CN109209470B - 煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置及使用方法，煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置包括沿左右方向排列的若干液压支架，所述液压支架的左侧护板和右侧护板上各设置有若干喷头，位于所述左侧护板的喷头朝左设置，位于所述右侧护板的喷头朝右设置，所述喷头分别连接有气路管路和水路管路，所述气路管路连接有压风自救风源，所述气路管路和所述水路管路上均设置控制阀。本发明的有益效果：解决了液压支架降架、移架产尘的难题，改善工作面环境，降低职业病危害，提高生产效率，杜绝煤尘参与爆炸的可能性，机械式一体六位滑阀不使用电源，安全可靠，自动化程度高。

Description

煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置及使用方法

技术领域

本发明涉及喷雾降尘装置技术领域，具体来说，涉及一种煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置及使用方法。

背景技术

目前煤矿综采工作面主要产尘尘源有采煤机采煤时、放顶煤产尘（如有)和降架移架产尘，现有的降尘技术主要有采煤机内外喷雾,支架喷雾, 其中支架喷雾是在降架移架的时侯喷雾, 液压支架降架移架产尘的特点是，在移架作业（降柱、拉架、升柱）过程中产尘，主要产尘源是煤矸石垮落，产尘部位主要在每两台液压支架中间，尤其在液压支架顶梁靠后和掩护梁部位，此位置处在工作面回风流中，产生的粉尘在风流作用下极易扩散漂浮。

针对综采工作面煤矸石垮落产尘的降尘方式在国内外属于空白，虽然在液压支架安装有喷雾，但安装位置不理想，而且还是属于高压水喷雾，在生产过程中应用于架间喷雾的水压力非常低，通过喷嘴喷出去的水滴颗粒大，不仅耗水量高而且降尘率低。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置，解决液压支架降架移架产尘的难题，改善工作面环境，降低职业病危害，提高生产效率，杜绝煤尘参与爆炸的可能性。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置，包括沿左右方向排列的若干液压支架，所述液压支架的左侧护板和右侧护板上各设置有若干喷头，位于所述左侧护板的喷头朝左设置，位于所述右侧护板的喷头朝右设置，所述喷头分别连接有气路管路和水路管路，所述气路管路连接有压风自救风源，所述气路管路和所述水路管路上均设置控制阀。

进一步地，所述控制阀为机械式一体六位滑阀，所述机械式一体六位滑阀包括一体式的阀体，所述阀体包括两个阀室，所述阀室上具有相互独立的水路通道和气路通道，所述水路通道包括均开设在所述阀室上的进水口和出水口，所述气路通道包括均开设在所述阀室上的进气口和出气口，所述阀室内设置有能在第一位置和第二位置之间滑动的阀芯，所述第一位置同时阻断所述进水口和所述出水口之间的连通以及所述进气口和所述出气口之间的连通，所述第二位置同时允许所述进水口和所述出水口之间的连通以及所述进气口和所述出气口之间的连通，所述阀室上还开设有能供压力液体流入以驱动所述阀芯从所述第一位置滑动至所述第二位置的控制口，所述阀室内还设置有能驱动所述阀芯从所述第二位置滑动至所述第一位置的弹簧。

进一步地，所述进水口、所述出水口、所述进气口、所述出气口和所述控制口的公称通径为DN10。

进一步地，所述控制口的抗背压为3MPa。

进一步地，所述气路管路和所述水路管路上还均设置有过滤器。

进一步地，每个所述机械式一体六位滑阀连接两路的所述气路管路和两路所述水路管路，其中，与所述出水口连接的两路所述水路管路相互连通，与所述出气口连接的两路所述水路管路相互连通，其中，一路所述水路管路和一路所述气路管路均连接一个所述液压支架左侧护板上的喷头，另一路所述水路管路和另一路所述气路管路均连接另一个所述液压支架右侧护板上的喷头，每个所述机械式一体六位滑阀的一个控制口与相邻的另一个所述机械式一体六位滑阀的一个控制口连接同一根压力管，所述压力管连接有乳化泵。

本发明还公开了一种煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置的使用方法，包括以下步骤：

S1乳化泵动作并通过乳化液的压力使煤矿综采工作面的液压支架收起护帮板、打开护帮板、降架、移架或升架时，所述乳化液的压力同时驱动所述机械式一体六位滑阀动作，使该液压支架左侧护板和右侧护板上的喷头均喷雾，并使位于该液压支架左侧的另一液压支架右侧护板上的喷头喷雾以及使位于该液压支架右侧的另一液压支架左侧护板上的喷头喷雾；

