本實用新型屬于煤礦防噴、防塵安全設(shè)施領(lǐng)域，具體來說涉及孔口快速固定裝置及用于瓦斯抽采鉆孔的設(shè)備。

背景技術(shù)：

在高瓦斯煤礦，突出危險煤層都需要打鉆消突和打鉆抽放瓦斯；由于瓦斯壓力大，常會出現(xiàn)打鉆噴孔傷人事故和打鉆時產(chǎn)生大量的煤(巖)粉塵傷害職工身體健康，及打鉆時噴出的高濃度瓦斯造成巷道內(nèi)瓦斯超限事故，給整個礦井帶來重大隱患。

目前煤礦井下打鉆使用的防噴捕塵裝置，是先施工一個大直徑的鉆孔，將防噴裝置的鉆孔密封導(dǎo)向筒用封孔劑固定，然后再安裝防噴裝置方可施工，費(fèi)工多、費(fèi)時長，在打鉆過程中如果鉆孔密封導(dǎo)向筒因煤質(zhì)松軟或震動掉落或松動還需要重新用封孔劑固定(等待時間較長)。除塵裝置不具有防噴功能，且使用現(xiàn)有的除塵裝置后，看不到鉆孔是否反風(fēng)，無法及時應(yīng)對堵孔時間，導(dǎo)致經(jīng)常會出現(xiàn)堵孔埋鉆事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中孔口密封導(dǎo)向筒封固等待時間長，且對松軟圍巖適應(yīng)性小的缺陷，提供孔口快速固定裝置及用于瓦斯抽采鉆孔的設(shè)備來解決上述問題。

本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述技術(shù)目的：

孔口快速固定裝置，所述快速固定裝置為筒狀結(jié)構(gòu)，自內(nèi)向外依次包括耐磨導(dǎo)向筒、金屬筒、膨脹層、耐磨護(hù)筒；所述膨脹層與高壓水泵連接；所述耐磨護(hù)筒沿其軸向分為多塊耐磨護(hù)板；所述多塊耐磨護(hù)板被箍在其外圓周的彈性卡圈固定在所述膨脹層外圍，形成所述耐磨護(hù)筒。

優(yōu)選的，所述耐磨護(hù)筒外圓周開設(shè)有多道卡槽；所述彈性卡圈固定在所述卡槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述金屬筒與所述耐磨導(dǎo)向筒的右端分別具有第一翻邊和第二翻邊；所述第一翻邊的外圓周向右延伸出第一擋圈；所述第一擋圈與所述第一翻邊形成用于限位所述第二翻邊的第一環(huán)形臺階；所述第二翻邊的厚度與所述第一環(huán)形臺階的高度相等。

優(yōu)選的，所述第一翻邊的外圓周向左延伸出第二擋圈；所述第二擋圈與所述第一翻邊形成第二環(huán)形臺階所述膨脹層具有環(huán)形注水盤；所述注水盤圓周側(cè)具有注水口；所述注水口通過水管與所述高壓水泵連接；在所述水管上固定有閘閥。

優(yōu)選的，所述環(huán)形注水盤的右側(cè)具有環(huán)形固定盤；所述環(huán)形固定盤限位在所述第二環(huán)形臺階內(nèi)。

優(yōu)選的，所述環(huán)形注水盤的左側(cè)面開設(shè)有多個注水口；所述多個注水口分別通過注水管與一膨脹管固定連接；所述注水管直徑小于所述膨脹管的直徑；所述膨脹管、注水管、環(huán)形注水盤之間形成限位槽。

優(yōu)選的，每塊所述耐磨護(hù)板的右左端均具有向圓心延伸的內(nèi)翻邊；多塊所述耐磨護(hù)板的右左兩端的內(nèi)翻盤分別形成右端環(huán)形內(nèi)翻邊和左端環(huán)形內(nèi)翻邊；所述右端環(huán)形內(nèi)翻邊卡入所述限位槽，所述金屬筒、耐磨導(dǎo)向筒的左端從所述左端環(huán)形內(nèi)翻邊的中心圓腔穿出，使所述耐磨護(hù)筒與所述金屬筒之間形成用于容納所述膨脹管的環(huán)形空腔；所述環(huán)形空腔的徑向?qū)挾扰c所述膨脹管的外徑相等。

