CN107023315A - 一种煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，包括通风动力子系统、胶粘捕尘子系统和控制子系统，所述胶粘捕尘子系统包括除尘室、喷胶装置、喷胶泵、喷水装置、喷水泵和除尘过滤网栅，所述除尘过滤网栅上均匀涂有捕尘胶粘剂；所述通风动力子系统的出气端与所述除尘室的进气端流体导通连接，所述除尘室的出气端与大气流体导通；所述除尘过滤网栅设置所述除尘室内，所述除尘室的进气端与出气端分设在所述除尘过滤网栅网眼的两侧且从所述除尘室进气端流向所述除尘室出气端的气体流经所述除尘过滤网栅的网眼。有鉴于此，本发明能够高效去除粉尘气流中的粉尘，不仅结构简单，操作方便，而且可以减少喷雾降尘出现湿度过高的现象发生。

Description

一种煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统
技术领域
本发明涉及煤矿开采领域，特别涉及一种煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统。
背景技术
煤矿井下除尘是一项系统工程，国家一直很重视煤矿粉尘的防治工作，煤矿井下主要采取通风除尘、煤层注水、喷雾降尘等除尘措施，但除尘效果存在不足。煤矿掘进工作面是一个重要的粉尘产生场所，对该场所进行除尘能有效控制职业病的发病率，胶粘捕尘方式是一种新型的除尘方式，利用涂有胶粘材料的捕尘帘或捕尘网将游离于空气中的粉尘捕获后彻底除去，并且防止二次扬尘。
发明内容
有鉴于此，本发明在于提供一种能够高效去除粉尘气流中的粉尘的煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，不仅结构简单，操作方便，而且可以减少喷雾降尘出现湿度过高的现象发生。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，包括通风动力子系统、胶粘捕尘子系统和控制子系统，所述胶粘捕尘子系统包括除尘室、喷胶装置、喷胶泵、喷水装置、喷水泵和除尘过滤网栅，所述除尘过滤网栅上均匀涂有捕尘胶粘剂；所述通风动力子系统的出气端与所述除尘室的进气端流体导通连接，所述除尘室的出气端与大气流体导通；所述除尘过滤网栅设置所述除尘室内，所述除尘室的进气端与出气端分设在所述除尘过滤网栅网眼的两侧且从所述除尘室进气端流向所述除尘室出气端的气体流经所述除尘过滤网栅的网眼；所述喷胶泵的出胶口与所述喷胶装置的进胶口通过喷胶管路流体导通连接，所述喷胶装置的出胶口设置在所述除尘室内且邻近所述除尘过滤网栅；所述喷水泵的出水口与所述喷水装置的出水口通过喷水管路流体导通连接，所述喷水装置设置在所述除尘室内且邻近所述除尘过滤网栅；所述通风动力子系统、所述喷胶泵和所述喷水泵分别与所述控制子系统通信连接；所述除尘过滤网栅的目数为60目。
上述煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，所述除尘室内还设置有检测子系统，所述检测子系统与所述控制子系统通信连接。
上述煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，所述检测子系统为检测传感器，所述检测传感器的信息输出端与所述控制子系统的信息输入端通信连接。
上述煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，所述除尘室的底部设有集尘装置，所述除尘过滤网栅的下端设置在所述集尘装置上。
上述煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，所述喷胶装置和所述喷水装置分别设置所述除尘室的顶部。
上述煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，所述喷胶装置的喷胶端设置在可调球底座上，所述可调球底座与所述除尘室内壁固定连接。
上述煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，所述除尘过滤网栅与所述除尘室底部的夹角为75°～90°。
上述煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，所述除尘过滤网栅的下端设置在所述除尘室进气端与所述除尘过滤网栅的上端之间。
上述煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，所述喷胶装置喷出的捕尘胶粘剂由由水、改性淀粉、改性环糊精和二聚甘油亚油酸三酯按照质量比100:(20-30):(25-35):(10-15)组成；
