[发明专利]钻孔干式钻进的除尘系统及其除尘方法

说明书

本发明公开了一种钻孔干式钻进的除尘系统及其除尘方法，其中钻孔干式钻进的除尘系统包括尘渣采集器、依次连通设置于尘渣采集器后端的尘渣分离器与多级除尘器和用于驱动含尘气体流动的负压装置；本发明利用柔性动密封、引射抽出、惯性除渣、旋风除尘、水浴灭尘等多种密封与除尘原理，首先设计了尘渣采集器，在不影响正常钻进、不与旋转钻杆发生硬质摩擦、保证足够密封效果的情况下，将钻进期间压风吹出来的煤屑、煤尘有效搜集，依次完成尘渣分离、一级除尘、二级除尘，实现“惯性除渣、旋风除尘、水浴除尘”，将采集到的煤尘彻底清除干净。所需动力仅为井下压风，解决了以往除尘器结构复杂、成本较高、适用性较差的问题。

技术领域

本发明涉及钻孔除尘领域，具体涉及一种钻孔干式钻进的除尘系统及其除尘方法。

背景技术

煤矿瓦斯抽采是解决矿井瓦斯大量涌出、消除煤层突出危险性的主要手段，随着矿井开采深度的增加，煤层承受地应力增大，采用水排渣工艺施工钻孔的过程中塌孔越来越明显，喷孔现象越来越多，很容易造成伤人事故，并且孔内的积水不易排出，水堵问题极为突出，严重影响瓦斯抽采效果。越来越多的矿井选择干式钻进工艺施工钻孔，从而减轻塌孔与喷孔情况，避免钻孔施工期间的清洗液流入钻孔。干式钻进一般采用压风排渣，施工过程中大量煤渣、煤粉随压缩空气吹出孔外，造成打钻地点粉尘浓度严重超标，不仅影响施工人员的身体健康，更带来粉尘爆炸的危险。

降尘装置是干式钻进地点不可缺少的装置，适用于各类钻孔干式钻进时的除尘。目前一般使用孔口喷雾装置与巷道下风侧挂隔离网等方式方法进行降尘，也有部分基于泡沫除尘原理的泡沫除尘器，但大多存在结构过于复杂、成本较高、井下环境适用性较差的问题，部分除尘器还需消耗价格昂贵的添加剂，运营维护成本较高。因此，从钻孔干式钻进除尘方法及装置进行研究，形成高效的成套除尘装置具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供钻孔干式钻进的除尘系统及其除尘方法，能有效适用于干式钻进地点的除尘，成本较低、管理方便，并且除尘效果较好，能有效降低钻进地点的粉尘浓度，保护工作人员的健康，杜绝煤尘爆炸的危险。

本发明的钻孔干式钻进的除尘系统，包括尘渣采集器、依次连通设置于尘渣采集器后端的尘渣分离器与多级除尘器和用于驱动含尘气体流动的负压装置。

进一步，所述尘渣采集器包括外罩于钻杆且为柱壳状的罩体，所述罩体的前端敞开且前端面沿钻杆周向分布设置有由柔性鬓毛组成的前端柔性密封环，罩体的后端面开设置有钻杆过孔，该钻杆过孔内壁设置有由柔性鬓毛组成的后端柔性密封环，所述罩体的中间侧壁开设有出气口。

进一步，所述尘渣分离器包括尘渣分离壳体和固定设置于尘渣分离器内用于阻挡尘渣流动的阻挡渣片，尘渣中大粒径颗粒尘渣受到阻挡后在重力作用下下落并堆积。

进一步，所述尘渣分离壳体的下端为敞开口，所述敞开口与地面之间设置有用于防止下落尘渣四处飞扬的挡尘帘。

进一步，所述多级除尘器包括一级除尘器和二级除尘器，所述一级除尘器包括倒圆台状壳体，所述倒圆台状壳体的侧壁设置有进气口，顶部设置有出气口，而底部设置有出尘口。

进一步，所述倒圆台状壳体的底部出尘口对应设置有用于收集尘粒的柔性收集袋，所述柔性收集袋与出尘口之间设置第一阀门。

进一步，所述二级除尘器包括装有除尘水的水箱和下端插入水箱内的进气管，所述进气管的另一端与一级除尘器的出气口连通。

进一步，所述负压装置为利用压风产生负压引射的引射器，所述引射器设置于一级除尘器和二级除尘器之间。

进一步，所述水箱底部设置有排水管，所述排水管上设置有第二阀门；所述水箱侧壁还设置有水位观察窗。

本发明还公开了一种利用上述的钻孔干式钻进的除尘系统除尘的除尘方法，包括下列步骤：