CN103485869B - 一种井下无轨胶轮车尾气集排装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿井通风与安全、以及井下环境保护领域，具体涉及一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，包括行驶在井下集排尾气路段且带有尾气排放口的胶轮车，所述的集排尾气路段的起点和终点之间的巷道壁上布置有一钢丝绳导线，所述的钢丝绳导线上套装有一能够进行滑动的滑移锁具，所述的滑移锁具上卡装有一与胶轮车的尾气排放口对应的集气罩，所述的集气罩与一运气管道连通，所述的运气管道与一布置在回风巷内的排气口连通，所述的尾气排放口靠前的胶轮车上设置有一与滑移锁具连接的推移架，所述的滑移锁具与推移架同步运动，收集的尾气通过运气管道及真空泵可以排放到总回风巷或专用回风巷中，减少尾气对井下作业场所的空气环境的污染，也可以设置专门的尾气净化装置对收集的尾气进行净化处理，以减小对大气环境的污染。

Description

一种井下无轨胶轮车尾气集排装置

技术领域

本发明属于矿井通风与安全、以及井下环境保护领域，具体涉及一种井下无轨胶轮车尾气集排装置。

背景技术

随着煤矿机械化程度的提高，以防爆柴油机作动力的辅助运输车辆，尤其是无轨防爆胶轮车（以下简称胶轮车）在井下的使用越来越广泛，如材料及人员运输车、铲运车及支架运输车等，它们具有安全、灵活、快捷、经济等优点。胶轮车在给煤矿生产带来效率的同时，也产生一些负面影响，其中最主要的是尾气排放对井下空气环境的污染及对煤矿工人身体健康的危害。

胶轮车排放的尾气含有CO、HC碳氢化合物、NOx、PM固体微粒以及铅等有毒、有害成分，长期吸入对人体造成很大伤害，尾气排放量过大会造成CO超标，给煤矿井下安全生产带来隐患。

井下特殊的环境对胶轮车排放的尾气有一定要求，温度不能超出有关标准，杜绝排放尾气中夹带火种，同时还要对尾气净化处理。目前国内胶轮车尾气处理一般是在尾气排放口设置尾气处理箱，并在处理箱和防爆柴油机废气出口之间设置排气阻火器，通过水洗方式使尾气在排放到井下空气环境前经过尾气处理箱，通过水的过滤和溶解作用减少有害物质的排放，因为氮氧化物易溶于水，水洗法主要用来净化氮氧化物，其次对HC化合物也有一定的净化作用，还能降低尾气温度，洗去油烟、碳粒等溶于水的其他有害物质并去掉排气中的气味。这种方法结构简单、零件少，可以起到较好的尾气净化效果。

目前，防爆柴油机本身设计及尾气净化技术可以保证井下胶轮车在正常工作条件下排放的尾气符合相关标准。但胶轮车使用过程中，工人为赶工程进度、提高工作效率，往往会出现超载现象，胶轮车超载势必造成柴油机超负荷运转，尾气排放量会明显增大。同时，煤矿井下由于煤层赋存及地质条件限制，井下辅助运输巷道一般不是平巷，往往是带有一定坡度的斜巷，胶轮车在斜巷中行驶需要爬坡，胶轮车重载条件下爬坡往往会造成柴油机超负荷运转，增大尾气排放量。另外，胶轮车投入运行一段时间后，柴油机零部件磨损、老化，有时保养、检修不及时，也会造成尾气排放量增大。

综合以上分析可知，尽管目前胶轮车上安装有专门处理尾气的装置，能够处理正常情况下产生的尾气，但由于胶轮车使用过程中经常存在爬坡、超载、保养不及时等不正常现象，使得胶轮车在运行过程中会在一些固定路段尾气排放量显著增大，由于此时尾气产生量大大超出了尾气处理箱能够处理的尾气量，致使大部分尾气未被尾气处理箱充分处理即被排放出来，此时尾气排放量大大超过排放标准，极易出现CO超标，引起CO检测仪报警，给煤矿生产带来很大安全隐患，未被处理的尾气含有大量有毒有害成分，对煤矿工人的身心健康造成严重伤害。

目前，使用胶轮车作为辅助运输工具的矿井一般需要几十台胶轮车，大型矿井甚至需要上百台。如果过量排放的尾气不能得到及时、有效处理，势必对井下空气环境造成很大污染。

因此，在目前还没有更有效处理特殊路段排放的过量尾气的装置之前，急需一种针对井下特殊路段出现的胶轮车尾气排放量急剧增大现象的尾气处理方法，并设置相应的装置，将这些路段过量排放的尾气运移出井下空间环境，以保护井下空气环境，减小尾气对井下工人身心健康的伤害，确保煤矿安全生产。