優(yōu)選的，所述膨脹管與所述耐磨護(hù)板的數(shù)量相等，所述耐磨護(hù)板為扇形；同一徑向截面內(nèi)，所述膨脹管的圓心處于所述耐磨護(hù)板的扇形中點(diǎn)與其對應(yīng)的圓心連線上。

本實用新型還提供一種用于瓦斯抽采鉆孔的設(shè)備，包括孔口快速固定裝置、孔口防噴捕塵裝置；所述孔口快速固定裝置為上述的孔口快速固定裝置；所述孔口防噴捕塵裝置包括防噴捕塵罩；所述捕塵罩為中空結(jié)構(gòu)；所述捕塵罩的右端開口，在開口處固定有密封蓋；在所述捕塵罩的腔體內(nèi)，固定有防噴隔板；在所述捕塵罩的上側(cè)壁且處于所述防噴隔板左側(cè)開設(shè)有粉塵出口；所述粉塵出口通過吸塵管與除塵器連接；在所述吸塵管上，還固定有引風(fēng)機(jī)；在所述捕塵罩內(nèi)腔且處于所述粉塵出口的左側(cè)，還固定有堵孔報警機(jī)構(gòu)；所述密封蓋、防噴隔板、堵孔報警裝置均水平向同軸開設(shè)有供鉆桿穿過的鉆桿孔；所述捕塵罩的左端面為開口，在所述左端面開口處固定有用于與孔口固定裝置連接的卡盤；在所述捕塵罩的下側(cè)壁開設(shè)有排渣口；在所述排渣口處固定有防風(fēng)簾；所述第一翻邊、第二翻邊、環(huán)形固定盤形成一個整體的環(huán)狀結(jié)構(gòu)卡入所述卡盤內(nèi)。

優(yōu)選的，所述堵孔報警機(jī)構(gòu)包括一上端面與所述捕塵罩內(nèi)壁鉸接的擺板；密封件固定在所述擺板上開設(shè)的所述鉆桿孔內(nèi)；在所述捕塵罩的外壁固定有報警器；所述擺板通過連桿與所述報警器開關(guān)連接，在反風(fēng)作用下，所述擺板在所述捕塵罩內(nèi)向右傾斜，所述連桿帶動所述報警器開關(guān)關(guān)閉；在沒有反風(fēng)作用下，所述擺板自然下垂，所述連桿帶動所述報警器開關(guān)打開。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

本實用新型提供的孔口快速固定裝置，結(jié)構(gòu)簡單且穩(wěn)定安全，制造成本低，操作簡單，固定速度快，可與各種型號的鉆機(jī)配套使用。適用于煤、巖巷道的各種鉆孔施工時的防噴、除塵。具體工作中，根據(jù)鉆孔設(shè)計要求，鉆機(jī)調(diào)整好方位角和傾角后用大鉆頭在煤(巖) 壁上施工一個大鉆孔，將快速固定裝置推進(jìn)到孔內(nèi)，打開閘閥讓高壓水(油)進(jìn)入到快速固定裝置的膨脹管內(nèi)，膨脹管迅速膨脹并推動耐磨護(hù)筒一起擠壓煤(巖)孔壁，實現(xiàn)快速固定。如在施工過程中因煤層松軟或鉆桿震動發(fā)生固定裝置松動時，打開閘閥向膨脹管內(nèi)繼續(xù)加壓就可實現(xiàn)快速再固定。