S2所述液压支架收起护帮板、打开护帮板、降架、移架或升架行程结束时，所述乳化液的压力释放，所有的所述喷头均不喷雾。

进一步地，所述乳化液的压力不小于3MPa。

本发明的有益效果：解决了液压支架降架、移架产尘的难题，改善工作面环境，降低职业病危害，提高生产效率，杜绝煤尘参与爆炸的可能性，机械式一体六位滑阀不使用电源，安全可靠，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置的示意图；

图2是根据本发明实施例所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置的正视图；

图3是根据本发明实施例所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置的侧视图；

图4是根据本发明实施例所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置的正视剖视图；

图5是根据本发明实施例所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置的机能符号示意图。

图中：

1、阀体；2、进水口；3、出水口；4、进气口；5、出气口；6、阀芯；7、控制口；8、弹簧；10、液压支架；11、喷头；12、控制阀；13、过滤器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，根据本发明实施例所述的一种煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置，包括沿左右方向排列的若干液压支架10，所述液压支架10的左侧护板和右侧护板上各设置有若干喷头11，位于所述左侧护板的喷头11朝左设置，位于所述右侧护板的喷头11朝右设置，所述喷头11分别连接有气路管路和水路管路，所述气路管路连接有压风自救风源，所述气路管路和所述水路管路上均设置控制阀12。

在本发明的一个具体实施例中，所述控制阀为机械式一体六位滑阀，所述机械式一体六位滑阀包括一体式的阀体1，所述阀体1包括两个阀室，所述阀室上具有相互独立的水路通道和气路通道，所述水路通道包括均开设在所述阀室上的进水口2和出水口3，所述气路通道包括均开设在所述阀室上的进气口4和出气口5，所述阀室内设置有能在第一位置和第二位置之间滑动的阀芯6，所述第一位置同时阻断所述进水口2和所述出水口3之间的连通以及所述进气口4和所述出气口5之间的连通，所述第二位置同时允许所述进水口2和所述出水口3之间的连通以及所述进气口4和所述出气口5之间的连通，所述阀室上还开设有能供压力液体流入以驱动所述阀芯6从所述第一位置滑动至所述第二位置的控制口7，所述阀室内还设置有能驱动所述阀芯6从所述第二位置滑动至所述第一位置的弹簧8。

在本发明的一个具体实施例中，所述进水口2、所述出水口3、所述进气口4、所述出气口5和所述控制口7的公称通径为DN10。

在本发明的一个具体实施例中，所述控制口7的抗背压为3MPa。

在本发明的一个具体实施例中，所述气路管路和所述水路管路上还均设置有过滤器13。

在本发明的一个具体实施例中，每个所述机械式一体六位滑阀连接两路的所述气路管路和两路所述水路管路，其中，与所述出水口3连接的两路所述水路管路相互连通，与所述出气口5连接的两路所述水路管路相互连通，其中，一路所述水路管路和一路所述气路管路均连接一个所述液压支架10左侧护板上的喷头11，另一路所述水路管路和另一路所述气路管路均连接另一个所述液压支架10右侧护板上的喷头11，每个所述机械式一体六位滑阀的一个控制口7与相邻的另一个所述机械式一体六位滑阀的一个控制口7连接同一根压力管，所述压力管连接有乳化泵。

本发明还公开了一种煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置的使用方法，包括以下步骤：

S1乳化泵动作并通过乳化液的压力使煤矿综采工作面的液压支架10收起护帮板、打开护帮板、降架、移架或升架时，所述乳化液的压力同时驱动所述机械式一体六位滑阀动作，使该液压支架10左侧护板和右侧护板上的喷头11均喷雾，并使位于该液压支架10左侧的另一液压支架10右侧护板上的喷头11喷雾以及使位于该液压支架10右侧的另一液压支架10左侧护板上的喷头11喷雾；

S2所述液压支架收起护帮板、打开护帮板、降架、移架或升架行程结束时，所述乳化液的压力释放，所有的所述喷头11均不喷雾。

在本发明的一个具体实施例中，所述乳化液的压力不小于3MPa。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。

本发明所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置包括喷头11、机械式一体六位滑阀、过滤器（也叫在线液控反冲洗过滤装置）13及矿用高压钢编胶管（即气路管路和水路管路）等组成。本发明所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置采用气水混合式喷雾，每个喷头11连接气路管路和水路管路，虹吸式喷雾即负压喷雾，喷头11产生的高速气雾射流可以在其周围形成一个负压区，并产生很大的雾团。

