本发明涉及煤矿生产用辅助设备技术领域，尤其涉及一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置。
背景技术：
区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出危险区煤层较大范围采取的防突措施，措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯2类。不具备开采保护层条件的矿井一般都是采用井下预抽煤层瓦斯作为区域防突措施。
打钻喷孔超限也有可能发生瓦斯爆炸，打钻超限和生产超限对煤矿的安全危害是同样的，施工预抽煤层瓦斯钻孔时，极易引起瓦斯超限，为了确保施工安全，钻机回风侧10m范围内按规定设置甲烷传感器。按照《煤矿安全规程》规定，瓦斯浓度达到1.0％时，切断巷道内的电源并撤人。从撤人到接到调度室通知可以进人至少两个小时，直接影响的打钻的效率。
高山煤矿9#煤瓦斯含量19m3/t、9#瓦斯压力2mp。1907运顺底施工穿层钻孔预抽1907运输顺槽条带煤层瓦斯。设计采取取水力冲孔卸压增透作为区域防突措施。可是用水冲孔极易造成喷孔瓦斯超限。改用风力排渣、用风排渣照样喷孔，穿层孔见煤就喷，一喷就超，一超人就跑。打钻喷孔超限罚款，工人不敢打、干部不想打，打钻效率很低。要想确保1907运输顺槽消突，必须打钻水力冲孔卸压。摆在我们面前的困难就是打钻喷孔瓦斯超限，为了防治打钻孔喷孔问题我们购买了市场的防喷孔装置，但是其防喷效果很差。打钻照样喷孔超限。为了确保安全生产，我们成立了从以防突矿长为组长的攻关小组，经多次修改完善，研制出了突出煤层打钻高效防喷装置来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在施工预抽煤层瓦斯钻孔时，极易引起瓦斯超限的缺点，而提出的一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置，包括防喷桶、钻杆，所述防喷桶安装在夹持器上，所述防喷桶包括桶体，所述桶体顶端固定安装有与之内部相连通的进渣管，所述桶体底端开设有钻杆通过口，且所述桶体、进渣管、钻杆通过口同轴设置，所述桶体外壁上固定设有与之内部相连通的出渣管，所述进渣管顶端通过全密封连接器固定连接有与之同轴设置的孔口管，所述出渣管通过连接软管连通有水渣分离箱，所述水渣分离箱箱体侧壁下部安装有单向门，所述单向门外的箱体上还安装有与之对应的出渣槽，所述水渣分离箱顶部固定设有与之内部相连通的瓦斯抽出管，所述瓦斯抽出管通过抽放管连通有瓦斯抽取装置，所述钻杆通过夹持器后依次通过防喷桶、全密封连接器直至进入孔口管中。
优选的，所述桶体外表面沿周向固定设有对称分布的两个定位柱，所述夹持器包括固定板，所述固定板内侧面上安装有夹持机构，所述固定板底端固定设有竖板，所述竖板底端上通过连接板固定连接有导向环，所述导向环与桶体同轴设置，所述竖板外侧面上固定安装有活动杆，所述支撑杆底端固定安装有底座，所述支撑杆顶端固定安装有对应设置的两个侧板，两个所述侧板之间可转动安装有旋转轴，所述活动杆外侧末端固定连接在旋转轴上，所述旋转轴的任意一个外侧末端上安装有角度调节机构。
优选的，所述夹持机构包括滑槽，所述固定板内侧面上开设有相互平行设置的两个滑槽，所述滑槽内均可滑动安装有一个滑块，每个所述滑块上均固定连接有一个连接杆，两个所述连接杆相互平行设置，所述连接杆外侧末端上均固定连接有一个齿条，两个所述齿条均平行对于滑槽设置，两个所述齿条外侧面上均固定连接有一个连接臂，所述连接臂均平行于连接杆设置，所述连接臂外侧末端均固定连接有一个弧形夹板，且两个所述弧形夹板相互对应设置，两个所述弧形夹板之间夹持有桶体，所述弧形夹板均被相邻的定位柱贯穿，两个所述齿条之间设置有与两者均啮合的驱动齿轮，所述固定板上可转动安装有与驱动齿轮同轴设置的转轴，所述转轴内侧末端固定连接在驱动齿轮上，所述转轴外侧末端固定连接有限位机构。
