CN102080565A - 一种用于煤矿综放工作面的支架喷雾降尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于煤矿综放工作面的支架喷雾降尘装置，其包括煤矿工作面综放支架，该煤矿工作面综放支架上依次设置有前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构同时喷雾，形成一煤矿工作面综放支架全断面降尘区域。本发明在煤矿工作面综放支架科学合理的布置前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，使煤矿工作面的全断面形成降尘区域，扩大了降尘范围，提高了降尘效率，有效的降低了煤矿井下生产过程中的高浓度粉尘。

Description

一种用于煤矿综放工作面的支架喷雾降尘装置

技术领域

本发明涉及一种用于煤矿的降尘装置，尤其涉及一种用于煤矿综放工作面的支架喷雾降尘装置。

背景技术

采煤工作面的粉尘浓度一直大大超过作业标准，严重影响作业工人的身体健康。采煤工作面采煤机截割、移架、放煤时产生的粉尘浓度高达5000～6000mg/m³，有些煤矿个别瞬间原始总粉尘浓度甚至高达8000-10000mg/m³，大大超过国家标准，严重污染着工作环境。粉尘浓度过高，易引起瓦斯煤尘爆炸事故，严重威胁着煤矿企业的安全高效生产，并造成巨大的经济损失。另外，工人长期处于高浓度粉尘作业场所，易患上职业尘肺病，煤炭企业患尘肺病的人数占我国患尘肺病总人数的一半，对此，国家每年要花费大量的财力去治愈尘肺病患者，同时也给患者及家属带来很大痛苦。

目前国内外除尘方法主要有：声波雾化降尘技术，磁化水降尘技术，预荷电喷雾降尘技术，泡沫降尘技术和高效喷雾降尘技术等应用于煤矿井下，可使其作业处的总粉尘和呼吸性粉尘得到有效沉降。一般来说，工业中所用除尘器通常分为干式机械除尘器、湿式除尘器、过滤除尘器和电除尘器等。在煤矿井下应用的除尘设备方面，干式机械除尘器和过滤除尘器，机体较为庞大且结构复杂；电除尘器不宜直接净化高浓度含尘气体对制造和安装质量要求较高，且井下运行不够安全。相比而言，对于煤矿井下除尘，特别是放顶煤工作面的除尘，湿式除尘器尤其是喷雾降尘具有不可比拟的优越性，国内大多数煤矿均采用了湿式降尘，该种方式的降尘效果比较明显，其平均降尘率超过了70％，有效改善了工作面的生产环境。

虽然煤矿井下综放工作面使用的喷雾降尘喷嘴种类众多，而且应用过程中取得了一定的降尘效果的同时也暴露出很多问题。已有的喷雾降尘方法和喷雾设备布置多数出现的问题是降尘效率不高，呼吸性粉尘和全尘的沉降率低。主要原因是由于喷雾系统参数、喷雾装置结构不合理，影响了喷雾降尘效果，而对综放工作面雾化喷嘴的选用情况则主要根据人们的实践经验凭主观选择。即针对不同生产工序的产尘粒度特点究竟采取何种类型的喷嘴才能取得较好的降尘效果，仅仅依靠主观经验是很难控制煤矿工作面的粉尘浓度的。尤其是综放工作面液压支架喷雾系统，目前主要包括前探梁喷雾、放煤口喷雾等两个部分，而前探梁喷雾杆垂直于工作面底板，不仅影响了采煤机的安全通行，而且极易刮伤支架平台行走的工人，且据调查目前综放支架喷雾形式下总粉尘降尘效率只有50～60％；呼吸性粉尘的降尘效率仅为20～30％，现有的喷雾布置远不能达到标准浓度要求。

由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

本发明为解决上述现有技术中的缺陷提供一种用于煤矿综放工作面的支架喷雾降尘装置，在保证采煤机及行人安全的前提下，实现采煤工作面全断面喷雾降尘，以降低煤矿井下生产过程中的高浓度粉尘，提高除尘效率。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种用于煤矿综放工作面的支架喷雾降尘装置，其包括煤矿工作面综放支架，其中，该煤矿工作面综放支架上依次设置有前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构同时喷雾，形成一煤矿工作面综放支架全断面降尘区域。