虹吸是一种现象，虹吸是利用空气动力学原理实现水往高处走，当气路管路接入压力不低于0.4Mpa的气流时，水路管路的一端接入静压水（静压是水平的水没有一点压力），同时打开气路管路和水路管路上的阀门，即可将水吸到2米高通过喷头11雾化出去，此时产生的水滴小于10微米，水雾颗粒与尘埃颗粒大小相近时吸附、过滤、凝结的机率最大。进而降尘率最高。

本发明所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置为自动化装置，通过机械式一体六位滑阀与液压支架10的液压系统联动，实现自动喷雾降尘，即实现作业时自动喷雾降尘，收起护帮板、打开护帮板、降架、移架、升架动作结束自动停止喷雾；机械式一体六位滑阀为实现自动化的核心。雾头11安装在每个液压支架10的左右两侧护板位置，顶梁平面下约10厘米处，朝向煤矸石方像喷雾。

本发明为解决移架时煤矸石垮落产尘，喷雾形式至关重要，喷雾形式为邻架喷雾和自架喷雾（中间的液压支架10命名为C架，用于实现自架喷雾，左侧的液压支架10命名为A架，右侧的液压支架10命名为B架，A架、B架用于实现邻架喷雾）同时工作。

工作原理为当降C架的时侯利用乳化泵的压力将机械式一体六位滑阀打开，安装在A架右侧护板、B架左侧护板和C架左右侧护板的喷头11开始工作；当C架按操作规程降到位以后，A架右侧护板和B架左侧护板的喷头11正对准C架顶梁空位喷雾，矸石在垮落前已经被湿润了故不会起尘，起到了预防性喷雾降尘；同时C架左右两侧的喷头11正对A架、B架的中间位置喷雾，实现二次拦截喷雾降尘。

喷头11的喷雾工作周期是从C架收起护帮板、打开护帮板、降架、移架或升架开始到C架收起护帮板、打开护帮板、降架、移架或升架完毕时停止。此时机械式一体六位滑阀关闭复位，准备接收下一个液压支架10的动作指令。

具体制作时，1）确定液压支架10左右两侧护板安装喷头11的位置，用等离子或火焰割开孔固定喷头11，联接气路管路和水路管路，并将该液压支架10和相邻压支架10的单侧喷头11串连联接。

2）在液压支架10的一侧连杆位置固定机械式一体六位滑阀并与喷头11连接，确定降本液压支架10的回液管并与压力管连接，压力管加装DN10F型三通和普通三通与相邻左右两台液压支架10安装的机械式一体六位滑阀的控制口7连接。

3）在液压支架10另一侧连杆位置固定过滤器13并与机械式一体六位滑阀连接，液控口与液压支架10电磁阀的备用口连接实现自动反冲洗，不需人工扳动截止阀。具体反冲时间依水质确定。

4）随乳化液进回液管路敷设一路DN25风管，并用反光绑扎带固定，每台支架位置留有DN10接口和过滤器13的进气口连接，水源采用液压支架冲洗水源用DN10管和过滤器13的进水口连接。

5）手动测试，调整喷雾方向。

6）试用。

水路管路内可以通入静压水，也可以为提高喷雾效果通入带有一定压力的水。

气路管路连接井上压风系统的压风自救风源。

本发明所述的机械式一体六位滑阀采用一体化设计，六位为两个水路通道、两个气路通道和两个控制通道（控制口7）。

本发明所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置采用气水混合式喷雾，在需喷雾时，机械式一体六位滑阀与液压支架10的液压系统联动，实现自动喷雾降尘，即实现作业时自动喷雾收起护帮板、打开护帮板、降尘，降架、移架或升架动作结束自动停止喷雾；本发明所述的机械式一体六位滑阀为实现煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置自动化的核心。可集成控制也可分开控制。

本发明所述的机械式一体六位滑阀为解决采煤、移架时产尘实现自动化降尘而设计，当乳化泵泵送乳化液使液压支架10收起护帮板、打开护帮板、降架、移架或升架时，乳化液进入控制口7，并驱动阀芯6从第一位置滑动至第二位置，此时水路通道和气路通道打开，使水和气体通过，即进水口2处的水可经水路通道从出水口3流出，进气口4处的气体可经气路通道从所述出气口5流出，当液压支架10收起护帮板、打开护帮板、降架、移架或升架的行程结束时，所述乳化液的压力释放，阀芯6在弹簧8的作用下复位，水路通道和气路通道关闭，使水和气体无法通过。本发明所述的机械式一体六位滑阀安装方便，灵活，通用性极高，控制多样化。适用广泛。

