CN109751073A - 矿井用门式循环除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种煤矿矿井用降尘除尘装置，具体的说是一种矿井用门式循环除尘装置；包括高压喷头、高压泵，锥形雾喷头以及前拦截网和后拦截网，高压喷头位于前拦截网和后拦截网之间，前拦截网和后拦截网的顶部和底部分别通过连接绳索连接绷紧，巷道地面设有支撑前拦截网和后拦截的竖向支撑杆，竖向支撑杆的上部和下部设有支撑连接绳索的定滑轮，其中至少一个定滑轮上连接有可带动连接绳索转动的动力装置，至少一组对角设置的竖向支撑杆上还安装有擦洗拦截网的擦拭装置，所述拦截网上设有带动其前后震动的震动装置；采用本技术方案的矿井用门式循环除尘装置，不仅相比于传统的水雾除尘效果更好，而且更加节水，不会出现污水横流的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤矿矿井用降尘除尘装置，具体的说是一种矿井用门式循环除尘装置。
背景技术
随着科学技术的不断进步，煤矿生产过程中的机械化、自动化程度不断提高，开采效率提高的同时，粉尘的生成量也急剧上升，煤矿粉尘的弥散可能会引发井下的火灾，甚至是爆炸，严重威胁矿井的安全生产，即使仅仅是粉尘弥漫也会危害现场工作人员的身体健康，因为长期暴露在粉尘较大的地方呼吸，极易导致肺泡损伤，引起尘肺病。
矿井中的灰尘通常由浮尘和积尘组成。粉尘产生后，先是在附近的气流作用下长时间悬浮在空中，此时是浮沉状态；之后部分粉尘逐渐落到巷道及其它物料设备上转变为积尘，而积尘会在气流的干扰下重新飞扬变成浮沉，为了治理灰尘，企业会从开采源头入手，通过煤矿注水或者添加发泡剂来减小作业面的灰尘的产生，这虽然可以减少一部分灰尘，但还是会有很多粉尘飘入矿井的巷道，为了减少这部分粉尘的危害，企业通常需要采取喷雾的方式除尘，具体方法是用高压泵将清水加压后从喷嘴射出，产生大量的水雾，这些水雾的小颗粒与粉尘碰撞后迅速湿润粉尘，使其增加重量而下落，这种除尘方式成本较低，但除尘效果还有待进一步提高，主要的原因是；浮尘的颗粒通常较小，特别是直径小于20微米的浮尘危害较大，而水雾的颗粒如果大于浮尘，那么由于水的比表面积较小而吸附浮尘的能力不够强，水雾的颗粒如果小于浮尘，那么水雾吸附浮尘的能力有所提高，但水雾和浮尘由于直径小，都会飘很远，因此现有的处理方式通常是加大水雾的喷淋量，甚至是水帘的方式，以最大限度的减小浮尘，这又带来了新的问题，不仅耗水量大增，而且容易导致巷道内大量积水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以除尘效果由于大颗粒水雾，同时节水效果更好的矿井用门式循环除尘装置。
为了实现上述目的，本申请提供一种矿井坑道用灰尘拦截装置，包括安装在巷道顶部的高压喷头，所述高压喷头与高压泵连接，所述高压喷头的水雾通常设置一个以上以更好的覆盖巷道的横截面以隔断巷道，此外还包括有包覆所述高压喷头的锥形雾喷头以及竖向拦截巷道的前拦截网和后拦截网，所述锥形雾喷头的水雾颗粒大于所述高压喷头的水雾颗粒，且所述锥形雾喷头以脉冲的方式喷雾，所述高压喷头位于前拦截网和后拦截网之间，前拦截网和后拦截网的顶部和底部分别通过连接绳索连接绷紧，所述巷道地面设有供连接绳索穿过的四边形排水槽，所述排水槽的内角处设置有四根支撑前拦截网和后拦截的竖向支撑杆，竖向支撑杆的上部和下部设有支撑连接绳索的定滑轮，其中至少一个定滑轮上连接有可带动连接绳索转动的动力装置，至少一组对角设置的竖向支撑杆上还安装有擦洗拦截网的擦拭装置，所述擦拭装置位于拦截网的内侧和\或外侧，所述拦截网上设有带动其前后震动的震动装置。
