CN109596377B - 一种湿式除煤尘实验系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿式除煤尘实验系统，涉及矿业开采技术领域，本发明通过设置顶除尘和侧喷雾除尘的方式，可有效的提高除尘效果，便于对煤矿除尘中侧喷雾的倾斜设置角度进行研究，可对喷雾和喷水除尘的参数量进行研究与分析，提高除尘效果；本发明煤尘的方式装置以重力下落的方式模拟现场煤尘产生的问题，保证模拟实验的真实性，提高模拟效果，而且可以根据需要对高度差进行调节；本发明设置成巷道的结构，便于对巷道内部情况的真实模拟，本发明能够对转载点高度，喷水量以及喷水高度进行控制，通过控制变量的方法，从而为转载点的除尘装置找到合适的安装位置和合理的喷水量，从而在提高除尘效果的同时，降低煤的含水量，进而提高煤块的质量。

Description

一种湿式除煤尘实验系统
技术领域
本发明涉及矿业开采技术领域，具体是一种湿式除煤尘实验系统。
背景技术
随着科技的发展与进步，煤矿开采设备的自动化程度也不断提高，使得开采量也不断加大，但是巷道内的粉尘也随之增多，而粉尘对人体的健康以及生产安全有极大的危害性，例如当矿工长期吸入粉尘后，轻者会患呼吸道疾病，重者会患尘肺病，从而严重危害人体健康。此外当井下空气中的粉尘达到一定的浓度、在有能引起爆炸的热源时，就可能引发煤炭爆炸，进而对矿井安全生产带来很大威胁，同时粉尘会降低工人的工作能见度以及加快机械磨损等。
因此，对于煤矿开采来说，对其进行粉尘处理时至关重要的。而湿式除尘是最为简单、直接使用最方便的除尘方式，其只需在不同角度设置喷头即可，但是，这种除尘方式，对于不同角度的喷头、喷头的流量以及粉尘的量等参数关系，相互作用，需要对其进行合理的研究与实验模拟，以便在最佳的状态下进行除尘。尤其是在实际的使用过程中，不同位置的转载点煤下落高度不同，所产生的煤尘含量也不相同，需要对水量以及喷水高度进行调整，否则会造成除尘效果不佳，或者煤的含水量过高。
因此，本领域技术人员提供了一种湿式除煤尘实验系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种湿式除煤尘实验系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种湿式除煤尘实验系统，包括防护座罩、传感器座、煤尘检测传感器组和除尘实验组件，其特征在于，
所述防护座罩构成为内部为巷道腔的巷道结构，且沿巷道腔着巷道的延伸方向延伸；
所述除尘实验组件位于所述防护座罩的巷道腔内；
所述除尘实验组件包括煤尘发生组件和湿式除尘组件，所述湿式除尘组件设置于所述煤尘发生组件的上方；且所述湿式除尘组件的高度为可调节设置；
所述湿式除尘组件包括顶除尘喷淋组件和侧除尘喷淋组件，所述侧除尘喷淋组件位于所述顶除尘喷淋组件的两侧，且所述侧除尘喷淋组件的倾斜角度可调节的设置；
所述煤尘发生组件采用煤块重力下落的方式产生煤尘，以便于模拟煤矿开采时的煤块落煤以及煤块运输过程中转载时的情形；
所述煤尘检测传感器组设置在所述传感器座上，且位于所述巷道腔内，所述传感器座位于所述湿式除尘组件的一侧。
作为本发明进一步的方案：所述煤尘发生组件包括上皮带送料机和下皮带送料机，其中，所述下皮带送料机位于所述上皮带送料机的下方一侧，以便使得上皮带送料机输送的煤块下落至所述下皮带送料机上产生煤尘，所述上皮带送料机和下皮带送料机之间的高度为可调节的设置。
作为本发明进一步的方案：所述除尘实验组件还包括底座、第二液压缸、支撑框架和支撑架，其中，所述底座的上方一侧采用支撑框架安装有下皮带送料机，所述底座的上方另一侧采用第二液压缸支撑安装有支撑架，所述支撑架的上端安装有所述上皮带送料机，所述第二液压缸用于调节所述上皮带送料机的高度。
作为本发明进一步的方案：所述侧除尘喷淋组件包括喷雾板和喷雾嘴，其中，所述喷雾板的朝向所述煤尘发生组件的一侧的面上设置有多个喷雾嘴，所述喷雾板采用角度调节组件安装在支架上，所述支架的底部固定连接在所述底座或者支撑框架上，所述顶除尘喷淋组件设置在所述支架的顶部。