在现有技术中，CN202360188U公开了一种矿用防爆胶轮车尾气处理箱，该处理箱可以方便对排气阻火器进行拆卸清理和维护，同时更有利于降低排气的温度，目前，相同功能的胶轮车尾气处理箱已经被安装应用于胶轮车上。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种能够结构简单，集排尾气效果好，很大程度上减小尾气对井下工人身心健康的伤害的井下无轨胶轮车尾气集排装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，包括行驶在井下集排尾气路段且带有尾气排放口的胶轮车，所述的集排尾气路段的起点和终点之间的巷道壁上布置有一钢丝绳导线，所述的钢丝绳导线上套装有一能够进行滑动的滑移锁具，所述的滑移锁具上卡装有一与胶轮车的尾气排放口对应的集气罩，所述的集气罩与一运气管道连通，所述的运气管道与一布置在回风巷内的排气口连通，所述的尾气排放口靠前的胶轮车上设置有一与滑移锁具连接的推移架，所述的滑移锁具与推移架同步运动。

所述的滑移锁具上与井下集排尾气路段平行的设置有一挂钩，所述的设置在胶轮车上的推移架为一L形结构，所述的挂钩与L形的推移架挂接。

所述的钢丝绳导线布置在胶轮车的尾气排放口正对的巷道壁上，所述的钢丝绳导线由钢丝绳导线一和钢丝绳导线二构成，所述的钢丝绳导线一和钢丝绳导线二上下相互平行设置，且均与井下集排尾气路面平行，所述的钢丝绳导线一和钢丝绳导线二两端均通过钢钉定位，所述的滑移锁具同时套装在钢丝绳导线一和钢丝绳导线二上。

所述的钢丝绳导线一的一端绕过一个钢钉，另一端让过另一个钢钉后通过张紧石块拉紧，所述的钢丝绳导线二的一端绕过一个钢钉，另一端让过另一个钢钉后通过张紧石块拉紧。

所述的集气罩由集气罩口和圆管构成，所述的集气罩口与圆管垂直连通，所述的集气罩通过圆管与运气管道连通，所述的集气罩上设置有一卡槽，所述的滑移锁具设置设置有一与卡槽对应的T形卡扣，所述的集气罩通过卡槽与卡扣的卡接实现与滑移锁具的活动连接。

所述的集气罩口内设置有用起到过滤作用的过滤网，所述的集排尾气路段的起点部位设置有一对集气罩口进行遮盖的封口器，所述的封口器由垂直于集排尾气起点路段且相互之间垂直布置的挡板和钢钉构成。所述的运气管道采用防火的胶管，所述的运气管道通过一管道缠绕轮缠绕成盘状。

所述的管道缠绕轮上设置有能够使得运气管道自动缠绕的复位弹簧。

所述的运气管道与排气口之间布置有一防爆真空泵。

所述的井下集排尾气路面上绘制有用以引导胶轮车通行的行车标示线。

本发明提供的井下防爆柴油机无轨胶轮车尾气集排装置，其集气罩直接对准尾气排气口，且随尾气排放口移动，使得排放口排出的尾气在扩散前被集气罩吸入到运气管道内，几乎可以将排放的尾气全部吸入，收集尾气的效率很高。收集的尾气通过运气管道及真空泵可以排放到总回风巷或专用回风巷中，减少尾气对井下作业场所的空气环境的污染，也可以设置专门的尾气净化装置对收集的尾气进行净化处理，以减小对大气环境的污染。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图。

图2为钢丝绳导线的结构示意图。

图3为滑移锁具的结构示意图。

图4为图1中A部分的放大图。

图5为集气罩的剖面结构示意图。

图6为集气罩的仰视的结构示意图。

图7为图1中B部分的放大图。

图8为挂钩和推移架的连接结构示意图。

图9为挂钩和推移架的侧视连接结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5、6、7、8、9所示，一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，包括行驶在井下集排尾气路段且带有尾气排放口2的胶轮车1，所述的集排尾气路段的起点和终点之间的巷道壁上布置有一钢丝绳导线3，所述的钢丝绳导线3上套装有一能够进行滑动的滑移锁具4，所述的滑移锁具4上卡装有一与胶轮车1的尾气排放口2对应的集气罩5，所述的集气罩5与一运气管道6连通，所述的运气管道6与一布置在回风巷内的排气口8连通，所述的尾气排放口2靠前的胶轮车上设置有一与滑移锁具4连接的推移架11，所述的滑移锁具4与推移架11同步运动。

所述的滑移锁具4上与井下集排尾气路段平行的设置有一挂钩4.1，所述的设置在胶轮车1上的推移架11为一L形结构，所述的挂钩4.1与L形的推移架11挂接。

所述的钢丝绳导线3布置在胶轮车1的尾气排放口正对的巷道壁上，所述的钢丝绳导线3由钢丝绳导线一3.1和钢丝绳导线二3.2构成，所述的钢丝绳导线一3.1和钢丝绳导线二3.2上下相互平行设置，且均与井下集排尾气路面平行，所述的钢丝绳导线一3.1和钢丝绳导线二3.2两端均通过钢钉定位，所述的滑移锁具4同时套装在钢丝绳导线一3.1和钢丝绳导线二3.2上。

