專利名稱：瓦斯抽放氣水渣分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤炭開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及對抽采鉆孔施工過程中鉆孔內(nèi)噴出的瓦斯和壓風(fēng)排粉粉塵、鉆渣、水進(jìn)行有效分離，防止施鉆出現(xiàn)瓦斯超限和粉塵危害、鉆渣和水混合物沖刷、沉淀堆積后減小巷道有效通風(fēng)斷面的煤礦專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
煤礦瓦斯、粉塵事故是井下的重大災(zāi)害之一，若發(fā)生瓦斯、粉塵事故，不僅會嚴(yán)重破壞生產(chǎn)環(huán)境，而且會造成人員傷亡，給人民、企業(yè)、國家造成巨大的損失，因此，消除瓦斯超限和粉塵是預(yù)防瓦斯、粉塵事故的前提條件，也是礦井安全生產(chǎn)的重要保障之一。由于地質(zhì)沉積作用，煤層中積壓了大量的瓦斯等有毒有害氣體，為了實(shí)現(xiàn)安全采掘，通常情況下，采掘前首先要布置專用瓦斯抽采坑道，采用坑道鉆機(jī)施工抽采鉆孔提前實(shí)施瓦斯抽采，待抽采達(dá)標(biāo)后，方能開始采掘煤炭。然而在施工抽采鉆孔過程中，特別是許多礦井進(jìn)入深部水平后，煤層瓦斯含量、壓力都將增大，施鉆噴孔、甚至鉆孔延時噴孔造成的瓦斯超限不安全問題，鉆孔垮孔問題也越來越突出，為了克服垮孔和瓦斯超限問題，不得不采取壓風(fēng)排粉施工工藝，同時大量鉆渣和水的混合物沖刷、沉淀堆積后(據(jù)測算，一個年產(chǎn) 150萬噸的礦井，每年因治理瓦斯施鉆形成的鉆渣和水的混合物沉淀堆積后的質(zhì)量約4500 噸左右。)減小了巷道有效通風(fēng)斷面，不僅對礦井通風(fēng)造成直接影響，而且還給礦井抽采安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)造成安全隱患。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，并沒有針對這一嚴(yán)重問題的專用氣水渣三者有效分離的處理設(shè)備，因此施鉆過程中大量瓦斯、粉塵、鉆渣、水仍然會被釋放在坑道中，造成嚴(yán)重的瓦斯超限、粉塵超標(biāo)、鉆渣和水的混合物沉淀堆積等安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決在坑道內(nèi)施工抽采鉆孔過程中鉆孔內(nèi)噴出的瓦斯造成瓦斯超限或采用壓風(fēng)排粉施工工藝鉆渣和水的混合物沉淀堆積危害問題，提出了瓦斯抽放氣水渣分離器。本發(fā)明的技術(shù)方案是瓦斯抽放氣水渣分離器，包括收集器組件、氣水渣進(jìn)水管組件、氣水渣分離組件、出渣口組件、出水口組件和出氣口組件；所述收集器組件為一相對密閉空間，所述收集器組件的上方具有向收集器組件內(nèi)部傾斜向下的氣水渣進(jìn)水管組件用于輸入充分混合的瓦斯氣體、水和鉆渣粉塵組成的氣水渣混合物；所述收集器組件的內(nèi)部相對氣水渣進(jìn)水管組件的一側(cè)具有一傾斜向下的氣水渣分離組件用于將氣水渣混合物分離為氣、水和渣；所述收集器組件的上方端面具有個出氣口組件用于將收集器組件內(nèi)積壓分離的瓦斯氣體抽出到瓦斯管內(nèi)；所述氣水渣分離組件下方與收集器組件相交處的外壁具有一出渣口組件用于收集分離后的鉆渣；所述氣水渣分離組件上方與收集器組件相交處的正下方的外壁具有一出水口組件用于收集分離后的水；所述出渣口組件和出水口組件的出口的外表面上分別固定有出渣口橡膠門和出水口橡膠門用以在收集器組件處于負(fù)壓狀態(tài)時密閉收集器組件。