作为本发明进一步的方案：所述角度调节组件包括铰接耳、铰接座和第三液压缸，其中，所述铰接耳安装在所述喷雾板的下侧，两个所述铰接座固定安装在所述支架的侧部，其中一个所述铰接座与所述喷雾板的下端的铰接耳之间设置有所述第三液压缸，另外一个所述铰接座与所述喷雾板的上侧的铰接耳之间铰接连接，通过所述第三液压缸来调节所述喷雾板的倾斜角度。
作为本发明进一步的方案：所述顶除尘喷淋组件包括喷淋器，所述喷淋器固定设置在所述支架的顶部，所述支架的侧面开设有滑槽，所述滑槽的滑动连接所述喷淋器，所述支架的侧面安装有第一液压缸，所述第一液压缸的上端连接于所述喷淋器，以便有所述第一液压缸驱动所述喷淋器的高度调节。
作为本发明进一步的方案：所述底座的内部安装有液压泵和水泵，所述液压泵位于所述水泵的左侧，所述水泵的进水端连通有进水管，所述水泵的出水端连通有输水硬管，所述喷淋器的进水端连通有输水软管，所述输水软管连通于所述输水硬管，所述输水硬管的进水端安装有电子流量计，所述支架的右侧安装有电子流速计。
作为本发明进一步的方案：所述喷淋器的下方设置有喷头，所述喷头的数量为十个以上，每个所述喷头之间等距分布，所述第二液压缸的数量为两个，两个所述第二液压缸对称分布于所述上皮带送料机的下方。
作为本发明进一步的方案：所述液压泵的输出端连通有多个液压管，所述液压管分别连通于第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸。
作为本发明进一步的方案：所述进水管的进水端设置有滤网，且所述滤网可拆卸连接于所述进水管的进水端，所述上皮带送料机和下皮带送料机均采用步进电机进行驱动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置顶除尘和侧喷雾除尘的方式，可以有效的提高除尘效果，便于对煤矿除尘中侧喷雾的倾斜设置角度进行研究，并且，可以对喷雾和喷水除尘的参数量进行研究与分析，提高除尘效果；
(2)本发明煤尘的方式装置以重力下落的方式模拟现场煤尘产生的问题，保证模拟实验的真实性，提高模拟效果，而且可以根据需要对高度差进行调节；
(3)本发明设置成巷道的结构，便于对巷道内部情况的真实模拟；
(4)本发明在使用时，将煤块放置在上皮带送料，此时上皮带送料机将煤块向右侧运输，并转载至下皮带送料机，此时会产生大量的煤尘，然后启动水泵，水从喷淋器向下喷洒水雾，对转载点产生的煤尘进行除尘，然后，煤尘检测传感器组对除尘后的情况进行检测，一次实验完成后，通过第二液压缸改变上皮带送料机的高度或者喷雾板改变倾斜角度，从而控制转载点的落煤高度或者喷雾的角度，再次以同样的水量和同样的喷水高度进行实验，进行二次实验，再次对除尘效果进行监测，从而根据转载点高度合理的安装喷淋器高度和合适的喷水量，新型的湿式除煤尘实验系统能够对转载点高度，喷水量以及喷水高度进行控制，通过控制变量的方法，从而为转载点的除尘装置找到合适的安装位置和合理的喷水量，从而在提高除尘效果的同时，降低煤的含水量，进而提高煤块的质量。
附图说明
图1为一种湿式除煤尘实验系统的去除一侧的喷雾板结构示意图；
图2为一种湿式除煤尘实验系统中底座的结构示意图；
图3为一种湿式除煤尘实验系统中支架的结构示意图。
图4为一种湿式除煤尘实验系统中湿式除尘组件在所述防护座罩内的结构示意图
具体实施方式
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种湿式除煤尘实验系统，包括防护座罩00、传感器座01、煤尘检测传感器组02和除尘实验组件03，其特征在于，
所述防护座罩00构成为内部为巷道腔的巷道结构，且沿巷道腔着巷道的延伸方向延伸；
所述除尘实验组件03位于所述防护座罩00的巷道腔内；
所述除尘实验组件03包括煤尘发生组件和湿式除尘组件，所述湿式除尘组件设置于所述煤尘发生组件的上方；且所述湿式除尘组件的高度为可调节设置；
所述湿式除尘组件包括顶除尘喷淋组件和侧除尘喷淋组件，所述侧除尘喷淋组件位于所述顶除尘喷淋组件的两侧，且所述侧除尘喷淋组件的倾斜角度可调节的设置；
所述煤尘发生组件采用煤块重力下落的方式产生煤尘，以便于模拟煤矿开采时的煤块落煤以及煤块运输过程中转载时的情形；