所述的钢丝绳导线一3.1的一端绕过一个钢钉，另一端让过另一个钢钉后通过张紧石块拉紧，所述的钢丝绳导线二3.2的一端绕过一个钢钉，另一端让过另一个钢钉后通过张紧石块拉紧。

所述的集气罩5由集气罩口5.1和圆管5.2构成，所述的集气罩口5.1与圆管5.2垂直连通，所述的集气罩5通过圆管5.2与运气管道6连通，所述的集气罩5上设置有一卡槽5.3，所述的滑移锁具4设置设置有一与卡槽5.3对应的T形卡扣5.4，所述的集气罩5通过卡槽5.3与卡扣5.4的卡接实现与滑移锁具4的活动连接。

所述的集气罩口5.1内设置有用起到过滤作用的过滤网5.1.1，所述的集排尾气路段的起点部位设置有一对集气罩口5.1进行遮盖的封口器12，所述的封口器12由垂直于集排尾气起点路段且相互之间垂直布置的挡板12.1和钢钉12.2构成。所述的运气管道6采用防火的胶管，所述的运气管道6通过一管道缠绕轮7缠绕成盘状。

所述的管道缠绕轮7上设置有能够使得运气管道6自动缠绕的复位弹簧。

所述的运气管道6与排气口8之间布置有一防爆真空泵9。

所述的井下集排尾气路面上绘制有用以引导胶轮车通行的行车标示线10。

对煤矿井下正在使用的胶轮车尾气排放口进行改装调整，使所有胶轮车尾气排放口位于胶轮车的同一侧且距地面高度一致，如果需要购进新胶轮车，可以要求生产厂家按照上述统一要求安装尾气排放口。

根据井下辅助运输巷道路面的起伏程度、胶轮车运料时的运行方向及尾气排放情况，确定需要集排尾气的巷道路段。需要集排尾气的巷道路段长度除以50m即为该路段需要设置本发明涉及的尾气集排装置的套数。

在集排尾气路段的起点和终点的巷道壁上布置钢钉，露出部分为20～25cm，起点和终点相距50m，它们离地面的高度等于胶轮车尾气排放口距地面的高度。钢丝绳导线一3.1和钢丝绳导线二3.2分别穿入到滑移锁具4两侧的圆形通道中，然后将钢丝绳导线一3.1和钢丝绳导线二3.2的一端固定到起点的两个粗钢钉上，粗钢钉的长度为45～50cm、直径为4～5cm，另一端穿过终点的粗钢钉后连接张紧石块，使得钢丝绳导线一3.1和钢丝绳导线二3.2始终保持在张紧状态，便于滑移锁具4沿着钢丝绳导线一3.1和钢丝绳导线二3.2往复滑动。

安装管道缠绕轮7到起点的上部，可固定在巷道顶部或巷道壁上部，管道缠绕轮7上缠绕运气管道，所述运气管道为防火胶管，直径在10cm左右，在1.5MPa负压作用下不发生收缩变形，且具有可弯曲性，能够缠绕在管道缠绕轮上，一端连接到集气罩的圆管上，可随管道缠绕轮7的旋转而伸缩，在管道缠绕轮7上套装有复位弹簧，复位弹簧能够将伸展开的运气管道拉动缠绕至管道缠绕轮上，然后将集气罩5安装到滑移锁具4上，运气管道6另一端连接到防爆真空泵9上，不需要随管道缠绕轮7的旋转而伸缩。

防爆真空泵9安装于总回风巷或专用回风巷附近的进风巷道专用硐室内，排气口8安设于总回风巷或专用回风巷内。防爆真空泵9与管道缠绕轮7之间运气管道6的长度根据需要设置。

在尾气集排装置的巷道路面上设置行车标示线10，该标示线10是画在路面上的一条醒目的白色直线，用于引导胶轮车1在该路段的通行，其在路面的位置应该保证胶轮车1行驶到该路段时所述推移架11刚好能够接触到滑移锁具4上的挂钩4.1。

