CN106761885A - 基于矿井降温系统的除尘系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种投资、运行成本更低，且能够同时保证降温效果、除尘效果的基于矿井降温系统的除尘系统。除尘系统包括设于除尘通道上壁的沿除尘通道纵向延伸的若干除尘水管，各除尘水管上分别设置除尘喷头，除尘通道的底壁上铺设除尘钢轨，除尘钢轨包括行走板、下底板，行走板、下底板之间设置有分隔板，分隔板分隔出推尘室、集尘室，推尘室内设置一安装板，安装板的下方设升降气缸，安装板上设推尘油缸、V型的推头，行走板上设置漏尘口，推头的凹陷部与漏尘口相对，用于将行走板上的灰尘推到漏尘口内，行走板上设有与安装板对应的开门供安装板以及安装板上的推尘油缸、推头上升到行走板上方。
Description
技术领域
本发明本涉及一种矿井热害防治及除尘技术领域，特别是涉及一种基于矿井降温系统的除尘系统。
背景技术
在矿井生产过程中，为了准备新水平、新采区和回采作业地点，都必须掘进大量的井巷。在掘进巷道时，为了使工作人员能够呼吸新鲜空气，稀释作业地点的瓦斯及爆破后产生的有害气体和矿尘，并创造良好的气候条件，必须对作业地点进行通风。同时，随着矿井开采深度的不断加深，随之而来的是矿井高温热害问题的出现，严重威胁着矿山安全生产，也影响着工人的身心健康，降低了工人的劳动生产率并制约着矿山经济效益的提高。《煤矿安全规程》第102条规定：采掘作业地点的空气温度超过30度、机电设备硐室的空气温度超过34度时，必须停止作业。由此可见，对采掘作业地点进行通风降温对于改善工人的工作环境、提高工人的劳动生产率、保障矿井安全生产、提高矿山的经济效益等方面是至关重要的。
目前矿井对采掘作业地点的通风降温都是通过大功率的空调设备来实现的，但这种大功率的空调设备体积庞大，维修困难，投资成本极高，同时由于其耗电量大，运行成本亦较高。通过在作业地点加湿降温的方法投资、运行成本较低，然而，由于井下的掘进工作面或其他作业地点，距离地面井口至少有上千米的距离，有的可达10千米以上，多数矿井的空气湿度都较高(即使地面空气湿度低，通过井下长距离、潮湿的环境后，湿度就增加了，甚至达到接近饱和)，使得加湿降温的效果不明显。
此外，煤矿井下存在作业地点粉尘向掘进巷道扩散，对主巷道的设施造成污染，致使工作人员的工作环境恶劣，危害工作人员健康。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种投资、运行成本更低，且能够同时保证降温效果、除尘效果的基于矿井降温系统的除尘系统。
本发明的目的是这样实现的：
一种基于矿井降温系统的除尘系统，所述矿井降温系统包括局部通风机、除湿设备、加湿设备以及矿井的掘进巷道、回风巷道、除湿机硐室，所述局部通风机的出风端与除湿设备的进风端通过风筒连接，所述除湿设备的出风端与加湿设备的进风端通过风筒连接，所述加湿设备的出风端连接用于输出冷空气的风筒，所述掘进巷道的一端为掘进巷道的进口端，另一端为作业地点，掘进巷道上开有第一出风口、第二出风口，所述回风巷道的一端设第一进风口，该第一进风口与掘进巷道的第一出风口连通，回风巷道的另一端为回风巷道的出风端，回风巷道上开有第二进风口，所述除湿机硐室的进风端与掘进巷道的第二出风口连通，除湿机硐室的出风端与回风巷道的第二进风口连通，所述除湿设备设置于除湿机硐室内，所述第一出风口、作业地点之间为掘进巷道的除尘通道，所述局部通风机位于掘进巷道的进风端，所述加湿设备位于除尘通道内，所述用于输出冷空气的风筒伸入作业地点，