所述煤尘检测传感器组02设置在所述传感器座上，且位于所述巷道腔内，所述传感器座位于所述湿式除尘组件的一侧。
在本实施例中，所述煤尘发生组件包括上皮带送料机1和下皮带送料机7，其中，所述下皮带送料机7位于所述上皮带送料机1的下方一侧，以便使得上皮带送料机1输送的煤块下落至所述下皮带送料机7上产生煤尘，所述上皮带送料机1和下皮带送料机7之间的高度为可调节的设置。
作为较佳的实施例，所述除尘实验组件03还包括底座8、第二液压缸10、支撑框架和支撑架，其中，所述底座8的上方一侧采用支撑框架安装有下皮带送料机7，所述底座的上方另一侧采用第二液压缸10支撑安装有支撑架，所述支撑架的上端安装有所述上皮带送料机1，所述第二液压缸10用于调节所述上皮带送料机1的高度，第二液压缸10的数量为两个，两个第二液压缸10对称分布于上皮带送料机1的下方，如图1所示，在实验时，第二液压杆10能够进行伸长和缩短，从而带动上皮带送料机1的上下移动，从而模拟在煤矿开采过程中，不同的转载高度。
作为更佳的实施例，所述侧除尘喷淋组件包括喷雾板16和喷雾嘴17，其中，所述喷雾板16的朝向所述煤尘发生组件的一侧的面上设置有多个喷雾嘴17，所述喷雾板16采用角度调节组件安装在支架4上，所述支架的底部固定连接在所述底座8或者支撑框架上，所述顶除尘喷淋组件设置在所述支架4的顶部。
其中，所述角度调节组件包括铰接耳18、铰接座20和第三液压缸19，其中，所述铰接耳18安装在所述喷雾板16的下侧，两个所述铰接座20固定安装在所述支架4的侧部，其中一个所述铰接座20与所述喷雾板16的下端的铰接耳18之间设置有所述第三液压缸19，另外一个所述铰接座20与所述喷雾板16的上侧的铰接耳18之间铰接连接，通过所述第三液压缸19来调节所述喷雾板的倾斜角度。
所述顶除尘喷淋组件包括喷淋器3，所述喷淋器3固定设置在所述支架4的顶部，所述支架4的侧面开设有滑槽15，所述滑槽15的滑动连接所述喷淋器3，所述支架4的侧面安装有第一液压缸2，所述第一液压缸2的上端连接于所述喷淋器3，以便有所述第一液压缸2驱动所述喷淋器的高度调节。
在本发明中，所述底座8的内部安装有液压泵12和水泵14，所述液压泵12位于所述水泵14的左侧，所述水泵14的进水端连通有进水管13，所述水泵14的出水端连通有输水硬管5，所述喷淋器3的进水端连通有输水软管11，所述输水软管11连通于所述输水硬管5，所述输水硬管5的进水端安装有电子流量计9，所述支架4的右侧安装有电子流速计6。所述喷淋器3的下方设置有喷头，所述喷头的数量为十个以上，每个所述喷头之间等距分布，所述第二液压缸10的数量为两个，两个所述第二液压缸10对称分布于所述上皮带送料机1的下方。
此外，所述液压泵12的输出端连通有多个液压管，所述液压管分别连通于第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸。所述进水管13的进水端设置有滤网，且所述滤网可拆卸连接于所述进水管13的进水端，所述上皮带送料机1和下皮带送料机7均采用步进电机进行驱动，进水管13的进水端设置有滤网从而对喷淋的水进行除杂，避免管道堵塞，从而提高使用寿命。
本发明在使用时，将煤块放置在上皮带送料，此时上皮带送料机将煤块向右侧运输，并转载至下皮带送料机，此时会产生大量的煤尘，然后启动水泵，水从喷淋器向下喷洒水雾，对转载点产生的煤尘进行除尘，然后，煤尘检测传感器组对除尘后的情况进行检测，一次实验完成后，通过第二液压缸改变上皮带送料机的高度或者喷雾板改变倾斜角度，从而控制转载点的落煤高度或者喷雾的角度，再次以同样的水量和同样的喷水高度进行实验，进行二次实验，再次对除尘效果进行监测，从而根据转载点高度合理的安装喷淋器高度和合适的喷水量，新型的湿式除煤尘实验系统能够对转载点高度，喷水量以及喷水高度进行控制，通过控制变量的方法，从而为转载点的除尘装置找到合适的安装位置和合理的喷水量，从而在提高除尘效果的同时，降低煤的含水量，进而提高煤块的质量。