一种煤矿井下打钻防喷装置的制作方法

本技术涉及煤矿井下打钻，尤其涉及一种煤矿井下打钻防喷装置。

背景技术：

1、目前瓦斯是煤矿安全的第一隐患，是造成煤矿较大及以上事故的主要灾害，在煤矿井下打钻过程发生瓦斯喷孔动力时，瓦斯涌出量骤增，使风流中瓦斯浓度超限、高速喷出的瓦斯及水渣可能推翻设备、携带大量煤渣喷出伤人，严重时会引发煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等诱发性重大事故。因此，开展煤矿井下抽采打钻全过程瓦斯防喷管理十分必要。目前使用的打钻防喷装置存在：1、抽采连管存在容积小、结构不合理、材料强度低、连接不可靠等问题，难以有效防范高强度喷孔。2、钻孔施工过程中气、水、渣不能做到有效分离，及时进行抽、排、清理，导致防喷装备和安全防护设施功能失效。3、防喷装置设施强度低、体积大、笨重，而高强非轻便型、机械化水平低，影响钻场有限空间内的安装使用和布孔。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种煤矿井下打钻防喷装置，整体结构集合程度高，能够轻便得移动至合适位置，并提升煤渣和瓦斯分离效果。

2、为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种煤矿井下打钻防喷装置，包括履带，所述履带正上方水平设有承重板，所述承重板上依次设有打钻机构、气水渣分离器、操作室和抽瓦斯泵；所述承重板正上方还设有封孔管和瓦斯防喷四通管件，所述封孔管的端口与瓦斯防喷四通管件的一个管口进行连通，所述瓦斯防喷四通管件通过连接件与打钻机构固定连接；所述打钻机构的钻杆穿过瓦斯防喷四通管件的两个管口伸出封孔管管口，瓦斯防喷四通管件靠近打钻机构的管口处设有密封圈；所述瓦斯防喷四通管件的另两个管口通过弧形硬管连入气水渣分离器内，所述气水渣分离器的出瓦斯口通过连接管与抽瓦斯泵连通，所述抽瓦斯泵的排瓦斯口通过软管与瓦斯储存器连通。

3、优选的，所述承重板上竖向设有支撑柱，所述支撑柱上水平设有横板，所述横板上设有防喷气囊；所述气水渣分离器顶部设有通过l型硬管与防喷气囊连通的出瓦斯口；所述防喷气囊的排气口通过管道与抽瓦斯泵的入口连通。

4、优选的，所述防喷气囊的材料为帆布，所述防喷气囊内外表面设有胶层。

5、优选的，所述横板上设有固定防喷气囊的限位组件。

6、优选的，所述打钻机构包括固定设于承重板上的底座以及设于承重板正上方的机械臂，所述底座与机械臂尾端通过连轴转动连接，所述底座上还设有第一伸缩杆和第二伸缩杆，其中第一伸缩杆的输出端和机械臂的大臂处连接，第二伸缩杆的输出端和机械臂的小臂处连接；所述机械臂首端设有电机，所述电机的输出端处设有钻杆。

7、优选的，所述气水渣分离器与承重板可拆卸连接。

8、优选的，所述气水渣分离器的两个入口分别设于靠近机械臂一侧的顶部与侧面，所述气水渣分离器内竖向设有对煤渣进行隔离的隔板，所述隔板的高度为气水渣分离器高度的2/3-3/4之间，所述隔板向上投影点位于顶部的入口与出瓦斯口之间。

9、优选的，所述气水渣分离器的底部在顶部入口向下投影处设有排煤渣口，所述排煤渣口上活动设有和其匹配的挡料板。

10、优选的，所述封孔管上设有固定法兰。

11、本实用新型的有益效果是：

12、本方案通过将井下打钻机构和防喷装置集成在履带车上的方式，具体为：所述履带正上方水平设有承重板，所述承重板上依次设有打钻机构、气水渣分离器、操作室和抽瓦斯泵。极大程度得提升了井下打钻机构和防喷装置的移动能力，方便调整其位置，提升井下打钻的工作效率。

13、进一步的，对防喷装置的结构进行优化设计，具体为：通过设置封孔管、瓦斯防喷四通管件、气水渣分离器和抽瓦斯泵，对打钻过程中产生的煤渣和瓦斯全程密闭收集排出，并在收集过程中对煤渣和瓦斯进行有效分离，确保打钻工作的安全进行。