所述除尘通道内设置除尘系统，所述除尘系统包括设于除尘通道上壁的沿除尘通道纵向延伸的若干除尘水管，各除尘水管上分别设置除尘喷头，各除尘水管的一端与水源连接，另一端密封，所述除尘通道的底壁上铺设除尘钢轨，所述除尘钢轨包括位于上方的行走板、位于下方的下底板以及支撑于行走板、下底板之间的支撑梁，所述行走板、下底板之间设置有分隔板，所述分隔板将行走板、下底板之间的空间分隔为推尘室、集尘室，所述推尘室内设置一安装板，所述安装板的下方设置用于推动安装板的升降气缸，所述安装板的上方设置推尘油缸以及连接在推尘油缸活塞杆上的呈V型的推头，所述行走板上的对应集尘室的部分设置漏尘口，所述漏尘口的宽度小于推头的宽度，所述推头的凹陷部与漏尘口相对，用于将行走板上的灰尘推到漏尘口内，所述行走板上设有与安装板对应的开门供安装板以及安装板上的推尘油缸、推头上升到行走板上方，
所述漏尘口覆盖安装一弹簧门，所述弹簧门包括盖在漏尘口上的门体，所述门体的上端面固定一沿除尘通道横向延伸的推轴，所述推头的两端分别设置沿除尘通道纵向延伸的推杆与推轴的两端对应，所述推轴的两端分别固定一压缩弹簧，推轴两端的压缩弹簧的端部均固定在行走板上设置的安装轴上。
还包括热交换器，所述热交换器位于回风巷道的与第一进风口相邻的一端，热交换器的进风端通过风筒与所述除湿设备的出风端连接，热交换器的出风端通过风筒与加湿设备的出风端连接。
所述除湿设备设置于除湿机硐室的出风端。
所述加湿设备与作业地点的距离小于50m。
所述除湿设备采用转轮式除湿机。
所述除湿设备采用冷冻式除湿机。
所述加湿设备采用湿帘。
所述安装板上铰接一联动杆的一端，所述联动杆的另一端铰接于行走板上的开门，使安装板、行走板形成联动。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1.矿井降温系统先将空气湿度降低，然后将干燥空气送到作业地点附件后再加湿降温，因此可以降低作业地点空气湿度，长时间进行加湿降温，并保证降温的效果。
2.由于除湿后干燥的空气在输送过程中湿度不会升高，所以不受距离限制，可以适应各种深度的矿井使用。
3.矿井降温系统使用局部风机就近取风，仅针对作业地点进行降温，除湿设备、加湿设备、热交换器等设备均设置在作业地点附件，风筒用量较少，安装更加容易，因此，本基于矿井降温系统的除尘系统投资小、运行成本更低，作业地点的降温效果也更好。
4.本发明是除尘巷道的回风量较大，且充分利用了加湿后的湿空气提高了降尘效果，节约了降尘用水，结构简单，同时保证降温效果、除尘效果；降尘系统可以埋入除尘巷道的底壁，不影响人机通行。
附图说明
图1为矿井降温系统的结构示意图；
图2为除尘系统的结构示意图；
图3为推头、弹簧门的结构示意图。
附图标记
附图中，1为掘进巷道，2为回风巷道，3为除湿机硐室，4为局部通风机，5为除湿设备，6为加湿设备，7为热交换器，8为风筒，9为作业地点，10为除尘通道，11为除尘水管，12为除尘喷头，13为行走板，14为下底板，15为推头，16为漏尘口，17为集尘室，18为安装板，19为升降气缸，20为推尘油缸，21为门体，22为压缩弹簧，23为推轴，24为推杆，25为开门。
具体实施方式
参见图1至图3，为基于矿井降温系统的除尘系统的一种较佳的实施例，包括矿井的掘进巷道1、回风巷道2以及除湿机硐室3，所述掘进巷道1的一端为掘进巷道1的进风端，另一端为作业地点9，掘进巷道1上开有第一出风口、第二出风口，所述回风巷道2垂直于掘进巷道1，所述回风巷道2的一端设第一进风口，该第一进风口与掘进巷道1的第一出风口连通，回风巷道2的另一端为回风巷道2的出风端，回风巷道2上开有第二进风口，所述除湿机硐室3的进风端与掘进巷道1的第二出风口连通，除湿机硐室3的出风端与回风巷道2的第二进风口连通，形成三角形结构。
