[发明专利]一种用于空气钻进的孔口密封除尘装置

说明书

一种用于空气钻进的孔口密封除尘装置，包括钻杆、孔口管、气流连接胶管、密封圆管、密封盘根、密封垫、固定螺栓、密封盖、水箱、出水管、球阀、喷嘴、除尘室、侧部开口、固定螺栓、取样箱、橡胶板及铁板。所述密封盖为两个，两个密封盖对称设置在钻杆两侧；密封盖与密封圆管通过固定螺栓连接，在密封盖与密封圆管之间设置有密封垫；气流连接胶管一端与孔口管连接，另一端与除尘室连接；密封圆管靠近钻杆的两端粘贴有密封盘根，密封圆管内部分层依次充填珍珠棉、橡胶，海绵等弹性材料，实现了装置的密封，密封除尘效果明显。水箱中的水通过重力作用从喷嘴喷出，雾化的水，从除尘室侧部开口排出，实现了对上返气体中粉尘的净化作用。

技术领域

本发明涉及一种用于空气钻进的孔口密封除尘装置，可用于矿山地质勘探、采空区治理、矿山爆破等技术领域。

背景技术

空气钻进技术是以压缩空气为循环冲洗介质的钻进方法。空气钻进技术以其钻进效率高、设备使用成本低、空气循环流速快、钻孔质量好等优点，受到了广大钻探人员高度关注。目前该技术已广泛应用于油气钻井、煤层气井、地热钻井、矿山地质勘探及水文钻探等领域，取得了显著的经济效益。

在压缩空气的循环作用下，大量的岩屑经钻杆与孔壁间的环状间隙上返，这些岩屑从孔口直接排出或喷出，喷出的岩屑进入大气中，严重污染了工作环境，并造成了钻机污染，严重影响了设备的使用寿命和工作效率，对现场工作人员的身体健康造成威胁。

在开展矿山地质勘探过程中，岩样采取率的高低和岩样的完整程度对于掌握岩层的地质状况、地下矿产资源的储存位置及储量至关重要。在钻进过程中，岩样在压缩空气的循环作用下从孔底上返，速度非常高，孔口若无所述密封除尘装置，岩样从孔口直接排出，无法获取完整的岩样，破碎的岩样不能真实反应矿区地层和矿产的组成，难以满足矿山地质勘探的需求。

CN110230481A公开了一种地质钻探孔口密封装置，可以保持孔口操作环境干净，方便孔口操作人员工作，避免孔内岩粉、杂质等直接排出孔口，降低对周围环境产生污染；CN207673307U公开了一种用于空气钻进的回转式钻孔孔口密封装置，通过回转式密封避免了密封材料的磨损，使密封效果更好，利用夹紧弹簧提供夹紧力能根据阻力大小实时调整，最大限度地降低对钻杆的阻力，更换不同规格的密封半圆滑块可满足不同规格钻杆的要求。

上述密封装置采取封堵孔口的方式进行密封，没有除尘装置，由于上返气体的速度非常高，且所携带的粉尘量大，仅凭封堵的方式，只能阻隔少部分的岩粉灰尘，高速气体所携带大部分灰尘通过密封装置间隙向大气泄露；当钻进时间较长时，密封装置中累积的岩粉灰尘量大，极易堵塞孔口。综上所述，为了从根源上消除岩粉灰尘对环境造成的影响，本发明提供一种孔口密封除尘装置，达到绿色钻探的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有密封装置的缺点，提供一种用于空气钻进的孔口密封除尘装置，其密封除尘效果明显，适用范围广。

一种用于空气钻进的孔口密封除尘装置，包括钻杆、孔口管、气流连接胶管、密封圆管、密封盘根、密封垫、固定螺栓、密封盖、水箱、出水管、球阀、喷嘴、除尘室、侧部开口、固定螺栓、取样箱、橡胶板及铁板。所述密封盖为两个，两个密封盖对称设置在钻杆两侧；所述密封盖与密封圆管通过固定螺栓连接，在密封盖与密封圆管之间设置有密封垫；所述气流连接胶管一端与孔口管连接，另一端与除尘室连接。

所述密封圆管靠近钻杆的两端粘贴有密封盘根，密封圆管内部分层依次充填珍珠棉、橡胶，海绵等弹性材料。

所述水箱位于除尘室上方，水箱侧壁设置有出水管，出水管与喷嘴之间设置有球阀；所述喷嘴与出水管相连并安装在除尘室顶板；所述除尘室侧壁设置有侧部开口。

取样箱设置在橡胶板迎风侧。

本发明的有益效果：