一種綜采工作面粉塵預防與控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種綜采工作面粉塵預防與控制裝置，其采用從源頭進行粉塵防治的技術思想，通過在采煤機的兩個截割部的后方、靠近采煤機控制部的位置處，分別安裝有一組氣幕噴嘴進行氣流噴射，使得在采煤機的兩個滾筒上，分別形成包裹在采煤機內外噴霧除塵設備所形成的霧場的氣墻；并在每個支架上分別安裝支架噴霧除塵裝置和支架吸塵凈化裝置，以有效沉降或吸收移架過程中從支架兩側、前方遺落的大量粉塵及從采煤機控-除塵系統中溢出的粉塵。本實用新型的綜采工作面粉塵預防與控制裝置，其相對于現有技術，具有事半功倍的良好防塵、除塵效果；其操作簡便、投資省，具有較好的市場應用前景和推廣價值。
【專利說明】一種綜采工作面粉塵預防與控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種煤礦井下控塵除塵裝置，尤其涉及一種綜采工作面粉塵預防與控制裝置。
【背景技術】
[0002]礦井粉塵作為煤炭生產加工過程中的必然產物，由于自身的理化特性，使其成為煤礦的五大災害之一。
[0003]礦井粉塵的主要危害包含兩個方面:一是煤塵的自燃性和爆炸性；二是職業病危害。而采煤工作面一直以來都是煤礦企業的第一產塵源，產塵量占整個礦井產塵量的85%以上。采煤機截割產塵占據了絕大部分，而移架產塵依然不容忽視，其中，自移式液壓支架在降柱和前移過程中的產塵量約占整個工作面產塵量的30%左右，產生的粉塵濃度高達1000?2000mg/m3，遠遠超過了國家規定的相關標準，至今未形成有效地防治措施。給煤礦企業的正常運轉帶來巨大威脅。
[0004]雖然針對上述問題，各國專家也進行了大量研宄，采取了許多措施，但效果依然不明顯，尤其對于移架過程中的產塵，更加無法進行有效的控制。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是，提供一種綜采工作面粉塵預防與控制裝置，其針對采煤機截割及移架兩大工序的所產生的粉塵，在不影響工作面作業人員正常工作面的前提下，將噴霧除塵、空氣幕隔塵與吸塵凈化裝置吸塵等技術手段有機融合，以盡可能阻止粉塵的外溢與擴散，并對封閉的粉塵進行有效的沉降，從而有效改善井下作業環境，保障煤礦安全生產。
[0006]本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是，一種綜采工作面粉塵預防與控制裝置，其特征在于，包括采煤機控-除塵裝置和液壓支架控-除塵裝置兩部分；
[0007]所述采煤機控-除塵裝置是在采煤機原有的內外噴霧除塵設備和采煤機空氣幕控塵設備基礎上，在采煤機的兩個截割部的后方、靠近采煤機控制部的位置處，分別安裝有一組氣幕噴嘴；其中，每組氣幕噴嘴均包括若干個氣流噴嘴，每個氣流噴嘴的出口中心軸線均分別與其所在的截割部所處平面成相同的夾角；
[0008]所述氣幕噴嘴通過進氣管與系統外部的壓縮空氣罐連接；
[0009]所述氣幕噴嘴的出口中心軸線的延長線位于所述采煤機內外噴霧除塵設備所形成的霧場的外側；
[0010]所述液壓支架控-除塵裝置包括支架噴霧除塵裝置和支架吸塵凈化裝置；
[0011]所述支架噴霧除塵裝置數量與支架的數量相等，所述支架噴霧除塵裝置一一對應地分別安裝在每個支架主梁的前端位置；
[0012]每個支架噴霧除塵裝置均包括一半球形噴霧降塵裝置，所述半球形噴霧降塵裝置分別安裝有3-5個霧化噴嘴；
[0013]所述霧化噴嘴通過管路與系統外部的供水裝置連接，用于將水以霧狀形態呈一定角度噴射出來，在與其對應的支架的行人通道前方形成一霧場；