本發(fā)明的有益效果是在瓦斯粉塵斂集器中收集的氣水渣通過氣水渣進(jìn)水管組件進(jìn)入收集器組件后，由于出氣口組件和外界的抽采管道連接，使得收集器組件處于負(fù)壓狀態(tài)，從氣水渣進(jìn)水管組件進(jìn)入的帶有瓦斯的有害氣體被充分抽走，水和渣的混合物在重力的作用下沿著氣水渣分離組件傾斜向下滑落，水則濾過氣水渣分離組件落入氣水渣分離組件的下方在出水口組件處匯集，等達(dá)到一定量后自然頂開出水口橡膠門排出收集器組件外，并可通過水管收集到規(guī)定的地方；鉆渣則沿著氣水渣分離組件的上表面向下滑落并匯集在出渣口組件處，等達(dá)到一定量后自然頂開出渣口橡膠門排出收集器組件外，并可收集到規(guī)定的地方。通過上述結(jié)構(gòu)的裝置，可以有效的對在抽采鉆孔過程中形成的氣水渣進(jìn)行有效分離并可被收集到規(guī)定的地方或容器中，從而防止瓦斯和水、鉆渣等有害物質(zhì)在坑道中匯集從而造成瓦斯超限和鉆渣水的混合物大量堆積等安全隱患。


圖1是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中出水口組件5去掉出水口橡膠門51后在K方向的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1中在S方向的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖1中出渣口組件4去掉出渣口橡膠門41后在N方向的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明收集器組件1、氣水渣進(jìn)水管組件2、氣水渣分離組件3、出渣口組件4、出渣口橡膠門41、出水口組件5、出水口橡膠門51、出氣口組件6。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。如圖1所示，瓦斯抽放氣水渣分離器，包括收集器組件1、氣水渣進(jìn)水管組件2、氣水渣分離組件3、出渣口組件4、出水口組件5和出氣口組件6 ；所述收集器組件1為一相對密閉空間，所述收集器組件1的上方具有向收集器組件1內(nèi)部傾斜向下的氣水渣進(jìn)水管組件2用于輸入充分混合的瓦斯氣體、水和鉆渣、粉塵組成的氣水渣混合物；所述收集器組件 1的內(nèi)部相對氣水渣進(jìn)水管組件2的一側(cè)具有一傾斜向下的氣水渣分離組件3用于將氣水渣混合物分離為氣、水和渣；所述收集器組件1的上方端面具有4個出氣口組件6用于將收集器組件1內(nèi)積壓分離的瓦斯氣體抽出到瓦斯管內(nèi)；所述氣水渣分離組件3下方與收集器組件1相交處的外壁具有一出渣口組件4用于收集分離后的鉆渣；所述氣水渣分離組件3 上方與收集器組件1相交處的正下方的外壁具有一出水口組件5用于收集分離后的水；所述出渣口組件4和出水口組件5的出口的外表面上分別固定有出渣口橡膠門41和出水口橡膠門51用以在收集器組件1處于負(fù)壓狀態(tài)時密閉收集器組件1。上述收集器組件1在本實(shí)施例中為圓柱形，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該意識到，收集器組件1的主要作用是形成一個相對密閉的空間用以容納分離前的氣水渣混合物及分離后的氣、水和渣，因此收集器組件1的具體形狀并不局限于圓柱形，所有可以形成相對密閉的空間的結(jié)構(gòu)均可以作為本發(fā)明的收集器組件1，相對密閉在本發(fā)明中應(yīng)被理解為在出氣口組件6與外界的抽氣裝置聯(lián)通并工作時應(yīng)當(dāng)保證收集器組件1的內(nèi)部處于負(fù)壓狀態(tài)，這樣才能保證將從氣水渣進(jìn)水管組件2進(jìn)入的帶有瓦斯的有害氣體被充分抽走。