堵孔報警機(jī)構(gòu)可以及時發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)無反風(fēng)且報警，檢測精度高，為操作人員提供可靠的信息以保證及時應(yīng)對堵孔問題。如果發(fā)生鉆孔反風(fēng)變小或不反風(fēng)，有埋鉆危險時，擺板以及連桿的聯(lián)動會帶動報警器會發(fā)出汽笛聲報警，提醒司機(jī)采取措施防止埋鉆事故的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本實用新型一種用于瓦斯抽采鉆孔的設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型孔口快速固定裝置軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2中A的細(xì)部放大圖；

圖5為圖3中B的細(xì)部放大圖；

圖6為圖3中C的細(xì)部放大圖；

圖7為圖3中D的細(xì)部放大圖；

圖8為本實用新型孔口防噴除塵裝置的垂直面剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖8中A部細(xì)部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖8中B部細(xì)部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本實用新型一種除塵及瓦斯分離裝置的整體機(jī)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本實用新型文本資料中提到的“前、后、左、右、上、下”等方位名詞，均以說明書附圖1為參照。為使對本實用新型的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細(xì)的說明，說明如下：

如圖1所示，本實用新型提供一種用于瓦斯抽采鉆孔的設(shè)備，包括孔口快速固定裝置 1、孔口防噴捕塵裝置2、除塵及瓦斯分離裝置3。

如圖2、圖3所示，孔口快速固定裝置1，為筒狀結(jié)構(gòu)。自內(nèi)向外依次包括耐磨導(dǎo)向筒 11、金屬筒12、膨脹層13、耐磨護(hù)筒14。本實用新型提供的耐磨導(dǎo)向筒11和耐磨護(hù)筒14 均采用聚氨酯材料制得，但不限于此。

本實用新型提供的孔口快速固定裝置具體結(jié)構(gòu)為：

如圖2、圖4、圖5所示金屬筒12與耐磨導(dǎo)向筒11的右端分別具有第一翻邊121和第二翻邊111；第一翻邊121的外圓周向右延伸出第一擋圈122；第一擋圈122與第一翻邊121 形成用于限位第二翻邊111的第一環(huán)形臺階123；第二翻邊111的厚度與第一環(huán)形臺階123 的高度相等，使整體結(jié)構(gòu)更合理。

第一翻邊121的外圓周向左延伸出第二擋圈124；第二擋圈124與第一翻邊121形成第二環(huán)形臺階125。

如圖6所示，膨脹層13具有環(huán)形注水盤131；環(huán)形注水盤131的右側(cè)焊接有環(huán)形固定盤132；環(huán)形固定盤132限位在第二環(huán)形臺階125內(nèi)。

其中，環(huán)形固定盤132與第一翻邊121通過螺栓固定；第一翻邊121與第二翻邊111 通過螺栓固定。

環(huán)形注水盤131的圓周側(cè)具有注水(油)口；注水(油)口通過水管133與高壓水泵連接；在水管133上固定有閘閥134。

環(huán)形注水盤131的左側(cè)面開設(shè)有多個注水口；多個注水口分別通過注水管135與一膨脹管136固定連接；注水管135直徑小于膨脹管136的直徑，注水管135固定在膨脹管136 右端的中間位置，從而使膨脹管136、注水管135、環(huán)形注水盤131之間形成限位槽137。

如圖7所示，耐磨護(hù)筒14沿其軸向分為多塊耐磨護(hù)板141。多塊耐磨護(hù)板141被其外圓周的彈性卡圈142固定在膨脹層13外圍，形成耐磨護(hù)筒14。彈性卡圈142可以為橡膠圈、彈性鋼圈等。為了限位彈性卡圈142，本實用新型在耐磨護(hù)筒14外圓周開設(shè)有多道卡槽143，彈性卡圈142固定在卡槽143內(nèi)。膨脹管136與耐磨護(hù)板141的數(shù)量相等。耐磨護(hù)板141 為扇形；同一徑向截面內(nèi)，膨脹管136的圓心處于耐磨護(hù)板141的扇形中點(diǎn)與其對應(yīng)的圓心連線上，當(dāng)膨脹管136膨脹時，可均勻的將多塊耐磨護(hù)板141向外推擠。