具体使用时，1）确定和液压支架10如何联动后确定机械式一体六位滑阀的安装位置。

2）以液压支架一侧连杆位置固定为例，制作抱箍或焊接U型挂块，在安装抱箍或焊接U型挂块之前先开好与机械式一体六位滑阀相同的固定孔；将抱箍或U型挂块与一体六位滑阀用螺栓固定拧紧。螺栓使用防滑螺栓。

3）将支架喷雾的控制源（即液压系统）与机械式一体六位滑阀连接：使用DN10F型三通引出一个液控口，液控口与机械式一体六位滑阀的控制口7使用DN10管路联接。

4）手动测试，电液控测试，成组测试。

5）试用。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，解决了液压支架降架、移架产尘的难题，改善工作面环境，降低职业病危害，提高生产效率，杜绝煤尘参与爆炸的可能性，机械式一体六位滑阀不使用电源，安全可靠，自动化程度高。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置，包括沿左右方向排列的若干液压支架（10），其特征在于，所述液压支架（10）的左侧护板和右侧护板上各设置有若干喷头（11），位于所述左侧护板的喷头（11）朝左设置，位于所述右侧护板的喷头（11）朝右设置，所述喷头（11）分别连接有气路管路和水路管路，所述气路管路连接有压风自救风源，所述气路管路和所述水路管路上均设置控制阀（12），所述控制阀为机械式一体六位滑阀，所述机械式一体六位滑阀包括一体式的阀体（1），所述阀体（1）包括两个阀室，所述阀室上具有相互独立的水路通道和气路通道，所述水路通道包括均开设在所述阀室上的进水口（2）和出水口（3），所述气路通道包括均开设在所述阀室上的进气口（4）和出气口（5），所述阀室内设置有能在第一位置和第二位置之间滑动的阀芯（6），所述第一位置同时阻断所述进水口（2）和所述出水口（3）之间的连通以及所述进气口（4）和所述出气口（5）之间的连通，所述第二位置同时允许所述进水口（2）和所述出水口（3）之间的连通以及所述进气口（4）和所述出气口（5）之间的连通，所述阀室上还开设有能供压力液体流入以驱动所述阀芯（6）从所述第一位置滑动至所述第二位置的控制口（7），所述阀室内还设置有能驱动所述阀芯（6）从所述第二位置滑动至所述第一位置的弹簧（8），所述气路管路和所述水路管路上还均设置有过滤器（13），每个所述机械式一体六位滑阀连接两路的所述气路管路和两路所述水路管路，其中，与所述出水口（3）连接的两路所述水路管路相互连通，与所述出气口（5）连接的两路所述水路管路相互连通，其中，一路所述水路管路和一路所述气路管路均连接一个所述液压支架（10）左侧护板上的喷头（11），另一路所述水路管路和另一路所述气路管路均连接另一个所述液压支架（10）右侧护板上的喷头（11），每个所述机械式一体六位滑阀的一个控制口（7）与相邻的另一个所述机械式一体六位滑阀的一个控制口（7）连接同一根压力管，所述压力管连接有乳化泵。

2.根据权利要求1所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置，其特征在于，所述进水口（2）、所述出水口（3）、所述进气口（4）、所述出气口（5）和所述控制口（7）的公称通径为DN10。

3.根据权利要求1所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置，其特征在于，所述控制口（7）的抗背压为3MPa。

4.一种如权利要求1所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1乳化泵动作并通过乳化液的压力使煤矿综采工作面的液压支架（10）收起护帮板、打开护帮板、降架、移架或升架时，所述乳化液的压力同时驱动所述机械式一体六位滑阀动作，使该液压支架（10）左侧护板和右侧护板上的喷头（11）均喷雾，并使位于该液压支架（10）左侧的另一液压支架（10）右侧护板上的喷头（11）喷雾以及使位于该液压支架（10）右侧的另一液压支架（10）左侧护板上的喷头（11）喷雾；

S2所述液压支架收起护帮板、打开护帮板、降架、移架或升架行程结束时，所述乳化液的压力释放，所有的所述喷头（11）均不喷雾。

5.根据权利要求4所述的煤矿综采工作面降架移架虹吸式喷雾降尘装置的使用方法，其特征在于，所述乳化液的压力不小于3MPa。