CN102383798A - 一种集成湿式除尘装置的掘进机 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿井下掘进工作面掘进设备的技术领域，具体涉及一种集成湿式除尘装置的掘进机，解决了现有掘进机后配套除尘装置影响掘进机本机的操作和使用，另外除尘效果还不够理想的问题。集成湿式除尘装置的掘进机，包括机载除尘系统，所述的机载除尘系统包括进风口、风道，所述的进风口设置于掘进机的截割部和装载部之间的机架前端，风道内置于机架中部并与机架为一体结构。本发明的有益效果：将湿式除尘装置高度集成于掘进机上，在实现大断面、全岩及半煤岩巷快速掘进的同时，成功实现了掘进工作面粉尘的控尘与除尘，在不影响本机的巷道适应能力、掘进机司机的截割视线和整机检修维护的情况下，极大的提高了操作工人的工作环境。

Description

一种集成湿式除尘装置的掘进机

技术领域

本发明属于煤矿井下掘进工作面掘进设备的技术领域，具体涉及一种集成湿式除尘装置的掘进机。 

背景技术

当前，由于我国煤矿迅速发展，大量全岩及半煤岩巷道亟待开拓，随着快速掘进技术的不断发展，掘进工作面产尘量也不断提高，致使尘肺病发病年限不断缩短，发病人数不断增加，煤矿井下粉尘治理工作极为迫切。 

传统掘进机不具备机载除尘，通常都是后配套湿式除尘装置。如果掘进机不具备除尘而工作时，掘进工作面粉尘浓度高，不仅严重影响工作面视线，而且掘进工作面作业人员长期吸入高浓度粉尘极易导致尘肺病。若后配套湿式除尘装置，由于配套除尘装置安装于转载机后的皮带运输机上，在掘进机上下山掘进时，容易导致转载机掉道，除尘装置侧翻，另外，除尘装置前方需接较长距离的负压风筒，而工作过程中负压风筒容易破损，且负压风筒距离较长，增加了通风阻力，从而严重影响除尘装置处理风量，进而严重影响了除尘效果。 

发明内容

本发明为了解决现有掘进机后配套除尘装置影响掘进机本机的操作和使用，另外除尘效果还不够理想的问题，提供了一种集成湿式除尘装置的掘进机。 

本发明采用如下的技术方案实现： 

集成湿式除尘装置的掘进机，包括截割部、装载部、刮板运输机、机架、机载除尘系统、液压系统、电控系统以及水系统，所述的液压系统包括泵站和油箱，所述的机载除尘系统包括进风口、风道、除尘器、风机以及其电控部分和操作部分，风道一端连接进风口，另一端连接除尘器，所述的进风口设置于掘进机的截割部和装载部之间的机架前端，风道内置于机架中部并与机架为一体结构，除尘器和风机安装在掘进机的尾部，掘进机的泵站的进油口和油箱的出油口集成为一体。

所述的进风口处设置导流装置，所述的导流装置包括依次连接的进风口上面板、进风口网片以及进风口下面板，进风口上面板和进风口下面板为格栅结构，进风口下面板内侧的每道格栅的下沿设置导流板，导流板的安装方向平行于风道，导流板的宽度b为格栅的宽度b′，利于进风风流无涡流地吸入风道，减小通风阻力。 

所述的水系统包括与水源连接的反冲洗过滤器，反冲洗过滤器的出口一路与截割机构外喷雾系统连接，另一路经减压阀、板翘式水冷却器、油泵电机冷却水套和切割电机冷却水套与除尘喷嘴连接。 

所述的电控系统包括掘进机电控箱和掘进机操作箱，机载除尘系统的电控部分集成于掘进机电控箱内，机载除尘系统的操作部分集成于掘进机操作箱内。机载除尘系统也通过位于掘进机司机位置左侧的操作箱按钮来控制，其操作属于掘进机操作的一部分，大大方便了掘进机司机在操作掘进机的同时操作除尘系统。 

所述的除尘器内置有除雾垫层，所述的除雾垫层沿除尘器进风方向等分为两块。分体后的除雾垫层是原先的整体式除雾垫层的一半宽度，能够适应较窄巷道断面使用，提高了机载除尘装置的巷道适应性。 

本发明将除尘装置的风道置于掘进机中部，是掘进机机架结构的一部分，实现了除尘装置与悬臂式掘进机的高度集成，同时机载除尘装置是悬臂式掘进机的一个组成部分。工作时，首先含尘空气经带导流装置的进风口进入掘进机内置固定风道内，然后进入除尘器中，经除尘器处理后，利用大功率离心风机将清洁的空气从出口排出。 