本實(shí)施例的收集器組件1主要是由呈桶狀的收集器箱體11和可以覆蓋收集器箱體11上方的收集器蓋12通過螺栓連接的方式組成的，為了便于螺栓連接，分別在收集器箱體11和收集器蓋12設(shè)置了凸緣結(jié)構(gòu)，同時為了增加收集器箱體11和收集器蓋12的密封性，還可以在兩者之間設(shè)置密封項(xiàng)圈13，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該意識到，收集器組件 1的構(gòu)成本身是一個顯而意見的過程，可以通過現(xiàn)有的箱體制作技術(shù)制作，本實(shí)施例中公開的具體的箱體結(jié)構(gòu)并不應(yīng)該被理解為對收集器組件1的限制，所有可以形成具有一定負(fù)壓的相對密閉的箱體均可以視為等效于本實(shí)施例中公開的收集器組件1。本實(shí)施例的氣水渣進(jìn)水管組件2主要是由設(shè)置在收集器箱體11上方箱壁處的進(jìn)水管21以及發(fā)散器管23和連接進(jìn)水管21和發(fā)散器管23的卡環(huán)22組成。雖然本實(shí)施例只公開的一種具體的氣水渣進(jìn)水管組件2的組成結(jié)構(gòu)，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠容易的在結(jié)構(gòu)上做出變形，只要能夠?qū)崿F(xiàn)將外界的水氣渣混合物穩(wěn)定的送入到氣水渣分離組件3上方的結(jié)構(gòu)均可以視為等效于本實(shí)施例中公開的氣水渣進(jìn)水管組件2。本實(shí)施例的氣水渣分離組件3主要是由設(shè)置在收集器箱體11內(nèi)的過濾網(wǎng)安裝架 31和過濾網(wǎng)32組成，過濾網(wǎng)安裝架31可以采用鋼架結(jié)構(gòu)，過濾網(wǎng)32的材料是不銹鋼，過濾網(wǎng)網(wǎng)眼的密度應(yīng)該保證足夠密便于更好的分離液體和固體。本實(shí)施例的出渣口組件4如圖4所示，主要是由設(shè)置在氣水渣分離組件3下方與收集器組件1相交處的外壁的出渣口橡膠門41、用以將出渣口橡膠門41固定在收集器箱體 11外壁上的壓板42以及位于出渣口橡膠門41下方并與收集器箱體11外壁固定連接的出渣斗43。雖然本實(shí)施例只公開的一種具體的出渣口組件4的組成結(jié)構(gòu)，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠容易的在結(jié)構(gòu)上做出變形，只要能夠?qū)崿F(xiàn)收集器箱體11在負(fù)壓狀態(tài)下能夠關(guān)閉出渣口組件4的結(jié)構(gòu)均可以視為等效于本實(shí)施例中公開的出渣口組件4。本實(shí)施例的出水口組件5如圖2所示，主要是由設(shè)置在氣水渣分離組件3上方與收集器組件1相交處的正下方的外壁凸出的出水口 52和通過螺栓連接固定在出水口 52端部凸緣53處的出水口橡膠門51組成。雖然本實(shí)施例只公開的一種具體的出水口組件5的組成結(jié)構(gòu)，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠容易的在結(jié)構(gòu)上做出變形，只要能夠?qū)崿F(xiàn)出水口組件5在負(fù)壓狀態(tài)下能夠關(guān)閉出水口組件5并且便于與外界的水管連接的結(jié)構(gòu)均可以視為等效于本實(shí)施例中公開的出水口組件5。本實(shí)施例的出氣口組件6如圖3所示，主要是由設(shè)置在收集器箱體11上方端面處的收集器蓋12和具有“煙囪”結(jié)構(gòu)的若干筒體62和若干筒體安裝座63構(gòu)成，所述筒體61 和筒體安裝座62的對數(shù)可以任意設(shè)置，所述筒體安裝座62與筒體61應(yīng)該安裝在便于與外界的抽氣設(shè)備的管道連接，所述筒體安裝座62則固定安裝在收集器蓋12上。