[0014]所述支架吸塵凈化裝置均設置有4-6個吸塵口，并共用一個吸塵罩；
[0015]所述吸塵罩通過管路與外部的抽吸風機連接；
[0016]所述支架吸塵凈化裝置數量與支架的數量相等，所述支架吸塵凈化裝置一一對應地分別安裝在每個支架主梁的中部位置。
[0017]上述技術方案直接帶來的技術效果是，1、由于在現有技術的基礎上增設了氣幕噴嘴，并且氣幕噴嘴的出口中心軸線的延長線位于采煤機內外噴霧除塵設備所形成的霧場的外側；這一技術手段的采用，使得當氣幕噴嘴工作時噴射出的氣流，在采煤機的兩個滾筒上，將分別形成包裹在采煤機內外噴霧除塵設備所形成的霧場的“氣墻”。該“氣墻”的形成，可有效阻止采煤機截割粉塵的外溢，大幅提高粉塵隔離比例；由于在粉塵產生處就地、及時沉降，從而大幅降低了巷道內空氣中粉塵的濃度，較大程度上地抑制住了粉塵氣溶膠的產生；
[0018]更為重要的是，這種從綜采工作面粉塵產生的源頭對粉塵加以控制的技術思想和理念，可以達到事半功倍的技術效果，因而投資少、見效快。
[0019]2、上述技術方案重點針對工作面采煤機截割及移架兩大工序，采用多種控塵、除塵技術手段對綜采工作面所產生的粉塵進行控制；一方面，在原有采煤機內外噴霧的基礎上，在采煤機兩截割部后方分別安裝一組氣幕噴嘴，同時噴嘴與截割部所處平面成一定角度，以形成有效的包裹采煤機內外噴霧的“氣墻”;同時，使得下滾筒形成的“氣墻”與一側煤壁之間，上滾筒形成的“氣墻”與井下風流之間分別形成了封閉空間，從而將粉塵及霧滴控制該區域內；
[0020]另一方面，在支架主梁的前段安裝有帶有若干個霧化噴嘴的半球形噴霧裝置，通過霧化噴嘴朝不同角度噴射水霧，對工作面截割及移架產生的粉塵進行捕獲沉降；
[0021]為了更好地應對移架操作過程中所產生的粉塵，同時對越過噴霧降塵措施而外溢的粉塵進行再處理，在支架主梁中部還安裝吸塵凈化裝置，對移架過程中兩側、前方遺落產生的粉塵及從前兩個措施中溢出的粉塵進行吸入凈化。
[0022]S卩，當采煤機正常工作時，與采煤機相鄰的下風側的3-5個支架噴霧除塵裝置和支架吸塵凈化裝置，以及與采煤機相鄰的上風側1-2個支架噴霧和吸塵凈化裝置同時打開，以有效沉降或吸收移架過程中從支架兩側、前方遺落的大量粉塵及從采煤機控-除塵系統中溢出的粉塵。
[0023]上述技術方案，其粉塵防與控，抓住了粉塵源頭和主要擴散點這一主要矛盾和矛盾的主要方面，因而，實現了較為理想的綜采工作面粉塵的有效預防與控制。
[0024]此外，在支架主梁中部還安裝吸塵凈化裝置，對移架過程中兩側、前方遺落產生的粉塵及從前兩個措施中溢出的粉塵進行吸入凈化。這一技術手段的采用，主要是為了避免移架過程中，該位置處有作業人員，使用噴霧裝置可能造成作業人員衣服被淋濕。
[0025]作為優選方式，上述氣幕噴嘴為多通式結構，其包括一個進口，若干個出口 ；
[0026]所述氣流噴嘴一一對應地安裝在所述出口上。
[0027]該優選技術方案直接帶來的技術效果是，可以保證每個氣流噴嘴噴射出的氣流均勻、一致。
[0028]進一步優選，上述每組氣幕噴嘴的氣流噴嘴數量至少為8個。
[0029]該優選技術方案直接帶來的技術效果是，每組氣幕噴嘴的氣流噴嘴數量至少為8個，可以保證氣幕噴嘴所形成的氣墻密度，以全面、無死角地包裹在采煤機內外噴霧除塵設備所形成的霧場外側。
[0030]進一步優選，上述的綜采工作面粉塵預防與控制裝置，其還包括有控制裝置，所述控制裝置用于控制所述氣幕噴嘴進氣和所述霧化噴嘴進水的開/關，以及用于控制所述抽吸風機的啟動/停止。