每塊耐磨護(hù)板141的左右端均具有向圓心延伸的內(nèi)翻邊；多塊耐磨護(hù)板141的左右端的內(nèi)翻盤分別形成右端環(huán)形內(nèi)翻邊144和左端環(huán)形內(nèi)翻邊145；右端環(huán)形內(nèi)翻邊144卡入限位槽137內(nèi)。金屬筒12、耐磨導(dǎo)向筒11的左端從左端環(huán)形內(nèi)翻邊145的中心圓腔穿出，使耐磨護(hù)筒14與金屬筒12之間形成用于容納膨脹管136的環(huán)形空腔；環(huán)形空腔的徑向?qū)挾扰c膨脹管136的外徑相等，使膨脹管136與耐磨護(hù)板141直接接觸，便于膨脹管136在膨脹時直接將耐磨護(hù)板141向外推擠。

其中，第一翻邊121、第二翻邊111、環(huán)形固定盤132形成一個整體的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該環(huán)狀結(jié)構(gòu)用于與孔口防噴捕塵裝置2固定。

如圖8所示，孔口防噴捕塵裝置，包括防噴捕塵罩21；捕塵罩21為中空結(jié)構(gòu)，且其軸線分為兩部分組合而成的中空結(jié)構(gòu)，便于與孔口快速固定裝置卡合。捕塵罩21的右端開口，在開口處固定有密封蓋211。在捕塵罩21的腔體內(nèi)，固定有防噴隔板212；在捕塵罩21的上側(cè)壁且處于防噴隔板212左側(cè)開設(shè)有粉塵出口213。

如圖8、圖9所示，在捕塵罩21內(nèi)腔內(nèi)且處于粉塵出口213的左側(cè)，還固定有堵孔報警機(jī)構(gòu)217。堵孔報警機(jī)構(gòu)217包括一上端面與捕塵罩21內(nèi)壁鉸接的擺板2171，擺板2171 的中間位置開設(shè)有供鉆桿穿過的鉆桿孔，鉆桿孔的直徑大于鉆桿直徑，以便于擺板2171左右擺動。在捕塵罩21的外壁固定有報警器2172，在捕塵罩21的相應(yīng)位置開設(shè)有連桿孔2173，連桿孔2173的直接大于連桿直徑，以使連桿2174在孔內(nèi)自由上下活動和一定角度的傾斜。連桿2174底端與擺板2171中間位置鉸接，高端與報警器2172開關(guān)鉸接，在反風(fēng)作用下，擺板2171在捕塵罩21內(nèi)向右傾斜，連桿2174帶動報警器2172開關(guān)關(guān)閉；在沒有反風(fēng)作用下，擺板2171自然下垂，連桿2174帶動報警器2172開關(guān)打開。

擺板2171的位置處于卡盤218與防噴隔板212之間的任一位置，一般在擺板2171的兩側(cè)留夠其擺動的空間即可。擺板2171除了頂端與捕塵罩21鉸接外，其余位置均與捕塵罩21不接觸，便于其自由活動。

如圖10所示，擺板2171、密封蓋211、防噴隔板212均水平向同軸開設(shè)有供鉆桿穿過的鉆桿孔，鉆桿孔直徑大于鉆桿直徑。密封蓋211、防噴隔板212的鉆桿孔內(nèi)均固定有密封件216，擺板2171的鉆桿孔內(nèi)可裝密封件216，也可不裝，根據(jù)工作需求而定。本實用新型提供的密封件216包括固定環(huán)2161以及固定在固定環(huán)2161內(nèi)圈的環(huán)形毛刷2162。固定環(huán)2161的外環(huán)設(shè)置有卡鍵21611，在擺板2171、密封蓋211、防噴隔板212的鉆桿孔內(nèi)圈設(shè)置有與卡鍵21611配合的卡槽2161；密封件216通過卡鍵21611鍵入卡槽2121固定在防噴隔板212上。鉆桿從環(huán)形毛刷2162中間穿過。為了便于裝配，擺板2171、密封蓋211、防噴隔板212以及固定環(huán)2161均可以由兩半環(huán)裝結(jié)構(gòu)固定組成。當(dāng)需要安裝密封件時，將擺板2171、密封蓋211、防噴隔板212拆成兩半，將固定環(huán)2161卡入相應(yīng)的卡槽2161內(nèi)，再將兩半固定即可。