当胶轮车1到达设置尾气集排装置的路段起点时，胶轮车司机要严格按照行车标示线10行驶。设置在胶轮车尾气排放口2旁边的推移架11接触到滑移锁具4上的挂钩，带动滑移锁具4沿钢丝绳导线一3.1和钢丝绳导线二3.2向前滑动，滑移锁具4滑动势必带动集气罩5一起运动，集气罩口5.1与封口器12脱离，集气罩5开始吸气。由于钢丝绳导线一3.1与钢丝绳导线二3.2始终与尾气排放口2运动轨迹平行，保证胶轮车1行进过程中集气罩口5始终正对着尾气排放口2，且两者相距很小，尾气排放口2排出的尾气几乎全部被吸入到集气罩5内。滑移锁具4向前滑动拉动管道缠绕轮7旋转，放出更长运气管道6。这样，胶轮车1排放的尾气被集气罩5吸入后通过运气管道6及防爆真空泵9被排放到总回风巷或专用回风巷中。当胶轮车1在该路段行驶结束时，滑移锁具4到达终点并被钢钉卡住，在拉力作用下推移架11与挂钩4.1被迫脱离。推移架11与挂钩4.1脱离后，在管道缠绕轮7张紧力作用下，运气管道6会拉动集气罩5与滑移锁具4一起回到起点，集气罩口5.1被封口器12重新盖住，此时尾气集排装置又重新处于闲置状态。当下一辆胶轮车到来时，会重复前面的过程，如此重复循环进行，这样能将每辆胶轮车在该爬坡段产生的尾气几乎全部收集、运移出去。

以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，其特征在于：包括行驶在井下集排尾气路段且带有尾气排放口（2）的胶轮车（1），所述的集排尾气路段的起点和终点之间的巷道壁上布置有一钢丝绳导线（3），所述的钢丝绳导线（3）上套装有一能够进行滑动的滑移锁具（4），所述的滑移锁具（4）上卡装有一与胶轮车（1）的尾气排放口（2）对应的集气罩（5），所述的集气罩（5）与一运气管道（6）连通，所述的运气管道（6）与一布置在回风巷内的排气口（8）连通，所述的尾气排放口（2）靠前的胶轮车上设置有一与滑移锁具（4）连接的推移架（11），所述的滑移锁具（4）与推移架（11）同步运动。

2.根据权利要求1所述的一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，其特征在于：所述的滑移锁具（4）上与井下集排尾气路段平行的设置有一挂钩（4.1），所述的设置在胶轮车（1）上的推移架（11）为一L形结构，所述的挂钩（4.1）与L形的推移架（11）挂接。

3.根据权利要求1所述的一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，其特征在于：所述的钢丝绳导线（3）布置在胶轮车（1）的尾气排放口正对的巷道壁上，所述的钢丝绳导线（3）由钢丝绳导线一（3.1）和钢丝绳导线二（3.2）构成，所述的钢丝绳导线一（3.1）和钢丝绳导线二（3.2）上下相互平行设置，且均与井下集排尾气路面平行，所述的钢丝绳导线一（3.1）和钢丝绳导线二（3.2）两端均通过钢钉定位，所述的滑移锁具（4）同时套装在钢丝绳导线一（3.1）和钢丝绳导线二（3.2）上。

4.根据权利要求3所述的一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，其特征在于：所述的钢丝绳导线一（3.1）的一端绕过一个钢钉，另一端让过另一个钢钉后通过张紧石块拉紧，所述的钢丝绳导线二（3.2）的一端绕过一个钢钉，另一端让过另一个钢钉后通过张紧石块拉紧。

5.根据权利要求1所述的一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，其特征在于：所述的集气罩（5）由集气罩口（5.1）和圆管（5.2）构成，所述的集气罩口（5.1）与圆管（5.2）垂直连通，所述的集气罩（5）通过圆管（5.2）与运气管道（6）连通，所述的集气罩（5）上设置有一卡槽（5.3），所述的滑移锁具（4）设置设置有一与卡槽（5.3）对应的T形卡扣（5.4），所述的集气罩（5）通过卡槽（5.3）与卡扣（5.4）的卡接实现与滑移锁具（4）的活动连接。

6.根据权利要求5所述的一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，其特征在于：所述的集气罩口（5.1）内设置有用起到过滤作用的过滤网（5.1.1），所述的集排尾气路段的起点部位设置有一对集气罩口（5.1）进行遮盖的封口器（12），所述的封口器（12）由垂直于集排尾气起点路段且相互之间垂直布置的挡板（12.1）和钢钉（12.2）构成。

7.根据权利要求1所述的一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，其特征在于：所述的运气管道（6）采用防火的胶管，所述的运气管道（6）通过一管道缠绕轮（7）缠绕成盘状。

8.根据权利要求7所述的一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，其特征在于：所述的管道缠绕轮（7）上设置有能够使得运气管道（6）自动缠绕的复位弹簧。

9.根据权利要求1所述的一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，其特征在于：所述的运气管道（6）与排气口（8）之间布置有一防爆真空泵（9）。

10.根据权利要求1所述的一种井下无轨胶轮车尾气集排装置，其特征在于：所述的井下集排尾气路面上绘制有用以引导胶轮车通行的行车标示线（10）。