性、粘滞吸附性和连续稳定性的泡沫体4为滤网，作为滤网的泡沫体4封堵于发散粉尘风流钻孔口1的位置处，泡沫体承接腔2是对泡沫具有承接作用的筒状空腔。
本实施例中，粉尘风流风路为：由中空钻杆9的腔体内为排除钻孔钻屑输入的压风，到达钻孔孔底夹带钻孔中的粉尘返回于钻孔口处，形成发散粉尘风流，经泡沫体承接腔内泡沫体滤网滤出。
具体实施中，设置泡沫发生器，泡沫发生器以压风为动力源，设置与压风连通的进气管5，进气管5的管端为带有发泡网的发泡头6，发泡头6插入在泡沫体承接腔2内，进气管5的管路上设置有负压器7，其负压腔通过其旁通吸液管8与发泡液3连通。
压风进入进气管5，负压器7在压风作用下控制从旁通吸液管8中负压吸入泡沫液3，流经负压器7的压风和泡沫液3在发泡头的发泡网面形成泡沫体4，泡沫体4再输入泡沫体承接腔内，形成泡沫体捕尘滤网。
具体实施中，本实施例中泡沫液按重量份的组成为：
水溶液：85～94，表面活性剂AES：3～6、多聚磷酸钠：2～5、羧甲基纤维素钠：0～1。
在这一组成中：
水溶液是作为形成泡沫体滤网的主基料，具有一定的浸润性；
表面活性剂AES为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，是泡沫体形成的主材料，具有优良的浸润性、粘滞吸附性和稳定性。
多聚磷酸钠为三聚磷酸钠是泡沫稳定剂，可提高泡沫体浸润性、粘滞吸附性、稳定性。
羧甲基纤维素钠是泡沫增稠剂，可提高泡沫体浸润性、粘滞吸附性、稳定性。