[0031 ] 該優選技術方案直接帶來的技術效果是，可以實現自動化操作和控制。
[0032]進一步優選，上述控制裝置與采煤機的供電裝置聯鎖。
[0033]該優選技術方案直接帶來的技術效果是，綜采工作面粉塵預防與控制裝置隨采煤機一道同步開停，使得其始終將采煤機截割及移架產生的粉塵控制一定的封閉空間，最大限度的沉降生產過程中產生的粉塵，阻止粉塵的擴散，降低工作面粉塵濃度，有效減少粉塵災害的發生；
[0034]并且，控制裝置與采煤機的供電裝置聯鎖，還可以有效避免誤操作的發生，以及當綜采工作面粉塵預防與控制裝置出現故障時，可同步停止采煤機工作。
[0035]綜上所述，本實用新型的綜采工作面粉塵預防與控制裝置，通過噴霧除塵、空氣幕隔塵及吸塵凈化裝置吸塵相結合方法對綜采工作面的粉塵進行封閉沉降，整個控除塵措施安全有效，煤礦井下綜采工作面生產過程中的高濃度粉塵可以得到較好防治與控制，提高了降塵效率。
[0036]本實用新型的綜采工作面粉塵預防與控制裝置，其相對于現有技術，具有結構簡單、設備投資省，操作靈活簡便，防塵與除塵效果好等有益效果，具有良好的市場應用前景和推廣價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1本實用新型的綜合控-除塵系統的主視結構示意圖；
[0038]圖2本實用新型的綜合控-除塵系統的附視結構示意圖；
[0039]圖3本實用新型的綜合控-除塵系統的右視結構示意圖；
[0040]圖4本實用新型的支架噴霧除塵裝置的左視結構示意圖。
[0041]附圖標記說明:1_采煤機，2-控制部，3-截割部，4-滾筒，5-支架，6-支架主梁，7-半球形噴霧降塵裝置，8-霧化噴嘴，9-氣幕噴嘴，10-吸塵凈化裝置，11-吸塵口，12-吸塵罩，13-氣幕，14-井下風流，15-霧流。
【具體實施方式】
[0042]下面結合附圖，對本實用新型進行詳細說明。
[0043]如圖1所示，本實用新型的綜采工作面粉塵預防與控制裝置，包括采煤機控-除塵裝置和液壓支架控-除塵裝置兩部分；其中:
[0044]采煤機控-除塵裝置是在采煤機I原有的內外噴霧除塵設備和采煤機空氣幕控塵設備基礎上，在采煤機的兩個截割部3的后方、靠近采煤機控制部2的位置處，分別安裝有一組氣幕噴嘴9 ;其中，每組氣幕噴嘴9均包括若干個氣流噴嘴，每個氣流噴嘴的出口中心軸線均分別與其所在的截割部所處平面成相同的夾角；
[0045]上述氣幕噴嘴9通過進氣管與系統外部的壓縮空氣罐連接(圖中未示出)；
[0046]上述氣流噴嘴的出口中心軸線的延長線(圖中未示出)位于采煤機內外噴霧除塵設備所形成的霧場的外側；即，當氣幕噴嘴9工作時，在采煤機的兩個滾筒4上，將分別形成包裹在采煤機內外噴霧除塵設備所形成的霧場的“氣墻”；
[0047]上述液壓支架控-除塵裝置包括支架噴霧除塵裝置和支架吸塵凈化裝置10 ；
[0048]上述支架噴霧除塵裝置數量與支架5的數量相等，支架噴霧除塵裝置一一對應地分別安裝在每個支架主梁6的前端位置；
[0049]每個支架噴霧除塵裝置均包括一半球形噴霧降塵裝置7，每個半球形噴霧降塵裝置7分別安裝有3-5個霧化噴嘴8 ；
[0050]上述霧化噴嘴通過管路與系統外部的供水裝置連接(圖中未示出)，用于將水以霧狀形態呈一定角度噴射出來，在與其對應的支架的行人通道前方形成一霧場；
[0051]每個支架吸塵凈化裝置均設置有4-6個吸塵口 11，并共用一個吸塵罩12 ；
[0052]上述吸塵罩通過管路與外部的抽吸風機(圖中未示出)連接；
[0053]上述支架吸塵凈化裝置數量與支架的數量相等，支架吸塵凈化裝置一一對應地分別安裝在每個支架主梁的中部位置；
