CN101881177A - 风力排渣煤矿泡沫除尘系统 - Google Patents

Abstract

一种用风力排渣煤矿的泡沫除尘系统，主要由储气装置，发泡液储存装置，简称储液装置，泡沫发生装置组成。工作时，将煤矿中的通风管路连接至储液装置和储气装置上，利用压缩空气作为动力源。泡沫液和压缩空气同时传送至泡沫发生装置中，从而产生大量泡沫呈伞状喷出。泡沫发生器为手提式，能够灵活覆盖产尘点，尤其适用于煤与瓦斯突出煤矿的综掘面等狭小空间。整套系统不使用电气元件，安全可靠，除尘效率高。

Description

风力排渣煤矿泡沫除尘系统

技术领域  本发明涉及一种用于风力排渣煤矿的泡沫除尘系统，尤其适用于煤与瓦斯突出煤矿和矿井下采掘工作面等狭小空间粉尘灾害的治理。

背景技术  煤与瓦斯突出是发生在煤矿生产中的一种极其复杂的地质动力现象，它能在极短的时间内由煤体向巷道或采场突出大量的煤炭并涌出大量瓦斯，有时造成十分巨大的动力效应，被认为是严重威胁煤矿安全生产的地质灾害。目前世界上有20多个国家发生过煤与瓦斯突出问题，其中，我国的突出问题更为严重，随着煤炭工业的发展，一些矿井先后发生了突出，特别是随着新矿区的开发和老矿井的延深、采掘规模扩大，煤与瓦斯突出次数也逐渐增多。

在煤与瓦斯突出的矿井，由于突出煤层具有松软、地质构造复杂等特点，在此种煤层当中进行钻探作业时，往往容易出现瓦斯喷孔、夹钻、卡钻、顶钻等各种不利的动力现象，容易造成事故。

在煤与瓦斯突出的矿井中，我国通常使用风力排渣方式进行钻进工作，直接将压缩空气输送至钻孔底部，依靠压缩空气的快速流动将将钻渣带出孔外，工作面粉尘浓度高。在我国的煤矿中，除尘技术分为两大类，干法和湿法。干法主要是在没有水的参与下，利用空气循环或吸附方式将粉尘排出，如于式布袋除尘器。湿法就是在水的参与下，通过煤层注水、高压喷雾等方式对粉尘进行控制。干法除尘方式不能保证掘进面附近的煤尘得到合理控制，往往造成掘进面、综采面附近的煤尘超标，严重影响工人的健康。煤层注水等方式使综采面附近存在大量积水，导致工作环境变差，影响工作效率。国外上世纪70年代中叶开始研究泡沫除尘方法，大多将发泡仪器安装在综掘面附近，气泡随着气流流动，达到覆盖尘源的目的，但这种方法由于发泡仪器笨重，体积大，不能有效的进行除尘工作，而且产生的大量泡沫随着空气流动散落在工作面附近，造成工人的工作环境变差，影响工作效率。我国的泡沫除尘技术尚处于起步阶段，在风力排渣煤矿中，尤其是在煤与瓦斯突出煤矿中，泡沫除尘技术没有得到广泛应用。

发明内容  本发明的目的是克服已有技术不足之处，提供一套在风力排渣煤矿中使用的泡沫除尘系统，本系统具有可控性强，操作方便，体积小易于携带，安全可靠的特点，能够灵活覆盖产尘点，有效控制粉尘。

本泡沫除尘系统，每个装置都安装有压力控制系统，包括压力表、阀门、安全阀、单向阀、稳压设备，操作时手动调节储液装置、储气装置的输出压力，达到最大合理发泡量。

本泡沫除尘系统，储气装置、储液装置、泡沫发生装置构造简单，储气、储液装置自带稳压功能，将设备连接到煤矿的排风管上就可以使用。各个装置之间连接采用快速接头方式，安装方便。储气装置、储液装置能够通过阀门分别控制压缩空气流量、发泡液流量，保证发泡的稳定性。

本泡沫除尘系统，储气、储液装置重量轻，重量不超过5Kg，所有装置高度在50cm-70cm之间，所有连接都采用快速接头连接。

本泡沫除尘系统，储气装置、储液装置、泡沫发生器都涂有防静电涂层，有效控制使用中产生的静电，减少安全隐患。

本泡沫除尘系统用于风力排渣煤矿，包括泡沫发生器，发泡液储存装置，简称储液装置，压缩空气储存装置，简称储气装置；进气管通过阀门分别与压缩空气源和储液装置相连，储液装置与阀门间安装有气体单向阀；储液装置的出口与出液管相连，其管路上设有流量调节阀；储液装置上安装有空气压力计、安全阀、活性剂添加阀门；出液管与泡沫发生器的进液口相连；进气管通过阀门分别与压缩空气源相连和储气装置相连，阀门与储气装置间安装有气体单向阀；储气装置的出口与出气管路相连，其管路上设有稳压阀；储气装置上安装有空气压力计、安全阀；出气管路与泡沫发生器的进气口相连。

所述的泡沫发生器由不锈钢圆筒，气液接入装置，发泡喷头组成，泡沫发生器内有用于支撑泡沫发生器整体构造的箍筋，在发泡喷头上安装有圆锥形的多层发泡网。泡沫发生器底部安装有气液接入装置，用于与出气管和出液管相连。