本发明具有如下有益效果：本发明将湿式除尘装置高度集成于掘进机上，在实现大断面、全岩及半煤岩巷快速掘进的同时，成功实现了掘进工作面粉尘的控尘与除尘，在不影响本机的巷道适应能力、掘进机司机的截割视线和整机检修维护的情况下，极大的提高了操作工人的工作环境，随着国家和社会对尘肺病危害的重视，煤矿企业将越来越重视掘进工作面的粉尘问题。 

附图说明

图1为本发明的机构示意图 

图2为本发明机载除尘装置结构图

图3为机载除尘装置导流装置示意图

图4为图3的剖面图

图5为机载除尘装置电控系统布置图

图6为机载除尘装置操作箱的示意图

图7为现有掘进机机载除尘装置除雾垫层示意图

图8为本发明机载除尘装置分体式除雾垫层示意图

图9为水系统工作原理图

图中：1-截割部，2-装载部，3-机架，4-泵站，5-油箱，6-机载除尘系统，7-电控系统，8-刮板运输机，9-水系统，10-进风口，11-风道，12-除尘器，13-风机，14-含尘空气，15-清洁空气，16-导流装置，17-进风口上面板，18-进风口网片，19-进风口下面板，20-导流板，21-掘进机电控箱，22-掘进机操作箱，23-球阀Ⅰ，24-反冲洗过滤器，25-球阀Ⅱ，26-外喷雾雾状喷嘴，27-减压阀，28-高压流量指示器，29-板翘式水冷却器，30-油泵电机冷却水套，31-切割电机冷却水套，32-除尘喷嘴，33-除雾垫层，b-导流板的宽度，b′-格栅的宽度。

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，实施例是用来说明本发明的，而不是对本发明作任何限制。 

如图1所示，本发明主要由截割部1、装载部2、机架3、液压系统、机载除尘系统6、电控系统7、水系统9和刮板运输机8等部件组成。 

本发明通过模块化设计，有效地将湿式除尘装置从空间位置、水系统、电控系统方面都集成于掘进机上，成为构成掘进机的一部分。将湿式除尘装置的进风口10、风道11内置于掘进机机架之内并与机架为一体，不会增加掘进机的外形尺寸，也不会影响掘进司机的截割视线；除尘装置供水通过掘进机水路由井下供水提供，保证了除尘装置供水水质，防止了除雾垫层的堵塞；机载除尘装置的控制也是通过掘进机司机位置的操作台来操作、控制，并且掘进机操作台上的液晶显示屏能够对机载除尘装置的工况进行实时监控，使机载除尘装置的操作有效地成为掘进机操作的一部分；另外机载除尘装置采用分体式除雾垫层，极大地提高了掘进机的巷道宽度方向的适应性。 

具体来说： 

1、空间位置方面，本发明将除尘装置的风道置于掘进机中部，是掘进机机架结构的一部分。如图2所示，机载除尘系统6包括进风口10、风道11、除尘器12、风机13以及其电控部分和操作部分，风道11一端连接进风口10，另一端连接除尘器12，所述的进风口10设置于掘进机的截割部1和装载部2之间的机架前端，风道11内置于机架中部并与机架3为一体结构，除尘器1和风机13安装在掘进机的尾部，掘进机的泵站4的进油口和油箱5的出油口集成为一体。进风口10处设置导流装置16，导流装置包括依次连接的进风口上面板17、进风口网片18以及进风口下面板19，进风口上面板17和进风口下面板19为格栅结构，进风口下面板19内侧的每道格栅的下沿设置导流板20，导流板20的安装方向平行于风道11，导流板的宽度b为格栅的宽度b′。

工作时，首先含尘空气经带导流装置的进风口进入掘进机内置固定风道内，然后进入除尘器中，经除尘器处理后，利用大功率风机将清洁的空气从出口排出。本发明首次利用机架做除尘风道，并在进风口安装了导流装置，通过流体分析对导流装置和风道进行了优化，避免了进风风流在进风口和风道内形成涡流，减少了通风阻力，消除了除尘装置对掘进机整机高度的影响，同时也避免了进风风筒破损影响吸风量的现象；本发明首次将除尘装置高度集成于悬臂式掘进机上，是悬臂式掘进机的一个组成部分，避免了因除尘装置置于掘进机上而影响整机高度。 

电控系统方面，机载除尘系统的电控部分集成于掘进机电控箱21内，机载除尘系统的操作部分集成于掘进机操作箱22内。机载湿式除尘装置的控制是通过掘进机司机操控位于司机位置左侧的操作箱按钮来完成的，掘进机司机在操作掘进机动作的同时，能够便捷、快速地实现对机载除尘装置的操作。同时，将除尘操作装置集成于掘进机操作台上，能够实时显示除尘装置的运行状况，便于掘进机与除尘的同步操作。 

