本實(shí)用新型涉及煤礦井下瓦斯抽采技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種除塵及瓦斯分離裝置、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(xiǎn)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(shí)產(chǎn)生大量的煤(巖)粉塵傷害職工身體健康，及打鉆時(shí)噴出的高濃度瓦斯造成巷道內(nèi)瓦斯超限事故，給整個(gè)礦井帶來重大隱患。

目前煤礦井下打鉆使用的防噴除塵裝置，產(chǎn)生的粉塵直接被吸入除塵筒內(nèi)配合噴霧進(jìn)行除塵時(shí)由于沒有分離掉粗、細(xì)煤粉，直接使用噴霧進(jìn)行除塵，噴霧開大了會產(chǎn)生大量的煤泥，造成施工環(huán)境極差，噴霧開小了除塵效果不佳，操作人員難以控制，同時(shí)給鉆機(jī)工帶來大量的清理工作，當(dāng)鉆孔噴出高濃度瓦斯時(shí)直接排放到巷道內(nèi)，會造成巷道瓦斯超限事故，給礦井帶來隱患，難以適應(yīng)目前煤礦的發(fā)展要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中鉆孔使用的噴霧除塵不具有粗、細(xì)煤粉分離以及瓦斯與空氣分離的缺陷，提一種除塵及瓦斯分離裝置、用于瓦斯抽采鉆孔的設(shè)備來解決上述問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種除塵及瓦斯分離裝置，包括除塵器和瓦斯分離器；灰塵經(jīng)過所述除塵器除塵后，剩余的混合氣體經(jīng)過所述瓦斯分離器分離并分類收集或排放；

所述除塵器按照灰塵經(jīng)過路徑依次包括渣塵分離室、氣塵分離室、噴霧室；所述渣塵分離室、氣塵分離室、噴霧室分別通過管道連接；通過隔板分別將所述渣塵分離室、氣塵分離室、噴霧室的內(nèi)腔分隔成多個(gè)子腔；所述渣塵分離室、氣塵分離室、噴霧室的內(nèi)的相鄰兩個(gè)子腔之間連通；在所述渣塵分離室、氣塵分離室的底部分別設(shè)置有粗渣存儲部和細(xì)渣存儲部；在所述噴霧室的底部設(shè)置有出水口；

所述瓦斯分離器包括瓦斯分離倉；所述瓦斯分離倉與所述噴霧室連通；在所述瓦斯分離倉的低處開設(shè)有空氣出口、高處開設(shè)有瓦斯出口；在所述瓦斯出口處設(shè)置有瓦斯抽采裝置。

優(yōu)選的，所述渣塵分離室的頂部具有第一進(jìn)口、第一出口；所述氣塵分離室的頂部具有第二進(jìn)口、第二出口；所述噴霧室的頂部具有第三進(jìn)口；所述第一進(jìn)口與捕塵裝置連接；所述第一出口與所述第二進(jìn)口通過管道連通；所述第二出口與所述第三進(jìn)口通過管道連通；所述噴霧室的側(cè)壁開設(shè)有混合氣體出口，所述瓦斯分離倉的底部開設(shè)有混合氣體進(jìn)口；所述混合氣體出口與所述混合氣體進(jìn)口連通。

優(yōu)選的，所述渣塵分離室、氣塵分離室、噴霧室的內(nèi)腔高度大于所述隔板的高度；在所述渣塵分離室內(nèi)的頂壁固定有一塊所述隔板；所述隔板處于第一進(jìn)口和第一出口之間；在所述氣塵分離室的第二進(jìn)口和第二出口之間，固定有三塊隔板，以“上二下一”的結(jié)構(gòu)錯(cuò)位固定在所述氣塵分離室的頂壁和底壁上；所述噴霧室內(nèi)的第三進(jìn)口和混合氣體出口之間，固定有14塊隔板，并按照“上七下七”的結(jié)構(gòu)錯(cuò)位固定在所述氣塵分離室的頂壁和底壁上。