所述的支架喷雾降尘装置，其中，上述煤矿工作面综放支架包括顶梁与底座，顶梁和底座之间通过立柱连接，顶梁的前端设置有前梁，顶梁的后端设置有掩护梁，掩护梁的后端铰接有尾梁；前探梁喷雾结构布置在前梁上，架前喷雾结构布置在位于立柱前方的顶梁上，架后喷雾结构布置在位于立柱后方的顶梁上，放煤喷雾结构布置在掩护梁的下端。

所述的支架喷雾降尘装置，其中，上述前探梁喷雾结构包括水平布置的前探梁喷雾杆，前探梁喷雾杆上依次均匀设置有第一前探梁喷嘴、第二前探梁喷嘴与第三前探梁喷嘴；第一前探梁喷嘴与水平方向呈45°角，向前梁方向喷雾；第二前探梁喷嘴与煤矿工作面综放支架上的煤流运动方向垂直，向底座方向喷雾；第三前探梁喷嘴与水平方向呈135°角，向立柱方向喷雾。

所述的支架喷雾降尘装置，其中，上述第一前探梁喷嘴、第二前探梁喷嘴与第三前探梁喷嘴均是直径为2.5mm的陶瓷扇形直射式喷嘴。

所述的支架喷雾降尘装置，其中，上述架前喷雾结构包括架前喷雾杆，该架前喷雾杆上设置有架前喷嘴，架前喷嘴与水平方向呈45°角，向位于立柱前方的底座方向喷雾；架后喷雾结构包括架后喷雾杆，该架后喷雾杆上设置有架后喷嘴，架后喷嘴与水平方向呈135°角，向位于立柱后方的底座方向喷雾。

所述的支架喷雾降尘装置，其中，上述架前喷嘴与架后喷嘴均是直径为1.8mm的铜制实心圆锥形旋涡离心混合式喷嘴。

所述的支架喷雾降尘装置，其中，上述放煤喷雾结构包括放煤喷雾杆，放煤喷雾杆上设置有放煤喷嘴，向尾梁方向喷雾。

所述的支架喷雾降尘装置，其中，上述放煤喷嘴是直径为2mm的铜制实心圆锥形旋涡离心混合式喷嘴。

所述的支架喷雾降尘装置，其中，上述支架喷雾降尘装置配置有一用于控制煤矿工作面综放支架以及前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构工作的自动控制机构。

本发明提供了一种用于煤矿综放工作面的支架喷雾降尘装置，在煤矿工作面综放支架科学合理的布置前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，使煤矿工作面的全断面形成降尘区域，扩大了降尘范围，提高了降尘效率，有效的降低了煤矿井下生产过程中的高浓度粉尘。另外，前探梁喷雾结构的前探梁喷雾杆为水平布置，保证了工人以及车辆能够在煤矿工作面综放支架的平台上自由行走，并且前探梁喷雾杆上均匀设置三个喷嘴，喷雾范围大幅度提高，使喷雾更加均匀，尤其是前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构相互配合，形成立体全面的喷雾降尘结构，从而实现了煤矿工作面的总粉尘降尘效率在90％以上，呼吸性风尘的降尘效率在50％左右。

附图说明

图1是本发明中支架喷雾降尘装置的结构简图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于煤矿综放工作面的支架喷雾降尘装置，为了使本发明的目的、技术方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明提供了一种用于煤矿综放工作面的支架喷雾降尘装置，在煤矿工作面综放支架上科学合理的布置前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构形成全方位、高密度的降尘喷雾网络，降低了煤矿井下生产过程中的高浓度粉尘，提高了除尘效率。如图1所示的，用于煤矿综放工作面的支架喷雾降尘装置包括煤矿工作面综放支架1，该煤矿工作面综放支架1上依次设置有前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构同时喷雾，形成一煤矿工作面综放支架全断面降尘区域。