优选的，，所述限位机构包括转盘，所述转轴外侧末端固定连接有转盘，所述转盘上螺纹贯穿设置有长螺栓，所述长螺栓穿过转盘后螺纹连接在固定板上。
优选的，所述角度调节机构包括调节齿轮，所述旋转轴外侧末端上固定连接有与之同轴设置的调节齿轮，所述调节齿轮一侧竖直设置的与之啮合的调节齿条，所述调节齿条正下方的支撑杆上固定安装有横板，所述横板上螺纹贯穿设置有长螺纹杆，所述长螺纹杆顶端可转动连接在调节齿条底端上。
本发明提出的一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置，有益效果在于：
(1)全封闭，确保了瓦斯喷不出来；
(2)利用夹持器作为防喷桶底坐，增加了封闭效果；
(3)水渣分离箱设置了单向开门，确保了瓦斯不能从渣口喷出来；
(4)顶部只有一个孔口，工人在高处操作简单方便；
(5)制作简单，价格便宜，安装安全性能好。
附图说明
图1为本发明提出的一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置的总体结构示意图；
图2为本发明提出的一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置的防喷桶体结构示意图；
图3为本发明提出的一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置的夹持器结构示意图一；
图4为本发明提出的一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置的夹持器结构示意图二；
图5为图3的a处局部结构示意图；
图6为图4的b处局部结构示意图。
图中：夹持器1、固定板101、滑槽102、连接杆103、齿条104、连接臂105、弧形夹板106、转轴107、驱动齿轮108、转盘109、长螺栓1010、竖板1011、连接板1012、导向环1013、支撑杆1014、旋转轴1015、活动杆1016、调节齿轮1017、横板1018、长螺纹杆1019、调节齿条1020、底座1021、防喷桶2、桶体201、进渣管202、出渣管203、钻杆通过口204、定位柱205、全密封连接器6、孔口管7、钻杆9、连接软管10、水渣分离箱11、单向门12、出煤槽13、瓦斯抽出管14、抽放管15、岩石层16、煤体17。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1-6，一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置，包括防喷桶2、钻杆9，防喷桶2安装在夹持器1上，防喷桶2包括桶体201，桶体201顶端固定安装有与之内部相连通的进渣管202，桶体201底端开设有钻杆通过口204，且桶体201、进渣管202、钻杆通过口204同轴设置，桶体201外壁上固定设有与之内部相连通的出渣管203，进渣管202顶端通过全密封连接器6固定连接有与之同轴设置的孔口管7，出渣管203通过连接软管10连通有水渣分离箱11，水渣分离箱11箱体侧壁下部安装有单向门12，单向门12外的箱体上还安装有与之对应的出渣槽13，水渣分离箱11顶部固定设有与之内部相连通的瓦斯抽出管14，瓦斯抽出管14通过抽放管15连通有瓦斯抽取装置，钻杆9通过夹持器1后依次通过防喷桶2、全密封连接器6直至进入孔口管7中。钻杆通过口204上设置有密封橡胶圈，用于保证钻杆与钻杆通过口204之间处于密封状态，用于防止瓦斯外泄。
本发明在使用时，首先使用开孔钻头在岩石层16上进行开孔，随后将孔口管7插入开孔中，随后利用全密封连接器6与安装在夹持器1上的防喷桶2相连接，然后对夹持器1的姿态进行调节，以方便进行钻孔；随后将钻杆穿过夹持器1后依次穿过防喷桶2上的钻杆通过口204、桶体201、进渣管202，然后在穿过全密封连接器6进入孔口管7，并与煤体17相接触，接着将钻杆与钻孔机相连接，进行钻孔，钻孔机驱动钻杆旋进，钻孔过程中产生的水渣，依靠水渣自重及瓦斯压力，水渣汽依次通过孔口管7、密封连接器6后进入防喷桶2中，然后再通过进渣管202进入连接软管10，并通过连接软管10进入水渣分离箱11，在箱体内水渣汽分离，瓦斯通过瓦斯抽出管14、抽放管15后由瓦斯抽取装置抽走，煤渣通过单向门12扒出，单向门12自动关闭时，箱体内瓦斯喷不出来，就不会引起巷道内瓦斯超限。
