CN102562129B - 矿井进风流除尘装置 - Google Patents
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Abstract
一种矿井进风流除尘装置，在地下矿山进风段内设有一套或多套独立的除尘模块，所述除尘模块包括支架和波形板，所述多块波形板安装在所述支架上，所述波形板的波形轴线与风向设有夹角，本发明阻力小、过风量大、粉尘净化效率较高、管理维护方便、运行成本低、能够满足地下矿山含尘进风流除尘需要。
Description
技术领域
本发明涉及矿山通风除尘领域，特别是一种矿井进风流除尘装置。
技术背景
随着矿山整体开采规模、开采强度和开采深度不断增大，特别是通过改、扩、建提高开采能力的老矿山，矿井通风系统网络复杂、通风网络结构不合理、通风风路长、通风阻力大、通风日常管理困难。目前有效解决矿井通风困难的重要途径之一是通过已有井巷工程作为进风井(巷)或通风风路，但该途径面临风流净化除尘的难题。尽管目前除尘技术方法和工程技术比较成熟，但应用于井下空间、便于维护、经济有效的除尘技术开发并非易事，由此开发适用井下作业环境、简单易用、经济高效的除尘装置意义重大。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足而提供一种具有除尘与脱雾两大功能，且耐腐蚀、易加工、阻力小、过风量大、粉尘净化效率较高、管理维护方便、运行成本低，汇集湿式粘附、凝并、碰撞、惯性、重力等复合功能的矿井进风流除尘装置。
为了解决上述技术问题，本发明在地下矿山进风段内设有一套或多套独立的除尘模块，所述除尘模块包括支架和波形板，所述多块波形板安装在所述支架上，所述波形板上的波形的轴线与风向设有夹角。
本发明中，所述支架上沿垂直方向或者水平方向上设有多个插槽，所述多块波形板插装在所述支架的插槽内。
本发明中，所述除尘模块的支架的一侧或两侧上还安装有供水管，所述供水管上设有多个面向所述支架内侧的喷头，所述波形板上设有多个供水下漏的漏水孔。
本发明中，所述进风段内沿所述除尘模块布置的方向设有水沟，所述水沟的末端与排水设备连通。
本发明中，所述除尘模块与地面之间沿着风流方向设有倾角a，所述倾角a为5度～15度。
本发明中，所述波形板的波形轴线与风向的夹角为90度。
由于采用上述结构，波形板的层数、角度以及除尘模块的个数均可灵活的调节，可根据不同的矿井情况，采取不同的除尘组合；采用波形板作为除尘部件，由于波形板的波浪形结构，导致气流发生扰动，增强粉尘惯性除尘的效果，也加大了粉尘与波形板表面之间的碰撞概率，强化了惯性与碰撞除尘作用；通过喷头向波形板喷水，湿润波形板，再通过波形板上的漏水孔形成线水源，穿过多个漏水孔形成水帘，经风流吹扫之后在多层波板面上形成水膜，达到湿式除尘和表面粘附除尘的目的；与此同时，含尘风流流经该装置时经过多次湿式粘附、凝并、碰撞、惯性、重力等复合功能除尘作用后，生成达到安全规程要求的新鲜风质要求。
综上所述，本发明根据金属矿山粉尘的物化特性及进风源空气质量的要求，汇集湿式粘附、凝并、碰撞、惯性、重力等复合功能除尘原理，运用多曲折、大表面、多层、多段的技术设计和来源广、耐腐蚀、易加工、低成本的选材，开发出了一种阻力小、过风量大、粉尘净化效率较高、管理维护方便、运行成本低、能够满足地下矿山含尘进风流除尘需要的装置。
附图说明
图1为本发明的实施例三的结构示意图。
图2为本发明的实施例一的俯视图。
图3为本发明的实施例二的俯视图。
图4为本发明的支架的结构示意图。
图5为本发明的供水管及喷头的结构示意图。
图6为本发明的波形板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构作进一步的说明。
本除尘装置主要用于地下矿山进风井的除尘需要，一般安装在与进风井相连接的进风平巷内。
实施例一：
如图2、4、5、6所述，所述除尘模块包括支架1和波形板3，所述支架1上沿垂直方向上设有多个插槽2，所述多块波形板3插装在所述支架的插槽2内，所述波形板3的波形轴线与风向垂直，所述支架1的一侧安装有供水管4，所述供水管4上设有多个面向所述支架内侧的喷头5，所述波形板3上设有多个供水下漏的漏水孔7，所述进风段内沿所述支架1布置的方向设有水沟6，所述水沟6的末端与排水设备连通，所述支架1与地面之间沿着风流向设有倾角5。