水系统方面，水系统9包括与水源连接的反冲洗过滤器24，反冲洗过滤器24的出口一路与截割机构外喷雾系统连接，另一路经减压阀27、板翘式水冷却器29、油泵电机冷却水套30和切割电机冷却水套31与除尘喷嘴32连接，如图3所示。水系统由井下水供水，经过过滤后，一路送给截割机构外喷雾系统，另一路经过减压阀减压后，通过板翘式冷却器冷却液压油，再经过油泵电机和截割电机，最终给除尘系统供水。机载除尘装置水系统属于掘进机水系统一部分，便于操作，同时由于除尘装置和掘进机冷却水是一路，提高了井下水的利用率，同时保证了除尘装置的供水水质，防止了除尘装置除雾垫层堵塞。 

除尘器内部结构方面，本发明将掘进机机载除尘装置内置整体式除雾垫层改为分体式除雾垫层，除雾垫层33沿除尘器进风方向等分为两块。分体后的除雾垫层是原先的整体式除雾垫层的一半宽度，能够适应较窄巷道断面使用，提高了机载除尘装置的巷道适应性。解决了现有机载湿式除尘装置内置整体式除雾垫层宽度尺寸较大，当巷道断面较窄时，会导致除尘垫层无法从掘进机机载除尘装置内取出，极大影响了掘进机机载除尘装置的维护。 

综上，本发明是首次将湿式除尘装置高度集成于掘进机之上的掘进机，防止了因风筒破损及位置的变化影响除尘效率，优化了进风口和风道，大大减小了通风阻力，并使进风口前置最优化，提高了进风口吸尘能力；同时，将对机载除尘装置的控制有效集成于掘进机操作台上，极大地方便了掘进机司机对机载除尘系统的控制。经理论分析和现场实测，本发明的集成湿式除尘装置的掘进机除尘效率可以达到90％以上，实现了在快速掘进的同时，进行高效除尘。本发明能够实现掘进机在大断面、快速、高可靠性掘进的同时，有效地对掘进工作面粉尘的控尘与除尘，为井下作业人员提供了一个清晰、健康的工作环境，不仅改善了掘进工作面的工作视线，而且也消除了煤矿尘肺病对井下作业人员的威胁。 

Claims (5)

1.一种集成湿式除尘装置的掘进机，包括截割部（1）、装载部（2）、刮板运输机（8）、机架（3）、机载除尘系统（6）、液压系统、电控系统（7）以及水系统（9），所述的液压系统包括泵站（4）和油箱（5），所述的机载除尘系统（6）包括进风口（10）、风道（11）、除尘器（12）、风机（13）以及其电控部分和操作部分，风道（11）一端连接进风口（10），另一端连接除尘器（12），其特征在于所述的进风口（10）设置于掘进机的截割部（1）和装载部（2）之间的机架前端，风道（11）内置于机架中部并与机架（3）为一体结构，除尘器（12）和风机（13）安装在掘进机的尾部，掘进机的泵站（4）的进油口和油箱（5）的出油口集成为一体。

2.根据权利要求1所述的集成湿式除尘装置的掘进机，其特征在于进风口（10）处设置导流装置（16），所述的导流装置包括依次连接的进风口上面板（17）、进风口网片（18）以及进风口下面板（19），进风口上面板（17）和进风口下面板（19）为格栅结构，进风口下面板（19）内侧的每道格栅的下沿设置导流板（20），导流板（20）的安装方向平行于风道（11），导流板的宽度（b）为格栅的宽度（b′）。

3.根据权利要求1或2所述的集成湿式除尘装置的掘进机，其特征在于所述的水系统（9）包括与水源连接的反冲洗过滤器（24），反冲洗过滤器（24）的出口一路与截割机构外喷雾系统连接，另一路经减压阀（27）、板翘式水冷却器（29）、油泵电机冷却水套（30）和切割电机冷却水套（31）与除尘喷嘴（32）连接。

4.根据权利要求3所述的集成湿式除尘装置的掘进机，其特征在于所述的电控系统包括掘进机电控箱（21）和掘进机操作箱（22），机载除尘系统的电控部分集成于掘进机电控箱（21）内，机载除尘系统的操作部分集成于掘进机操作箱（22）内。

5.根据权利要求3所述的集成湿式除尘装置的掘进机，其特征在于所述的除尘器（12）内置有除雾垫层（33），所述的除雾垫层（33）沿除尘器进风方向等分为两块。

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