本實(shí)施例的瓦斯抽放氣水渣分離器的工作過程和原理是工作開始時，首先將通過其它設(shè)備(如瓦斯粉塵斂集器)收集到的氣水渣通過氣水渣進(jìn)水管組件2進(jìn)入收集器組件1后，開啟與出氣口組件6連接的抽氣設(shè)備，由于收集器組件1是一個相對密閉的空間， 因此從氣水渣進(jìn)水管組件2進(jìn)入的帶有瓦斯的有害氣體被充分抽走，水和渣的混合物在重力的作用下沿著氣水渣分離組件3傾斜向下滑落，水則濾過氣水渣分離組件3落入氣水渣分離組件3的下方在出水口組件5處匯集，等達(dá)到一定量后自然頂開出水口橡膠門51排出收集器組件1外，并可通過水管收集到規(guī)定的地方；渣則沿著氣水渣分離組件3的上表面向下滑落并匯集在出渣口組件4處，等達(dá)到一定量后自然頂開出渣口橡膠門41排出收集器組件1外，并可收集到規(guī)定的地方。通過上述結(jié)構(gòu)的裝置，可以有效的對在瓦斯抽采鉆孔過程中形成的氣水渣進(jìn)行有效分離并可被收集到規(guī)定的地方或容器中，從而防止瓦斯和水、鉆渣等有害物質(zhì)在坑道中匯集從而造成瓦斯超限和鉆渣水的混合物大量堆積等安全隱患。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.瓦斯抽放氣水渣分離器，其特征在于，包括收集器組件(1)、氣水渣進(jìn)水管組件O)、 氣水渣分離組件(3)、出渣口組件0)、出水口組件( 和出氣口組件(6)；所述收集器組件 (1)為一相對密閉空間，所述收集器組件(1)的上方具有向收集器組件(1)內(nèi)部傾斜向下的氣水渣進(jìn)水管組件( 用于輸入充分混合的瓦斯氣體、水和鉆渣粉塵組成的氣水渣混合物；所述收集器組件(1)的內(nèi)部相對氣水渣進(jìn)水管組件O)的一側(cè)具有一傾斜向下的氣水渣分離組件( 用于將氣水渣混合物分離為氣、水和渣；所述收集器組件(1)的上方端面具有(4)個出氣口組件(6)用于將收集器組件(1)內(nèi)積壓分離的瓦斯氣體抽出到瓦斯管內(nèi)； 所述氣水渣分離組件( 下方與收集器組件(1)相交處的外壁具有一出渣口組件(4)用于收集分離后的鉆渣；所述氣水渣分離組件C3)上方與收集器組件(1)相交處的正下方的外壁具有一出水口組件(5)用于收集分離后的水；所述出渣口組件(4)和出水口組件(5)的出口的外表面上分別固定有出渣口橡膠門Gl)和出水口橡膠門(51)用以在收集器組件 (1)處于負(fù)壓狀態(tài)時密閉收集器組件(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及瓦斯抽放氣水渣分離器，包括收集器組件、氣水渣進(jìn)水管組件、氣水渣分離組件、出渣口組件、出水口組件和出氣口組件；所述收集器組件為一相對密閉空間，所述收集器組件的上方具有向收集器組件內(nèi)部傾斜向下的氣水渣進(jìn)水管組件用于輸入充分混合的瓦斯氣體、水和鉆渣粉塵組成的氣水渣混合物；所述收集器組件的內(nèi)部相對氣水渣進(jìn)水管組件的一側(cè)具有一傾斜向下的氣水渣分離組件用于將氣水渣混合物分離為氣、水和渣；所述收集器組件的上方端面具有個出氣口組件用于將收集器組件內(nèi)積壓分離的瓦斯氣體抽出到瓦斯管內(nèi)。本發(fā)明的有益效果防止瓦斯和水、鉆渣等有害物質(zhì)在坑道中匯集從而造成瓦斯超限和鉆渣水的混合物大量堆積等安全隱患。
文檔編號E21F7/00GK102434193SQ20111027126
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者蔣和財, 趙林, 黃昌文 申請人:成都晟鑫機(jī)電設(shè)備有限公司