捕塵罩21的左端面為開口，在左端面開口處固定有用于與孔口固定裝置連接的卡盤 218。由于捕塵罩21為兩半組合而成，即卡盤218可分為兩個半環(huán)。當(dāng)需要與孔口快速固定裝置1固定時，將卡盤218的兩部分卡住孔口快速固定裝置1右端的整體環(huán)狀結(jié)構(gòu)，再將捕塵罩21的兩部分固定緊即可。

在捕塵罩21的下側(cè)壁開設(shè)有排渣口219，排渣口219為自捕塵罩21左右兩端向下逐漸縮徑的喇叭狀排渣口219；在排渣口219處固定有防風(fēng)簾220，防風(fēng)簾220一般為固定在排渣口219處的布袋。布袋結(jié)構(gòu)的防風(fēng)簾220，即可以保證引風(fēng)機(jī)215在吸塵過程中，防風(fēng)簾 220閉合，使捕塵罩21為負(fù)壓狀態(tài)，使吸塵效果更好。粗渣在重力作用下從防風(fēng)簾220的出口漏出。

如圖11所示，一種除塵及瓦斯分離裝置，包括除塵器31和瓦斯分離器32；灰塵經(jīng)過除塵器31除塵后，剩余的混合氣體經(jīng)過瓦斯分離器32分離并分類收集或排放。

除塵器31按照灰塵經(jīng)過路徑依次包括渣塵分離室311、氣塵分離室312、噴霧室313。渣塵分離室311的頂部具有第一進(jìn)口3111、第一出口3112；氣塵分離室312的頂部具有第二進(jìn)口3121、第二出口3122；噴霧室313的頂部具有第三進(jìn)口3131。第一進(jìn)口3111通過吸塵管214與孔口防噴捕塵裝置2的粉塵出口213連接，在吸塵管214上，還固定有引風(fēng)機(jī)215，用于將灰塵吸入除塵器31內(nèi)。第一出口3112與第二進(jìn)口3121通過管道連通；第二出口3122與第三進(jìn)口3131通過管道連通。

渣塵分離室311、氣塵分離室312、噴霧室313的內(nèi)腔高度大于隔板33的高度；在渣塵分離室311內(nèi)的頂壁固定有一塊隔板33；隔板33處于第一進(jìn)口3111和第一出口3112之間；在氣塵分離室312的第二進(jìn)口3121和第二出口3122之間，固定有三塊隔板33，以“上二下一”的結(jié)構(gòu)錯位固定在氣塵分離室312的頂壁和底壁上；噴霧室313內(nèi)的第三進(jìn)口3131 和混合氣體出口之間，固定有14塊隔板33，并按照“上二下一”的結(jié)構(gòu)錯位固定在氣塵分離室312的頂壁和底壁上。

需要說明的是，上述的“上二下一”、“上二下一”中提到的“上”意思為：隔板33 的上端與渣塵分離室311、氣塵分離室312、噴霧室313的頂壁固定，“下”的意思為隔板33的底端與渣塵分離室311、氣塵分離室312、噴霧室313的底壁固定。由于隔板33高度小于渣塵分離室311、氣塵分離室312、噴霧室313的的內(nèi)腔高度，所以，隔板33無論是上端固定，還是底端固定，其另一端都會因為二者的高度差而形成空氣通道，即同一室內(nèi)的相鄰兩個子腔是連通的。