前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构同时喷雾形成了覆盖该煤矿工作面综放支架1整个断面的降尘喷雾区，提高了降尘雾的密度，从而实现了煤矿工作面的总粉尘降尘效率在90％以上，呼吸性风尘的降尘效率在50％左右。前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构可以采用现有技术已知的任何技术形势。

为了更进一步的提高本发明的性能，如图1所示的，煤矿工作面综放支架1包括顶梁2与底座3，顶梁2和底座3之间通过立柱4连接，顶梁2的前端设置有前梁5，顶梁2的后端设置有掩护梁6，掩护梁6的后端铰接有尾梁7；前探梁喷雾结构布置在前梁5上，架前喷雾结构布置在位于立柱4前方的顶梁2上，架后喷雾结构布置在位于立柱4后方的顶梁2上，放煤喷雾结构布置在掩护梁6的下端。将前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构合理的布置在煤矿工作面综放支架1上，克服了现有技术中喷雾系统参数、喷雾装置结构不合理的技术问题，提高了降尘效率。

更进一步的，前探梁喷雾结构包括水平布置的前探梁喷雾杆8，前探梁喷雾杆8上依次均匀设置有第一前探梁喷嘴9、第二前探梁喷嘴10与第三前探梁喷嘴11；第一前探梁喷嘴9与水平方向呈45°角，向前梁5方向喷雾；第二前探梁喷嘴10与煤矿工作面综放支架1上的煤流运动方向垂直，向底座3方向喷雾；第三前探梁喷嘴11与水平方向呈135°角，向立柱4方向喷雾。第一前探梁喷嘴9、第二前探梁喷嘴10与第三前探梁喷嘴11形成一个喷雾平面，自煤矿工作面综放支架1的顶部向下笼罩，增加了喷雾的均匀性，并且前探梁喷雾杆8呈水平方向布置，保证了采煤机与工人在煤矿工作面综放支架1的平台上稳定运行。

更进一步的，第一前探梁喷嘴9、第二前探梁喷嘴10与第三前探梁喷嘴11可以采用现有技术中已知的任何技术形势，但本发明采用的第一前探梁喷嘴9、第二前探梁喷嘴10与第三前探梁喷嘴11均是直径为2.5mm的陶瓷扇形直射式喷嘴，提高了喷雾效率，进而提高了降尘效果。前探梁喷雾杆8的长度为1.4m，保证了喷雾区域的范围。

更进一步的，架前喷雾结构包括架前喷雾杆，该架前喷雾杆上设置有架前喷嘴12，架前喷嘴12与水平方向呈45°角，向位于立柱4前方的底座3方向喷雾；架后喷雾结构包括架后喷雾杆，该架后喷雾杆上设置有架后喷嘴13，架后喷嘴13与水平方向呈135°角，向位于立柱4后方的底座3方向喷雾。显然的，架前喷嘴12与第三前探梁喷嘴11的喷雾形成交叉喷雾网，提高了降尘雾气的浓度，增强了降尘效率。

更进一步的，架前喷嘴12与架后喷嘴13可以采用现有技术中已知的任何技术形势，本发明的架前喷嘴12与架后喷嘴13均是直径为1.8mm的铜制实心圆锥形旋涡离心混合式喷嘴，提高了本发明的性能。

更进一步的，放煤喷雾结构包括放煤喷雾杆，放煤喷雾杆上设置有放煤喷嘴14，向尾梁7方向喷雾，即向后部刮板运输机15的方向喷雾，本发明的放煤喷嘴是直径为2mm的铜制实心圆锥形旋涡离心混合式喷嘴，加强了对放煤区域的降尘效果。

显然的，前探梁喷雾杆8、架前喷雾杆、架后喷雾杆与放煤喷雾杆是相连通的。

更进一步的，支架喷雾降尘装置配置有一用于控制煤矿工作面综放支架以及前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构工作的自动控制机构。可以采用现有技术中已知的任何技术手段，比如采用多个传感器与微型电脑的配置即可实现。