14、进一步的，对防喷装置的结构进行优化设计，具体为：通过设置防喷气囊，确保瓦斯量在打钻过程中瞬间过量时，气水渣分离器内的瓦斯会经l型硬管进入防喷气囊内进行短暂存储过渡，进一步保障了打钻工作的安全进行。

15、进一步的，对防喷装置的结构进行优化设计，具体为：通过在设置在气水渣分离器内竖向设有对煤渣进行隔离的隔板，所述隔板的高度为气水渣分离器高度的2/3-3/4之间，所述隔板向上投影点位于顶部的入口与出瓦斯口之间。如此设置，煤渣落入隔板内，瓦斯气体飘过隔板外，进一步提升了煤渣和瓦斯分离程度。

技术特征：

1.一种煤矿井下打钻防喷装置，其特征在于：包括履带（15），所述履带（15）正上方水平设有承重板（13），所述承重板(13）上依次设有打钻机构、气水渣分离器（19）、操作室（16）和抽瓦斯泵（14）；所述承重板（13）正上方还设有封孔管（1）和瓦斯防喷四通管件（5），所述封孔管（1）的端口与瓦斯防喷四通管件（5）的一个管口进行连通，所述瓦斯防喷四通管件（5）通过连接件（4）与打钻机构固定连接；所述打钻机构的钻杆（2）穿过瓦斯防喷四通管件（5）的两个管口伸出封孔管（1）管口，瓦斯防喷四通管件（5）

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下打钻防喷装置，其特征在于：所述承重板（13）上竖向设有支撑柱（11），所述支撑柱（11）上水平设有横板（10），所述横板（10）上设有防喷气囊（9）；所述气水渣分离器（19）顶部设有通过l型硬管（8）与防喷气囊（9）连通的出瓦斯口；所述防喷气囊（9）的排气口通过管道与抽瓦斯泵（14）的入口连通。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下打钻防喷装置，其特征在于：所述防喷气囊（9）的材料为帆布，所述防喷气囊（9）内外表面设有胶层。

4.根据权利要求2所述的一种煤矿井下打钻防喷装置，其特征在于：所述横板（10）上设有固定防喷气囊（9）的限位组件。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下打钻防喷装置，其特征在于：所述打钻机构包括固定设于承重板（13）上的底座（21）以及设于承重板（13）正上方的机械臂（6），所述底座（21）与机械臂（6）尾端通过连轴（20）转动连接，所述底座（21）上还设有第一伸缩杆（22）和第二伸缩杆（23），其中第一伸缩杆（22）的输出端和机械臂（6）的大臂处连接，第二伸缩杆（23）的输出端和机械臂（6）的小臂处连接；所述机械臂（6）首端设有电机（24），所述电机（24）的输出端处设有钻杆（2）。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下打钻防喷装置，其特征在于：所述气水渣分离器（19）与承重板（13）可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿井下打钻防喷装置，其特征在于：所述气水渣分离器（19）的两个入口分别设于靠近机械臂（6）一侧的顶部与侧面，所述气水渣分离器内竖向设有对煤渣进行隔离的隔板（18），所述隔板（18）的高度为气水渣分离器（19）高度的2/3-3/4之间，所述隔板（18）向上投影点位于顶部的入口与出瓦斯口之间。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿井下打钻防喷装置，其特征在于：所述气水渣分离器（19）的底部在顶部入口向下投影处设有排煤渣口，所述排煤渣口上活动设有和其匹配的挡料板。

9.根据权利要求1所述的一种煤矿井下打钻防喷装置，其特征在于：所述封孔管（1）上设有固定法兰（3）。

技术总结本技术提供一种煤矿井下打钻防喷装置，包括履带，所述履带正上方水平设有承重板，所述承重板上依次设有打钻机构、气水渣分离器、操作室和抽瓦斯泵；所述承重板正上方还设有封孔管和瓦斯防喷四通管件，所述封孔管的端口与瓦斯防喷四通管件的一个管口进行连通，所述瓦斯防喷四通管件通过连接件与打钻机构固定连接；所述打钻机构的钻杆穿过瓦斯防喷四通管件的两个管口伸出封孔管管口，瓦斯防喷四通管件靠近打钻机构的管口处设有密封圈。本技术整体结构集合程度高，能够轻便得移动至合适位置，并提升煤渣和瓦斯分离效果。技术研发人员：刘超,史显锋,张麒麟,秦志,高超,霍清丹,王鹏飞,刘增,黄华山,霍清涛,边鹏飞,葛育申,黎秋生,邹雨霖,王明受保护的技术使用者：永城永安矿山安全技术工程有限公司技术研发日：20231221技术公布日：2024/7/11