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种湿式除煤尘实验系统，包括防护座罩(00)、传感器座(01)、煤尘检测传感器组(02)和除尘实验组件(03)，其特征在于，所述防护座罩(00)构成为内部为巷道腔的巷道结构，且沿巷道腔着巷道的延伸方向延伸；所述除尘实验组件(03)位于所述防护座罩(00)的巷道腔内；所述除尘实验组件(03)包括煤尘发生组件和湿式除尘组件，所述湿式除尘组件设置于所述煤尘发生组件的上方；且所述湿式除尘组件的高度为可调节设置；所述湿式除尘组件包括顶除尘喷淋组件和侧除尘喷淋组件，所述侧除尘喷淋组件位于所述顶除尘喷淋组件的两侧，且所述侧除尘喷淋组件的倾斜角度可调节的设置；所述煤尘发生组件采用煤块重力下落的方式产生煤尘，以便于模拟煤矿开采时的煤块落煤以及煤块运输过程中转载时的情形；所述煤尘检测传感器组(02)设置在所述传感器座上，且位于所述巷道腔内，所述传感器座位于所述湿式除尘组件的一侧；
所述煤尘发生组件包括上皮带送料机(1)和下皮带送料机(7)，其中，所述下皮带送料机(7)位于所述上皮带送料机(1)的下方一侧，以便使得上皮带送料机(1)输送的煤块下落至所述下皮带送料机(7)上产生煤尘，所述上皮带送料机(1)和下皮带送料机(7)之间的高度为可调节的设置；
所述除尘实验组件(03)还包括底座(8)、第二液压缸(10)、支撑框架和支撑架，其中，所述底座(8)的上方一侧采用支撑框架安装有下皮带送料机(7)，所述底座的上方另一侧采用第二液压缸(10)支撑安装有支撑架，所述支撑架的上端安装有所述上皮带送料机(1)，所述第二液压缸(10)用于调节所述上皮带送料机(1)的高度；
所述侧除尘喷淋组件包括喷雾板(16)和喷雾嘴(17)，其中，所述喷雾板(16)的朝向所述煤尘发生组件的一侧的面上设置有多个喷雾嘴(17)，所述喷雾板(16)采用角度调节组件安装在支架(4)上，所述支架的底部固定连接在所述底座(8)或者支撑框架上，所述顶除尘喷淋组件设置在所述支架(4)的顶部；
所述角度调节组件包括铰接耳(18)、铰接座(20)和第三液压缸(19)，其中，所述铰接耳(18)安装在所述喷雾板(16)的下侧，两个所述铰接座(20)固定安装在所述支架(4)的侧部，其中一个所述铰接座(20)与所述喷雾板(16)的下端的铰接耳(18)之间设置有所述第三液压缸(19)，另外一个所述铰接座(20)与所述喷雾板(16)的上侧的铰接耳(18)之间铰接连接，通过所述第三液压缸(19)来调节所述喷雾板的倾斜角度；
所述顶除尘喷淋组件包括喷淋器(3)，所述喷淋器(3)固定设置在所述支架(4)的顶部，所述支架(4)的侧面开设有滑槽(15)，所述滑槽(15)的滑动连接所述喷淋器(3)，所述支架(4)的侧面安装有第一液压缸(2)，所述第一液压缸(2)的上端连接于所述喷淋器(3)，以便有所述第一液压缸(2)驱动所述喷淋器的高度调节。
2.根据权利要求1所述的一种湿式除煤尘实验系统，其特征在于，所述底座(8)的内部安装有液压泵(12)和水泵(14)，所述液压泵(12)位于所述水泵(14)的左侧，所述水泵(14)的进水端连通有进水管(13)，所述水泵(14)的出水端连通有输水硬管(5)，所述喷淋器(3)的进水端连通有输水软管(11)，所述输水软管(11)连通于所述输水硬管(5)，所述输水硬管(5)的进水端安装有电子流量计(9)，所述支架(4)的右侧安装有电子流速计(6)。
3.根据权利要求1所述的一种湿式除煤尘实验系统，其特征在于，所述喷淋器(3)的下方设置有喷头，所述喷头的数量为十个以上，每个所述喷头之间等距分布，所述第二液压缸(10)的数量为两个，两个所述第二液压缸(10)对称分布于所述上皮带送料机(1)的下方。
4.根据权利要求2所述的一种湿式除煤尘实验系统，其特征在于，所述液压泵(12)的输出端连通有多个液压管，所述液压管分别连通于第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸。
5.根据权利要求2所述的一种湿式除煤尘实验系统，其特征在于，所述进水管(13)的进水端设置有滤网，且所述滤网可拆卸连接于所述进水管(13)的进水端，所述上皮带送料机(1)和下皮带送料机(7)均采用步进电机进行驱动。
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