隔板33將渣塵分離室311、氣塵分離室312、噴霧室313分隔成多個子腔，以延長攜帶粉塵的氣體在渣塵分離室311、氣塵分離室312、噴霧室313內(nèi)的路徑，以便于粉塵有足夠的時間沉淀。

在氣塵分離室312內(nèi)，第二出口3122所在的子腔內(nèi)水平固定兩道相互平行的阻塵網(wǎng) 3123，以進(jìn)一步阻隔氣體中殘留的粉塵，減小噴霧室313內(nèi)的煤泥量。

在渣塵分離室311、氣塵分離室312的底部分別設(shè)置有粗渣存儲部311a和細(xì)渣存儲部 312a。粗渣存儲部311a和細(xì)渣存儲部312a為布袋。

噴霧室313的頂壁還設(shè)置有噴霧裝置；噴霧裝置包括水平固定在噴霧室313頂部的水管3132，在水管3132上設(shè)置有與噴霧室313內(nèi)子腔數(shù)量相等的噴霧口3133；多個噴霧口 3133分別設(shè)置在相應(yīng)的子腔的上方。通過噴霧，將氣體中的殘留粉塵凝結(jié)并落至噴霧室313 底部，從底部的出水口3135流出形成煤泥。經(jīng)過噴霧后的混合氣體從混合氣體出口3134 進(jìn)入瓦斯分離器32。

瓦斯分離器32包括瓦斯分離倉321；在瓦斯分離倉321的低處開設(shè)有空氣出口3211、高處開設(shè)有瓦斯出口3212。

在瓦斯出口3212固定有瓦斯抽采管322；瓦斯抽采裝置包括固定在瓦斯分離倉321內(nèi)靠近瓦斯出口3212處的瓦斯?jié)舛忍綔y器323，以及固定在抽采管322上的電磁閥324；瓦斯?jié)舛忍綔y器323與電磁閥324通信。

噴霧室313的側(cè)壁還開設(shè)有混合氣體出口3134，瓦斯分離倉321的底部開設(shè)有混合氣體進(jìn)口3213；混合氣體出口3134與混合氣體進(jìn)口3213連通?；旌蠚怏w進(jìn)口3213與空氣出口3211開設(shè)在瓦斯分離倉321相對的側(cè)壁上，中間通過隔板33隔開，以延長混合氣體的流動路徑，使瓦斯與空氣有足夠的時間分離。由于瓦斯較輕，空氣較重，所述當(dāng)混合氣體從混合氣體進(jìn)口3213進(jìn)來后，在隔板33的阻擋下，上升到瓦斯分離倉321的頂部，較重的空氣下沉從空氣出口3211排出，較輕的瓦斯則聚集在瓦斯分離倉321的頂部，混合氣體在瓦斯分離倉321的頂部完成分離。待瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一定高度時，濃度探測器323則向電磁閥324發(fā)出信號，電磁閥324打開，開始抽采瓦斯，待瓦斯分離倉321內(nèi)的瓦斯?jié)舛冉档偷揭欢ǔ潭葧r，濃度探測器323則向電磁閥324發(fā)出關(guān)閉信號，如此循環(huán)。

在瓦斯分離倉321的底部還設(shè)置有水箱323，混合氣體從噴霧室313進(jìn)入瓦斯分離倉 321后，水汽凝結(jié)后進(jìn)入水箱323。為了便于清理水箱323，在水箱323上還開設(shè)有水箱323 清理窗3231。水箱323的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)水管3232，另一側(cè)設(shè)置有水泵3233，通過向水箱 323內(nèi)進(jìn)水，從而實現(xiàn)將水箱323內(nèi)的煤泥稀釋，再用泵將系稀釋后的煤泥水打走處理。無需人工處理，省時省力。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型的范圍內(nèi)。本實用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。