[0054]當采煤機正常工作時，與采煤機相鄰的下風側的3-5個支架噴霧除塵裝置和支架吸塵凈化裝置10，以及與采煤機相鄰的上風側1-2個支架噴霧除塵裝置和支架吸塵凈化裝置10同時打開，以有效沉降或吸收移架過程中從支架兩側、前方遺落的大量粉塵及從采煤機控-除塵系統中溢出的粉塵。
[0055]上述氣幕噴嘴為多通式結構(圖中未不出)，其包括一個進口，若干個出口 ；氣流噴嘴——對應地安裝在對應的出口上。
[0056]上述每組氣幕噴嘴9的氣流噴嘴數量至少為8個。
[0057]本實用新型的綜采工作面粉塵預防與控制裝置，還包括有控制裝置(圖中未示出)；該控制裝置用于控制氣幕噴嘴9的進氣和霧化噴嘴進水的開/關，以及用于控制抽吸風機的啟動/停止。
[0058]上述控制裝置與采煤機I的供電裝置(圖中未示出)聯鎖。
[0059]需要說明的是，圖2、圖3中的箭頭表示井下風流14的運動方向；圖中的漸開線(虛線)表示支架噴霧除塵裝置噴射出的霧流15的狀態；
[0060]圖4為支架噴霧除塵裝置的左視結構示意圖。如圖4所示，安裝在支架5的上方部位的半球形噴霧降塵裝置7包括有多個霧化噴嘴8，半球形噴霧降塵裝置7上的多個霧化噴嘴8同時噴射時所噴射出的霧流15可以有效覆蓋到支架5周邊的較大區域范圍。
【權利要求】
1.一種綜采工作面粉塵預防與控制裝置，其特征在于，包括采煤機控-除塵裝置和液壓支架控-除塵裝置兩部分； 所述采煤機控-除塵裝置是在采煤機原有的內外噴霧除塵設備和采煤機空氣幕控塵設備基礎上，在采煤機的兩個截割部的后方、靠近采煤機控制部的位置處，分別安裝有一組氣幕噴嘴；其中，每組氣幕噴嘴均包括若干個氣流噴嘴，每個氣流噴嘴的出口中心軸線均分別與其所在的截割部所處平面成相同的夾角； 所述氣幕噴嘴通過進氣管與系統外部的壓縮空氣罐連接； 所述氣流噴嘴的出口中心軸線的延長線位于所述采煤機內外噴霧除塵設備所形成的霧場的外側； 所述液壓支架控-除塵裝置包括支架噴霧除塵裝置和支架吸塵凈化裝置； 所述支架噴霧除塵裝置數量與支架的數量相等，所述支架噴霧除塵裝置一一對應地分別安裝在每個支架主梁的前端位置； 每個支架噴霧除塵裝置均包括一半球形噴霧降塵裝置，所述半球形噴霧降塵裝置分別安裝有3-5個霧化噴嘴； 所述霧化噴嘴通過管路與系統外部的供水裝置連接，用于將水以霧狀形態呈一定角度噴射出來，在與其對應的支架的行人通道前方形成一霧場； 所述支架吸塵凈化裝置均設置有4-6個吸塵口，并共用一個吸塵罩； 所述吸塵罩通過管路與外部的抽吸風機連接； 所述支架吸塵凈化裝置數量與支架的數量相等，所述支架吸塵凈化裝置一一對應地分別安裝在每個支架主梁的中部位置。
2.根據權利要求1所述的綜采工作面粉塵預防與控制裝置，其特征在于，所述氣幕噴嘴為多通式結構，其包括一個進口，若干個出口 ； 所述氣流噴嘴--對應地安裝在所述出口上。
3.根據權利要求1所述的綜采工作面粉塵預防與控制裝置，其特征在于，每組氣幕噴嘴的氣流噴嘴數量至少為8個。
4.根據權利要求1所述的綜采工作面粉塵預防與控制裝置，其特征在于，還包括有控制裝置； 所述控制裝置用于控制所述氣幕噴嘴進氣和所述霧化噴嘴進水的開/關，以及用于控制所述抽吸風機的啟動/停止。
5.根據權利要求4所述的綜采工作面粉塵預防與控制裝置，其特征在于，所述控制裝置與采煤機的供電裝置聯鎖。
【文檔編號】E21D23/04GK204238942SQ201420671551
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】聶文, 程衛民, 周剛, 崔向飛, 朱良, 薛嬌, 張琦 申請人:山東科技大學