还包括局部通风机4、除湿设备5、加湿设备6、热交换器7，所述除湿设备5设置于除湿机硐室3的出风端，所述局部通风机4位于掘进巷道1的进风端，所述热交换器7位于回风巷道2的与第一进风口相邻的一端，所述加湿设备6位于掘进巷道1的与作业地点9相邻的一端，本实施例中，所述加湿设备6与作业地点9的距离小于50m。所述局部通风机4的出风端与除湿设备5的进风端通过风筒8连接，所述除湿设备5的出风端与加湿设备6的进风端通过风筒8连接，所述加湿设备6的出风端连接用于输出冷空气的风筒8，所述用于输出冷空气的风筒8伸入作业地点9。热交换器7的进风端通过风筒8与所述除湿设备5的出风端连接，热交换器7的出风端通过风筒8与加湿设备6的出风端连接。
所述除湿设备5可以采用转轮式除湿机，或者冷冻式除湿机。转轮式除湿机包括矿用防爆电机及转轮除湿机组。所述转轮除湿机组包括除湿转轮以及再生风机。将除湿机组的两端分别设置为进风端和出风端。冷冻式除湿机选用矿用通风冷冻除湿装置(如1台不能达到需要，可串接1到2台)，包括矿用防爆电机及冷冻式除湿机组。所述冷冻式除湿机组包括全封闭旋转压缩机、制冷剂、蒸发器、冷凝器以及过滤网。将除湿机组的两端分别设置为进风端和出风端。所述加湿设备6采用湿帘，本实施例中选用矿用通风(湿帘)降温装置。
矿井降温方法：掘进巷道1的进风端的局部通风机4利用风筒8将湿度较高的空气输送到除湿机硐室3出风端的除湿设备5的进风端，空气经过除湿设备5除湿后从除湿设备5的出风端排出，然后利用风筒8将除湿后的空气输送到回风巷道2的与第一进风口相邻的一端的热交换器7的进风端，空气经过热交换器7降温后，从热交换器7的出风端排出，然后利用风筒8将降温后的除湿空气输送到掘进巷道1的与作业地点9相邻的一端的加湿设备6的进风端，空气经过加湿设备6加湿降温后从加湿设备6的出风端排出，最后利用风筒8将加湿降温后的空气输送到作业地点9。
所述第一出风口、作业地点之间为掘进巷道的除尘通道，所述局部通风机位于掘进巷道的进风端，所述加湿设备位于除尘通道内，所述用于输出冷空气的风筒伸入作业地点，所述除尘通道内设置除尘系统，所述除尘系统包括设于除尘通道上壁的沿除尘通道纵向延伸的若干除尘水管，各除尘水管上分别设置除尘喷头，各除尘水管的一端与水源连接，另一端密封，所述除尘通道的底壁上铺设除尘钢轨，所述除尘钢轨包括位于上方的行走板、位于下方的下底板以及支撑于行走板、下底板之间的支撑梁，所述行走板、下底板之间设置有分隔板，所述分隔板将行走板、下底板之间的空间分隔为推尘室、集尘室，所述推尘室内设置一安装板，所述安装板的下方设置用于推动安装板的升降气缸，所述安装板的上方设置推尘油缸以及连接在推尘油缸活塞杆上的呈V型的推头，所述行走板上的对应集尘室的部分设置漏尘口，所述漏尘口的宽度小于推头的宽度，所述推头的凹陷部与漏尘口相对，用于将行走板上的灰尘推到漏尘口内，所述行走板上设有与安装板对应的开门供安装板以及安装板上的推尘油缸、推头上升到行走板上方。本实施例中，下底板上设置若干导向柱与安装板间隙配合，所述开门支撑于导向柱上端。当开门打开后，升降气缸推动安装板以及安装板上的推尘油缸、推头上升到行走板上方，使推头可以推尘。
所述安装板上铰接一联动杆的一端，所述联动杆的另一端铰接于行走板上的开门，使安装板、行走板形成联动，当升降气缸推动安装板时，安装板通过联动杆带动开门打开。
所述漏尘口覆盖安装一弹簧门，所述弹簧门包括盖在漏尘口上的门体，所述门体的上端面固定一沿除尘通道横向延伸的推轴，所述推头的两端分别设置沿除尘通道纵向延伸的推杆与推轴的两端对应，所述推轴的两端分别固定一压缩弹簧，推轴两端的压缩弹簧的端部均固定在行走板上设置的安装轴上。所述推头在运动中可以通过推轴推动推轴，进而打开弹簧门，推头回位后，弹簧门同时回位。