在进行钻孔操作时应注意以下事项：
1、开孔钻头用直径153mm的定向开孔钻头。
2、孔口管插入时候外面包裹3～5层破风筒外，确保牢固严密不漏气。
3、密封连接器要做好密封措施，确保牢固不漏气。
4、为了预防钻杆内喷出瓦斯，建议使用闭水钻杆。
5、退钻杆时候，防止上面掉下的煤渣堵塞钻孔，边退钻杆边上下洗孔，不能一根连着一根卸。
6、退完钻杆要快速的把封孔连抽管送到位，然后马上注浆封孔。
实施例2
参照图1-6，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，桶体201外表面沿周向固定设有对称分布的两个定位柱205，夹持器1包括固定板101，固定板101内侧面上安装有夹持机构，固定板101底端固定设有竖板1011，竖板1011底端上通过连接板1012固定连接有导向环1013，导向环1013与桶体201同轴设置，竖板1011外侧面上固定安装有活动杆1016，支撑杆1014底端固定安装有底座1021，支撑杆1014顶端固定安装有对应设置的两个侧板，两个侧板之间可转动安装有旋转轴1015，活动杆1016外侧末端固定连接在旋转轴1015上，旋转轴1015的任意一个外侧末端上安装有角度调节机构。
夹持机构包括滑槽102，固定板101内侧面上开设有相互平行设置的两个滑槽102，滑槽102内均可滑动安装有一个滑块，每个滑块上均固定连接有一个连接杆103，两个连接杆103相互平行设置，连接杆103外侧末端上均固定连接有一个齿条104，两个齿条104均平行对于滑槽102设置，两个齿条104外侧面上均固定连接有一个连接臂105，连接臂105均平行于连接杆103设置，连接臂105外侧末端均固定连接有一个弧形夹板106，且两个弧形夹板106相互对应设置，两个弧形夹板106之间夹持有桶体201，弧形夹板106均被相邻的定位柱205贯穿，两个齿条104之间设置有与两者均啮合的驱动齿轮108，固定板1上可转动安装有与驱动齿轮108同轴设置的转轴107，转轴107内侧末端固定连接在驱动齿轮108上，转轴107外侧末端固定连接有限位机构。限位机构包括转盘109，转轴107外侧末端固定连接有转盘109，转盘109上螺纹贯穿设置有长螺栓1010，长螺栓1010穿过转盘109后螺纹连接在固定板101上。通过驱动齿轮108同步驱动两个齿条104向内侧运动，进而通过齿条104带动两个弧形夹板106相内侧运动，两个弧形夹板106将桶体201夹持住，并且由于定位柱205的存在，使得桶体201不会发生旋转，进而保证了钻孔过程中防喷桶2整体的稳定。
角度调节机构包括调节齿轮1017，旋转轴1015外侧末端上固定连接有与之同轴设置的调节齿轮1017，调节齿轮1017一侧竖直设置的与之啮合的调节齿条1020，调节齿条1020正下方的支撑杆1014上固定安装有横板1018，横板1018上螺纹贯穿设置有长螺纹杆1019，长螺纹杆1019顶端可转动连接在调节齿条1020底端上。
在对夹持器1进行姿态调节时，通过向上或者向下拧动长螺纹杆1019，以使得长螺纹杆1019可以带动调节齿条1020向上或者向下运动，进而利用调节齿条1020驱动调节齿轮1017正反转，从而带动旋转轴1015旋转，旋转会走1015通过活动杆1016带动整个夹持机构进行旋转，从而完成对夹持器1的姿态调节。