而本发明的采用的是SZY型矿用综放工作面光控装置由SZY型矿用隔爆型兼本质安全型电源箱、SZY型矿用本质安全型光控控制箱、YND型矿用电磁阀、YNG型矿用本质安全型光控传感器、YNC型触控传感器等组成。SZY型矿用隔爆型兼本质安全型电源箱为矿用隔爆型兼本质安全型结构，给整套系统提供本质安全型工作电源；SZY型矿用本质安全型光控控制箱用以设定喷雾点参数、接受来自传感器的信息，控制电动阀的开启、关闭；YNG型矿用本质安全型光控传感器用以探测采煤机的位置并传送给SZY矿用本质安全型光控控制箱，作为采煤机联动自动喷雾的控制信号；YNC型触控传感器用以探测液压支架的移架、放顶煤等信息，传送给SZY矿用本质安全型光控控制箱，作为移架、放顶煤自动喷雾的控制信号。更进一步的提高本发明的性能。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种用于煤矿综放工作面的支架喷雾降尘装置，其包括煤矿工作面综放支架，其特征在于：该煤矿工作面综放支架上依次设置有前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构同时喷雾，形成一煤矿工作面综放支架全断面降尘区域。

2.根据权利要求1所述的支架喷雾降尘装置，其特征在于：上述煤矿工作面综放支架包括顶梁与底座，顶梁和底座之间通过立柱连接，顶梁的前端设置有前梁，顶梁的后端设置有掩护梁，掩护梁的后端铰接有尾梁；前探梁喷雾结构布置在前梁上，架前喷雾结构布置在位于立柱前方的顶梁上，架后喷雾结构布置在位于立柱后方的顶梁上，放煤喷雾结构布置在掩护梁的下端。

3.根据权利要求2所述的支架喷雾降尘装置，其特征在于：上述前探梁喷雾结构包括水平布置的前探梁喷雾杆，前探梁喷雾杆上依次均匀设置有第一前探梁喷嘴、第二前探梁喷嘴与第三前探梁喷嘴；第一前探梁喷嘴与水平方向呈45°角，向前梁方向喷雾；第二前探梁喷嘴与煤矿工作面综放支架上的煤流运动方向垂直，向底座方向喷雾；第三前探梁喷嘴与水平方向呈135°角，向立柱方向喷雾。

4.根据权利要求3所述的支架喷雾降尘装置，其特征在于：上述第一前探梁喷嘴、第二前探梁喷嘴与第三前探梁喷嘴均是直径为2.5mm的陶瓷扇形直射式喷嘴。

5.根据权利要求2所述的支架喷雾降尘装置，其特征在于：上述架前喷雾结构包括架前喷雾杆，该架前喷雾杆上设置有架前喷嘴，架前喷嘴与水平方向呈45°角，向位于立柱前方的底座方向喷雾；架后喷雾结构包括架后喷雾杆，该架后喷雾杆上设置有架后喷嘴，架后喷嘴与水平方向呈135°角，向位于立柱后方的底座方向喷雾。

6.根据权利要求5所述的支架喷雾降尘装置，其特征在于：上述架前喷嘴与架后喷嘴均是直径为1.8mm的铜制实心圆锥形旋涡离心混合式喷嘴。

7.根据权利要求2所述的支架喷雾降尘装置，其特征在于：上述放煤喷雾结构包括放煤喷雾杆，放煤喷雾杆上设置有放煤喷嘴，向尾梁方向喷雾。

8.根据权利要求7所述的支架喷雾降尘装置，其特征在于：上述放煤喷嘴是直径为2mm的铜制实心圆锥形旋涡离心混合式喷嘴。

9.根据权利要求1至8任一权项所述的支架喷雾降尘装置，其特征在于：上述支架喷雾降尘装置配置有一用于控制煤矿工作面综放支架以及前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构工作的自动控制机构。

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