除尘喷头喷出水雾对湿空气进一步加湿，加湿后的灰尘散落在行走板上，推头通过推尘油缸将加湿后的灰尘推入漏尘口。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种基于矿井降温系统的除尘系统，所述矿井降温系统包括局部通风机、除湿设备、加湿设备以及矿井的掘进巷道、回风巷道、除湿机硐室，所述局部通风机的出风端与除湿设备的进风端通过风筒连接，所述除湿设备的出风端与加湿设备的进风端通过风筒连接，所述加湿设备的出风端连接用于输出冷空气的风筒，所述掘进巷道的一端为掘进巷道的进口端，另一端为作业地点，掘进巷道上开有第一出风口、第二出风口，所述回风巷道的一端设第一进风口，该第一进风口与掘进巷道的第一出风口连通，回风巷道的另一端为回风巷道的出风端，回风巷道上开有第二进风口，所述除湿机硐室的进风端与掘进巷道的第二出风口连通，除湿机硐室的出风端与回风巷道的第二进风口连通，所述除湿设备设置于除湿机硐室内，所述第一出风口、作业地点之间为掘进巷道的除尘通道，所述局部通风机位于掘进巷道的进风端，所述加湿设备位于除尘通道内，所述用于输出冷空气的风筒伸入作业地点，其特征在于，
所述除尘通道内设置除尘系统，所述除尘系统包括设于除尘通道上壁的沿除尘通道纵向延伸的若干除尘水管，各除尘水管上分别设置除尘喷头，各除尘水管的一端与水源连接，另一端密封，所述除尘通道的底壁上铺设除尘钢轨，所述除尘钢轨包括位于上方的行走板、位于下方的下底板以及支撑于行走板、下底板之间的支撑梁，所述行走板、下底板之间设置有分隔板，所述分隔板将行走板、下底板之间的空间分隔为推尘室、集尘室，所述推尘室内设置一安装板，所述安装板的下方设置用于推动安装板的升降气缸，所述安装板的上方设置推尘油缸以及连接在推尘油缸活塞杆上的呈V型的推头，所述行走板上的对应集尘室的部分设置漏尘口，所述漏尘口的宽度小于推头的宽度，所述推头的凹陷部与漏尘口相对，用于将行走板上的灰尘推到漏尘口内，所述行走板上设有与安装板对应的开门供安装板以及安装板上的推尘油缸、推头上升到行走板上方，
所述漏尘口覆盖安装一弹簧门，所述弹簧门包括盖在漏尘口上的门体，所述门体的上端面固定一沿除尘通道横向延伸的推轴，所述推头的两端分别设置沿除尘通道纵向延伸的推杆与推轴的两端对应，所述推轴的两端分别固定一压缩弹簧，推轴两端的压缩弹簧的端部均固定在行走板上设置的安装轴上。
2.根据权利要求1所述的基于矿井降温系统的除尘系统，其特征在于，还包括热交换器，所述热交换器位于回风巷道的与第一进风口相邻的一端，热交换器的进风端通过风筒与所述除湿设备的出风端连接，热交换器的出风端通过风筒与加湿设备的出风端连接。
3.根据权利要求1所述的基于矿井降温系统的除尘系统，其特征在于，所述除湿设备设置于除湿机硐室的出风端。
4.根据权利要求1所述的基于矿井降温系统的除尘系统，其特征在于，所述加湿设备与作业地点的距离小于50m。
5.根据权利要求1所述的基于矿井降温系统的除尘系统，其特征在于，所述除湿设备采用转轮式除湿机。
6.根据权利要求1所述的基于矿井降温系统的除尘系统，其特征在于，所述除湿设备采用冷冻式除湿机。
7.根据权利要求1所述的基于矿井降温系统的除尘系统，其特征在于，所述加湿设备采用湿帘。
8.根据权利要求1所述的基于矿井降温系统的除尘系统，其特征在于，所述安装板上铰接一联动杆的一端，所述联动杆的另一端铰接于行走板上的开门，使安装板、行走板形成联动。
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