本泡沫除尘系统适用于井下狭小空间、综掘面、开采面的除尘工作。本系统利用煤矿内的排风系统作为动力源，通过调整储液装置的发泡液输出流量和储气装置的气体输出流量，以达到合理的发泡效果，整个过程中不使用电器设备。本系统泡沫成膜效果好，喷出的泡沫为伞状，喷出的泡沫均匀分散，不会引起泡沫堆积。泡沫发生器为手提式，操作人员可以根据尘源点的位置方便调整发泡方向，有效覆盖尘源，吸附空气中的煤尘，尤其对可吸入式尘粒的吸附效果可在95％以上。

附图说明  图1是本发明的结构示意图

图2是本发明泡沫发生器的剖视图

具体实施方式  结合附图对本发明的一个实施例进行具体描述

图1所示，它主要由储液装置2，储气装置3，泡沫发生器4组成，进气管6分别与矿用气源的阀门10和储液装置2的调节阀门12相连，储液装置2和调节阀门12间安装有气体单向阀29。储液装置2安装有空气压力计15，安全阀17，发泡液添加阀门21。出液管8分别与阀门11和泡沫发生器4的进液口19相连；进气管5分别与阀门9、14相连，储气装置3和阀门14间安装有气体单向阀28。储气装置3安装有空气压力计16，安全阀18，出气管7分别与阀门13、进气口20相连，在储气装置2与阀门13间安装有稳压器25。参照图2，泡沫发生器主要由不锈钢圆筒31、发泡喷头30、气液接入器26三部分组成，泡沫发生器内部安装有多层发泡网22，紫铜管24，螺旋导流喷头23，气液接入器23底部开有进气孔20和进液孔19。多层发泡网为圆锥形，由2～4层单层不锈钢发泡网组成，每层厚度为2mm，每层发泡网的网格孔径为2-4mm。

矿用气源1将压缩空气通过阀门9、10分别输送至输气管5、6中；输气管6中的压缩空气经过阀门12送至储液装置2中，到达一定压力(0.5～0.7MPa)打开阀门11，通过出液管8将发泡液体输送至泡沫发生器4中；输气管5中的压缩空气经过阀门14输送至储气装置3中，到达一定压力打开阀门13，经输气管7输送至泡沫发生装置4中；发泡液经紫铜管24输送至螺旋喷头23，经螺旋喷头23雾化，在发泡网22上形成液膜。经压力空气流动，形成所需的伞状喷射状泡沫流。泡沫发生器上设有把手27，为人工操作，能够灵活变换喷射方向，有效的覆盖尘源。储气装置和储液装置体积小，重量轻，移动方便可以放置巷道内的任何地方，所有装置间的连接均为软管配合快速接头连接，整个系统的组装、拆卸方便、快捷。当储气装置和储液装置中的空气压力超过0.8MPa时，安全阀17、18开启卸压，有效保证使用安全。气体单向阀28、29可以保证在断开矿用气源后，储气装置和储液装置中继续保持一定的压力，稳定发泡量。

Claims (4)

1.一种用于风力排渣煤矿的泡沫除尘系统，包括泡沫发生器(4)，储液装置(2)，储气装置(3)，其特征在于：进气管(6)通过阀门(10)与矿用气源(1)相连，进气管(6)通过阀门(12)与储液装置(2)相连，阀门(12)与储液装置(2)间安装有单向阀(29)；储液装置(2)与出液管路(8)相连，其管路上设有流量调节阀(11)；储液装置(2)上安装有空气压力计(15)、安全阀(17)、活性剂添加阀门(21)；出液管(8)与泡沫发生器(4)的进液口(19)相连；进气管(5)通过阀门(9)与矿用气源(1)相连，进气管(5)通过阀门(14)与储气装置(3)相连，在阀门(14)与储气装置(3)间安装有单向阀(28)；储气装置(3)与出气管路(7)相连，其管路上设有稳压器(25)，调节阀门(13)；储气装置(3)上安装有空气压力计(16)、安全阀(18)；出气管(7)与泡沫发生器(4)的进气口(20)相连。

2.根据权利要求1所述的用于风力排渣煤矿的泡沫除尘系统，其特征在于：所述的泡沫发生器(4)为手提式，由不锈钢圆筒(31)、发泡喷头(30)、气液接入器(26)三部分组成，泡沫发生器(4)内部安装有紫铜管(24)、雾化螺旋导流喷头(23)、多层发泡网(22)；气液接入器上设有进液口(19)、进气口(20)；泡沫发生器(4)顶部安装把手(27)。

3.根据权利要求2所述的用于风力排渣煤矿的泡沫除尘系统，其特征在于：多层发泡网(22)形状为圆锥形，多层发泡网由2-4层单层发泡网组成，每个单层发泡网上开有若干2-4mm的小孔。

4.根据权利要求1所述的用于风力排渣煤矿的泡沫除尘系统，其特征在于：进气管(5)与调节阀门(14)、(9)为快速接头连接；出气管(7)与调节阀门(13)、进气口(20)为快速接头连接；进气管(6)与调节阀门(10)、(12)为快速接头连接；出液管(8)与调节阀门(11)、进液口(19)为快速接头连接。

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