实施例二：
如图3所述，所述除尘模块包括三个支架1和多个波形板3，所述支架1上沿水平方向上设有多个插槽2，所述多块波形板3竖直插装在所述支架的插槽2内，每个支架1内的波形板3与风的流向形成10度到20度的夹角，并且相邻支架1中波形板3为镜面设置。
实施例三：
如图1所示，本发明所述进风段内从进风口到出风口依次设有第一除尘模块8、第二除尘模块9和第三除尘模块10三套独立的除尘模块，所述第一除尘模块8和第二除尘模块9的结构与实施例一中的除尘模块结构相同，第一除尘模块8与第二除尘模块9不同之处在于，第一除尘模块8与地面的夹角为5度，第二除尘模块9与地面的夹角为10度，从而增加粉尘重力除尘的效果，所述第三除尘模块10与实施例二中的除尘模块结构相同，所述第一除尘模块8、第二除尘模块9和第三除尘模块10相互串联，含尘空气通过波形板夹缝时，由于波形板3的波浪形结构，导致气流发生扰动，增强粉尘惯性除尘的效果，也加大了粉尘之间、粉尘与波形板表面之间的碰撞概率，强化了惯性与碰撞除尘作用。第一除尘模块8和第二除尘模块9采用多层波形板3之间布置喷淋水管供水的方式如图5所示，在每层波形板3合适的位置布置漏水孔7如图6所示，通过漏水孔7在每层波形板3之间形成水帘，通过风流的吹扫和水流自身扩散作用，在空气中形成水雾，在波形板3表面形成水膜，通过相互之间的碰撞作用，达到湿式除尘和表面粘附除尘的目的。第一除尘模块8的波形板3间距比第二除尘模块9的间距稍大，而第二除尘模块9的前倾角度要比第一除尘模块8的大，使得第一除尘模块8初步净化较大粒径的粉尘，通过两个模块进行串联作业，提高装置的除尘效率。以上设计模块可根据实际需要串并联作业，串联作业能提高除尘效率，并联作业能够提高除尘风量。这两级除尘模块都是通过使粉尘多次湿式粘附、凝并、碰撞、惯性、重力等作用除尘。第三除尘模块10由三个部分组成如图3所示，每个部分都是采用波形板3竖向放置的安装方式，三个部分通过固定杆进行固定连接，每个部分的安装角度与进风方向形成一定的夹角，并且三个部分之间的夹角方向相反，波形板3的板间距比第一除尘模块8、第二除尘模块9和第三除尘模块10的更小，经第一除尘模块8和第二除尘模块9净化后的风流通过第三除尘模块10时，气流形成S形流动，增加了粉尘、水雾与波形板表面之间的碰撞，进一步提高除尘效率，特别是呼吸性粉尘，具有除尘与脱雾双重功能，使净化后的风流不含水雾进入进风巷道和作业面。
实施例三已在国内某大型有色金属矿山主井进风流净化除尘进行了现场应用，利用已有一段长25m、宽4.5m、高4m巷道，除尘模块由三段除尘模块构成，基本结构如图1所示。现场应用效果：主井进风段进风量粉尘浓度为5～10mg/m3，净化后粉尘浓度为0.5～1.5mg/m3，其中呼吸性粉尘浓度为0.15～0.45mg/m3，满足≤0.5mg/m3新鲜风流的要求，净化风量为15～20m3/s，通风阻力180～200Pa，喷淋用水量约为300m3/d，可以根据除尘效率要求而改变。现场应用结果达到设计要求，表明本除尘装置能够满足地下矿山主井进风流净化除尘的要求。
Claims (4)
1.一种矿井进风流除尘装置，其特征在于：在地下矿山进风段内设有一套或多套独立的除尘模块，所述除尘模块包括支架和波形板，所述多块波形板安装在所述支架上，所述波形板上的波形的轴线与风向设有夹角，所述支架上沿垂直方向或者水平方向上设有多个插槽，所述多块波形板插装在所述支架的插槽内，所述除尘模块的支架的一侧或两侧上还安装有供水管，所述供水管上设有多个面向所述支架内侧的喷头，所述波形板上设有多个供水下漏的漏水孔。
2.根据权利要求1所述的矿井进风流除尘装置，其特征在于：所述进风段在所述除尘模块布置的位置上设有水沟，所述水沟的末端与排水设备连通。
3.根据权利要求2所述的矿井进风流除尘装置，其特征在于：所述除尘模块与地面之间沿着风流方向设有倾角a，所述倾角a为5度～15度。
4.根据权利要求3所述的矿井进风流除尘装置，其特征在于：所述波形板的波形轴线与风向的夹角为90度。
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