改性淀粉的制备方法如下：乙醇300～500份；淀粉50～350份；水100～700份；甲基丙烯酸甲酯100～150份；双氧水10～40份；环氧氯丙烷5～10份；将甲基丙烯酸甲酯溶于乙醇中，得混合物A；将淀粉与水按照质量比1:2混合，用氢氧化钠调节pH为10-11，加入二分之一量的双氧水，搅拌，得混合物B；将混合物A加入到混合物B中，搅拌，加入环氧氯丙烷，继续反应1-3小时，再加入剩余二分之一量的双氧水，反应2小时以上，蒸干溶剂，即得改性淀粉；
改性环糊精的制备方法如下：乙醇和环糊精按照质量比(2-3):1混合，60℃下搅拌1-2h，然后加入分子量为300-1500的聚乙二醇单环己醚，聚乙二醇单环己醚与环糊精的物质的量之比为1:1，反应5-10小时；然后升温至80-100℃，按照环糊精与3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺按照质量比为(2-3):1，将3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺溶解于乙醇中，每克3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺量取10mL乙醇，在搅拌下滴加3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺的乙醇溶液，滴加完毕之后，升温至500-600℃，反应5-10小时，蒸干溶剂后得改性环糊精。
上述煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，所述喷水装置中的溶液组成如下：水、烷基苯磺酸钠和叠氮磷酸二苯酯，烷基苯磺酸钠的质量分数为10-15％、叠氮磷酸二苯酯的质量分数为5-10％。
本发明的有益效果是：
本发明首次将胶粘捕尘方式应用于煤矿掘进工作面除尘中，该系统设备结构简单，经济高效，能适应掘进工作面作业对于除尘设备的移动要求，无大量喷雾造成掘进工作场所的湿度增加，节能环保，减缓掘进工作面设备腐蚀老化，并提高工人的舒适感，其容尘量大，除尘效率高。
附图说明
图1为本发明煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统的结构示意图。
图中：1-通风动力子系统；2-除尘室；3-喷胶装置；4-喷水装置；5-除尘过滤网栅；6-集尘装置；7-喷胶管路；8-喷水管路；9-喷胶泵；10-喷水泵；11-控制装置；12-检测传感器。
具体实施方式
为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。
由图1可知，本发明煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，包括通风动力子系统1、胶粘捕尘子系统和控制子系统，所述胶粘捕尘子系统包括除尘室2、喷胶装置3、喷胶泵9、喷水装置4、喷水泵10和除尘过滤网栅5，所述除尘过滤网栅5上均匀涂有捕尘胶粘剂；所述通风动力子系统1的出气端与所述除尘室2的进气端流体导通连接，所述除尘室2的出气端与大气流体导通；所述除尘过滤网栅5设置所述除尘室2内，所述除尘室2的进气端与出气端分设在所述除尘过滤网栅5网眼的两侧且从所述除尘室2进气端流向所述除尘室2出气端的气体流经所述除尘过滤网栅5的网眼；所述喷胶泵9的出胶口与所述喷胶装置3的进胶口通过喷胶管路7流体导通连接，所述喷胶装置3的出胶口设置在所述除尘室2内且邻近所述除尘过滤网栅5；所述喷水泵10的出水口与所述喷水装置4的出水口通过喷水管路8流体导通连接，所述喷水装置4设置在所述除尘室2内且邻近所述除尘过滤网栅5；所述通风动力子系统1、所述喷胶泵9和所述喷水泵10分别与所述控制子系统通信连接。其中，所述控制子系统为控制装置11，所述除尘室2内设置有5个所述除尘过滤网栅5，且在由所述除尘室2进气端至所述除尘室2出气端的方向上，5个所述除尘过滤网栅5等距离设置，5个所述除尘过滤网栅5的目数为60目。