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置，包括防喷桶(2)、钻杆(9)，其特征在于，所述防喷桶(2)安装在夹持器(1)上，所述防喷桶(2)包括桶体(201)，所述桶体(201)顶端固定安装有与之内部相连通的进渣管(202)，所述桶体(201)底端开设有钻杆通过口(204)，且所述桶体(201)、进渣管(202)、钻杆通过口(204)同轴设置，所述桶体(201)外壁上固定设有与之内部相连通的出渣管(203)，所述进渣管(202)顶端通过全密封连接器(6)固定连接有与之同轴设置的孔口管(7)，所述出渣管(203)通过连接软管(10)连通有水渣分离箱(11)，所述水渣分离箱(11)箱体侧壁下部安装有单向门(12)，所述单向门(12)外的箱体上还安装有与之对应的出渣槽(13)，所述水渣分离箱(11)顶部固定设有与之内部相连通的瓦斯抽出管(14)，所述瓦斯抽出管(14)通过抽放管(15)连通有瓦斯抽取装置，所述钻杆(9)通过夹持器(1)后依次穿过防喷桶(2)、全密封连接器(6)直至进入孔口管(7)中。
2.根据权利要求1所述的一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置，其特征在于，所述桶体(201)外表面沿周向固定设有对称分布的两个定位柱(205)，所述夹持器(1)包括固定板(101)，所述固定板(101)内侧面上安装有夹持机构，所述固定板(101)底端固定设有竖板(1011)，所述竖板(1011)底端上通过连接板(1012)固定连接有导向环(1013)，所述导向环(1013)与桶体(201)同轴设置，所述竖板(1011)外侧面上固定安装有活动杆(1016)，所述支撑杆(1014)底端固定安装有底座(1021)，所述支撑杆(1014)顶端固定安装有对应设置的两个侧板，两个所述侧板之间可转动安装有旋转轴(1015)，所述活动杆(1016)外侧末端固定连接在旋转轴(1015)上，所述旋转轴(1015)的任意一个外侧末端上安装有角度调节机构。
3.根据权利要求2所述的一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置，其特征在于，所述夹持机构包括滑槽(102)，所述固定板(101)内侧面上开设有相互平行设置的两个滑槽(102)，所述滑槽(102)内均可滑动安装有一个滑块，每个所述滑块上均固定连接有一个连接杆(103)，两个所述连接杆(103)相互平行设置，所述连接杆(103)外侧末端上均固定连接有一个齿条(104)，两个所述齿条(104)均平行对于滑槽(102)设置，两个所述齿条(104)外侧面上均固定连接有一个连接臂(105)，所述连接臂(105)均平行于连接杆(103)设置，所述连接臂(105)外侧末端均固定连接有一个弧形夹板(106)，且两个所述弧形夹板(106)相互对应设置，两个所述弧形夹板(106)之间夹持有桶体(201)，所述弧形夹板(106)均被相邻的定位柱(205)贯穿，两个所述齿条(104)之间设置有与两者均啮合的驱动齿轮(108)，所述固定板(1)上可转动安装有与驱动齿轮(108)同轴设置的转轴(107)，所述转轴(107)内侧末端固定连接在驱动齿轮(108)上，所述转轴(107)外侧末端固定连接有限位机构。
4.根据权利要求3所述的一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置，其特征在于，所述限位机构包括转盘(109)，所述转轴(107)外侧末端固定连接有转盘(109)，所述转盘(109)上螺纹贯穿设置有长螺栓(1010)，所述长螺栓(1010)穿过转盘(109)后螺纹连接在固定板(101)上。
5.根据权利要求2所述的一种封闭负压连抽突出煤层打钻高效防喷装置，其特征在于，所述角度调节机构包括调节齿轮(1017)，所述旋转轴(1015)外侧末端上固定连接有与之同轴设置的调节齿轮(1017)，所述调节齿轮(1017)一侧竖直设置的与之啮合的调节齿条(1020)，所述调节齿条(1020)正下方的支撑杆(1014)上固定安装有横板(1018)，所述横板(1018)上螺纹贯穿设置有长螺纹杆(1019)，所述长螺纹杆(1019)顶端可转动连接在调节齿条(1020)底端上。
技术总结