優(yōu)選的，在所述氣塵分離室內(nèi)，還固定有阻塵機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述阻塵機(jī)構(gòu)包括兩道相互平行的阻塵網(wǎng)；兩道所述阻塵網(wǎng)以上下位結(jié)構(gòu)固定在所述第二出口所在的子腔內(nèi)。

優(yōu)選的，所述噴霧室的頂壁還設(shè)置有噴霧裝置；所述噴霧裝置包括與所述噴霧室內(nèi)子腔數(shù)量相等的噴霧口；多個(gè)所述噴霧口分別設(shè)置在相應(yīng)的子腔的上方。

優(yōu)選的，在所述瓦斯分離倉被所述隔板分為上部連通的兩個(gè)所述子腔；所述空氣出口與所述混合氣體進(jìn)口分別處于兩個(gè)所述子腔內(nèi)。

優(yōu)選的，在瓦斯出口固定有瓦斯抽采管；所述瓦斯抽采裝置包括固定在所述瓦斯分離倉內(nèi)靠近所述瓦斯出口處的瓦斯?jié)舛忍綔y裝置，以及固定在所述抽采管上的電磁閥；所述瓦斯?jié)舛忍綔y裝置與所述電磁閥通信。

本實(shí)用新型還提供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、除塵及瓦斯分離裝置；所述除塵及瓦斯分離裝置為權(quán)利要求1至8任一所述的除塵及瓦斯分離裝置；所述孔口快速固定裝置與所述孔口防噴捕塵裝置可拆卸連接；所述孔口防噴捕塵裝置與所述除塵及瓦斯分離裝置通過吸塵管連接。

優(yōu)選的，所述吸塵管與所述第一進(jìn)口連接；在所述吸塵管上，還設(shè)置有引風(fēng)機(jī)，所述引風(fēng)機(jī)將灰塵從所述孔口防噴捕塵裝置吸入所述除塵及瓦斯分離裝置。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

通過渣塵分離室、氣塵分離室以及噴霧室，完成對粗渣、細(xì)渣以及粉塵的逐級過濾。

通過在渣塵分離室、氣塵分離室以及噴霧室內(nèi)錯(cuò)位設(shè)置隔板，延長攜帶渣塵的混合氣體運(yùn)動路徑，使渣塵有足夠的時(shí)間沉淀，通過隔板的設(shè)置，可以減小除塵器的外觀體積，使設(shè)備整體可移動能力強(qiáng)。

在氣塵分離室內(nèi)設(shè)施兩道阻塵網(wǎng)，進(jìn)一步的減少混合氣體中攜帶的灰塵，以減少煤泥的產(chǎn)生。

在噴霧室內(nèi)，設(shè)置14塊隔板，使混合氣體的路徑更長，使混合氣體有足夠的時(shí)間與水霧充分接觸，以使氣體中的粉塵凝結(jié)最終與氣體分離。

瓦斯分離器通過隔板，從低處進(jìn)入的混合氣體在隔板的阻擋下，升入瓦斯分離倉的頂部，在重力作用下，空氣與瓦斯完成分離，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一定程度時(shí)，濃度探測器向電磁閥發(fā)送打開信息，抽采管開始抽采。當(dāng)濃度下降到設(shè)定程度，濃度探測器想電磁閥發(fā)送關(guān)閉信息，如此循環(huán)，使瓦斯定向排走，避免瓦斯排入巷道內(nèi)，造成安全隱患。

附圖說明

圖1為本實(shí)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(shí)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(shí)用新型孔口防噴捕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(shí)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(shí)施方式

本實(shí)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(shí)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(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說明，說明如下：

如圖1所示，本實(shí)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(shí)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(shí)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(gè)注水口；多個(gè)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(shí)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(shí)，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(shí)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(gè)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(bào)警機(jī)構(gòu)217。堵孔報(bào)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(bào)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(bào)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(bào)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(bào)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(shí)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(shí)，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(gè)半環(huán)。當(dāng)需要與孔口快速固定裝置1固定時(shí)，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(cuò)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(cuò)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?yàn)槎叩母叨炔疃纬煽諝馔ǖ?，即同一室?nèi)的相鄰兩個(gè)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(gè)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(shí)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(gè)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(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)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(shí)省力。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)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(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)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(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)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。