且本实施例中，所述喷胶装置3喷出的捕尘胶粘剂由水、改性淀粉、改性环糊精和二聚甘油亚油酸三酯按照质量比100:25:35:15组成；改性淀粉的制备方法如下：乙醇300千克、淀粉350千克、水700千克、甲基丙烯酸甲酯100千克、双氧水30千克、环氧氯丙烷10千克；将甲基丙烯酸甲酯溶于乙醇中，得混合物A；将淀粉与水混合，用氢氧化钠调节pH为10-11，加入二分之一量的双氧水，搅拌，得混合物B；将混合物A加入到混合物B中，搅拌，加入环氧氯丙烷，继续反应2小时，再加入剩余二分之一量的双氧水，反应3小时，蒸干溶剂，即得改性淀粉；改性环糊精的制备方法如下：乙醇和环糊精按照质量比3:1混合，60℃下搅拌1-2h，然后加入分子量为300-1500的聚乙二醇单环己醚，聚乙二醇单环己醚与环糊精的物质的量之比为1:1，反应10小时，得混合物C；然后将混合物C升温至100℃，按照环糊精与3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺按照质量比为2:1，将3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺溶解于乙醇中得混合物D，每克3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺量取10mL乙醇，在搅拌下将混合物D滴加混合物C中，滴加完毕之后，升温至600℃，反应8小时，蒸干溶剂后得改性环糊精。所述喷水装置31中的溶液组成如下：水、烷基苯磺酸钠和叠氮磷酸二苯酯，烷基苯磺酸钠的质量分数为15％、叠氮磷酸二苯酯的质量分数为10％。
为了便于对所述除尘过滤网栅5的清洗和喷胶，降低喷胶和喷水过程中所述喷胶泵9和所述喷水泵10为了满足所述除尘过滤网栅5的清洗和喷胶需要输出的泵压，本实施例中，将所述喷胶装置3和所述喷水装置4分别设置所述除尘室2的顶部，且将所述除尘室2的底部设有集尘装置6，所述除尘过滤网栅5的下端设置在所述集尘装置6上。而且为了便于利用所述喷胶装置3对整个所述除尘过滤网栅5进行喷胶，并且为了使得所述喷胶装置3能够将所述除尘过滤网栅5均匀喷胶，本实施例中，将所述喷胶装置3的喷胶端设置在可调球底座上，所述可调球底座与所述除尘室2内壁固定连接，在向所述除尘过滤网栅5上喷胶时，通过所述可调球底座调整所述喷胶装置3的喷胶端胶水喷射方向，从而满足利用所述喷胶装置3将所述除尘过滤网栅5均匀喷胶。
同时为了所述喷水装置4对所述除尘过滤网栅5清洗，并且减少所述喷胶装置3的喷胶端调整的角度，本实施例中，将所述除尘过滤网栅5与所述除尘室2底部的夹角为75°，且将所述除尘过滤网栅5的下端设置在所述除尘室2进气端与所述除尘过滤网栅5的上端之间。
利用本发明对煤矿掘进工作面进行除尘时，利用所述通风动力子系统1产生的负压将煤矿掘进工作面中的粉尘气流吸入所述除尘室2内，然后经由所述除尘过滤网栅5的网眼向所述除尘室2出气端流动，在通过所述除尘过滤网栅5的网眼时，粉尘气流中的粉尘会与所述除尘过滤网栅5上的捕尘胶粘剂材料发生碰撞并被吸附，经过五个孔隙率不同的所述除尘过滤网栅5的除尘过滤可以将粉尘气流中的粉尘进行滤除，经过除尘后的气流由所述除尘室2的出气端排入工作环境中。当所述除尘过滤网栅5不再能有效粘附粉尘时，利用所述控制装置11关停所述通风动力子系统1，然后通过所述控制装置11控制所述喷水装置4和所述喷水泵10对所述除尘过滤网栅5进行清洗，将附着在所述除尘过滤网栅5上的粉尘和与粉尘粘附在一起的捕尘胶粘剂一起冲洗下来，由所述集尘装置6收集并排出所述除尘室2，接着用所述控制装置11控制所述喷胶装置3和所述喷胶泵9将捕尘胶粘剂均匀喷涂在所述除尘过滤网栅5上，然后继续利用本发明对煤矿掘进工作面进行除尘。
本发明巷道用胶粘捕尘系统可以很好地除去巷道中的粉尘，总粉尘除尘效率为98.5％、呼吸性粉尘的除尘效率为90.6％。并且捕尘胶粘剂与所述喷水装置31中的溶液二者相辅相成、相生相克，捕尘胶粘剂能够很好地粘附粉尘，而所述喷水装置31中的溶液能够快速地将粘附粉尘的捕尘胶粘剂从所述过滤网栅33上冲洗下来，相比市场上用清水冲洗的市售捕尘胶粘剂，相同的条件下，冲洗时间节约一半以上。
本发明能够将粉尘气流中的粉尘高效滤除，而且还不会使除尘后的粉尘气流的湿度出现大幅度增加，使得煤矿开采工人能够在较为舒适的环境下工作。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，其特征在于，包括通风动力子系统(1)、胶粘捕尘子系统和控制子系统，所述胶粘捕尘子系统包括除尘室(2)、喷胶装置(3)、喷胶泵(9)、喷水装置(4)、喷水泵(10)和除尘过滤网栅(5)，所述除尘过滤网栅(5)上均匀涂有捕尘胶粘剂；所述通风动力子系统(1)的出气端与所述除尘室(2)的进气端流体导通连接，所述除尘室(2)的出气端与大气流体导通；所述除尘过滤网栅(5)设置所述除尘室(2)内，所述除尘室(2)的进气端与出气端分设在所述除尘过滤网栅(5)网眼的两侧且从所述除尘室(2)进气端流向所述除尘室(2)出气端的气体流经所述除尘过滤网栅(5)的网眼；所述喷胶泵(9)的出胶口与所述喷胶装置(3)的进胶口通过喷胶管路(7)流体导通连接，所述喷胶装置(3)的出胶口设置在所述除尘室(2)内且邻近所述除尘过滤网栅(5)；所述喷水泵(10)的出水口与所述喷水装置(4)的出水口通过喷水管路(8)流体导通连接，所述喷水装置(4)设置在所述除尘室(2)内且邻近所述除尘过滤网栅(5)；所述通风动力子系统(1)、所述喷胶泵(9)和所述喷水泵(10)分别与所述控制子系统通信连接；所述除尘过滤网栅(5)的目数为60目。
2.根据权利要求1所述的煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统；其特征在于，所述除尘室(2)内还设置有检测子系统，所述检测子系统与所述控制子系统通信连接。
3.根据权利要求2所述的煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，其特征在于，所述检测子系统为检测传感器(12)，所述检测传感器(12)的信息输出端与所述控制子系统的信息输入端通信连接。
4.根据权利要求1所述的煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，其特征在于，所述除尘室(2)的底部设有集尘装置(6)，所述除尘过滤网栅(5)的下端设置在所述集尘装置(6)上。
5.根据权利要求1所述的煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，其特征在于，所述喷胶装置(3)和所述喷水装置(4)分别设置所述除尘室(2)的顶部。
6.根据权利要求5所述的煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，其特征在于，所述喷胶装置(3)的喷胶端设置在可调球底座上，所述可调球底座与所述除尘室(2)内壁固定连接。
7.根据权利要求1-6任一所述的煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，其特征在于，所述除尘过滤网栅(5)与所述除尘室(2)底部的夹角为75°～90°。
8.根据权利要求7所述的煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，其特征在于，所述除尘过滤网栅(5)的下端设置在所述除尘室(2)进气端与所述除尘过滤网栅(5)的上端之间。
9.根据权利要求1-6任一所述的煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，其特征在于，所述喷胶装置(3)喷出的捕尘胶粘剂由水、改性淀粉、改性环糊精和二聚甘油亚油酸三酯按照质量比100:(20-30):(25-35):(10-15)组成；
改性淀粉的制备方法如下：乙醇300～500份；淀粉50～350份；水100～700份；甲基丙烯酸甲酯100～150份；双氧水10～40份；环氧氯丙烷5～10份；将甲基丙烯酸甲酯溶于乙醇中，得混合物A；将淀粉与水按照质量比1:2混合，用氢氧化钠调节pH为10-11，加入二分之一量的双氧水，搅拌，得混合物B；将混合物A加入到混合物B中，搅拌，加入环氧氯丙烷，继续反应1-3小时，再加入剩余二分之一量的双氧水，反应2小时以上，蒸干溶剂，即得改性淀粉；
改性环糊精的制备方法如下：乙醇和环糊精按照质量比(2-3):1混合，60℃下搅拌1-2h，然后加入分子量为300-1500的聚乙二醇单环己醚，聚乙二醇单环己醚与环糊精的物质的量之比为1:1，反应5-10小时；然后升温至80-100℃，按照环糊精与3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺按照质量比为(2-3):1，将3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺溶解于乙醇中，每克3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺量取10mL乙醇，在搅拌下滴加3，5-二叔丁基-4-羟基苯胺的乙醇溶液，滴加完毕之后，升温至500-600℃，反应5-10小时，蒸干溶剂后得改性环糊精。
10.根据权利要求1-6任一所述的煤矿掘进工作面除尘用胶粘捕尘系统，其特征在于，所述喷水装置(31)中的溶液组成如下：水、烷基苯磺酸钠和叠氮磷酸二苯酯，烷基苯磺酸钠的质量分数为10-15％、叠氮磷酸二苯酯的质量分数为5-10％。
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