采用本发明技术方案的矿井用门式循环除尘装置具有如下特点：由于本申请采用高压喷头产生拦截巷道的微小水雾，从而可以利用较大的比表面积优势来捕捉灰尘，捕捉效率高，针对于细小灰尘和水雾容易飘远的情况，本申请还结合设置了前拦截网和后拦截网，这样拦截网可以联合巷道将水雾限制在一个较小的范围内，在耗水量少的情况下还可以提高水雾的密度，以增加其与灰尘结合的概率；而包覆高压喷头的锥形雾喷头以脉冲的形式喷出锥形的大颗粒水雾，大颗粒的水雾一方面可以加速灰尘及水雾的沉降，另一方面也在节水的前提下，提高连接网间水雾的流动性，提高水雾捕集灰尘的能力；此外水雾湿润前拦截网和后拦截网，可以提高拦截网对灰尘的捕集能力，更为重要的是由于本申请还在拦截网上设置了使其前后振动的震动装置，这进一步提高了拦截网对于灰尘和水雾的捕捉能力，从而不仅可以很好的避免灰尘和水雾飘远，而且捕获的灰尘和水雾会流到下方的排水槽中，从而改善传统巷道采用喷雾除尘面临的污水横流的状况。
作为优选的技术方案，限定所述前拦截网宽度为巷道宽度的1.2～2倍，这样做的好处是提供更多的拦截网以拦截高压喷头喷出的水雾以及巷道中的浮尘。
作为优选方案，所述后拦截网宽度为巷道宽度的1.2～2倍，这样做的好处是提供更多的拦截网以拦截高压喷头喷出的水雾以及巷道中的浮尘。
作为优选方案，所述排水槽上边缘高度低于周边一米范围内的巷道地面高度，这样做的好处是，不仅能够使拦截网上拦截到的灰尘以及水雾及时回流排水槽，少量掉落到连接网附近的灰尘可以及时的回流到排水槽，从而避免污水乱流。
作为优选方案，所述动力装置为防水电机，这样可以保证其在水雾环境中工作的可靠性。
进一步，作为优选的方案，所述震动装置的震动频率超过31000赫兹，这样高频的带动拦截网震动，一方面可以大大提高拦截网接触灰尘并将其捕获的能力，另一方面可以将其表面和周围的水雾进一步的打散，从而提高水雾捕获灰尘的能力。
进一步，所述竖向支撑杆的上部通过横向支撑杆连接固定，震动装置为固定在横向支撑杆上的超声电机，超声电机带动一组对向设置的定滑轮组前后摆动，所述定滑轮组夹持所述连接绳索，这样可以降低超声电机自身的振动，因为横向支撑杆和竖向支撑杆联合组成了一个立体的框架。
作为优选的方案，所述防水电机通过两个延时开关控制，所述延时开关分别位于前拦截网和后拦截网的外侧，这样工人需要通过拦截网时，可以通过延时开关来打开和关闭防水电机，从而使拦截网暂时开启和关闭，此过程中拦截网经过擦拭装置可以对其进行擦拭和清洗。
作为优选的方案，所述擦拭装置为蘸水的海绵或棉布，这样既可以保证擦拭拦截网表面灰尘的效果，又可以降低成本。
附图说明
图1为本发明实施例矿井用门式循环除尘装置的主视结构示意图；
图2为本发明实施例矿井用门式循环除尘装置的地面部分结构示意图；
图3为本发明实施例矿井用门式循环除尘装置中定滑轮组夹持拉紧绳索的结构示意图；
图4为图1中A部分的放大示意图；
图5为本发明实施例矿井用门式循环除尘装置中高压喷头与锥形雾喷头前后设置的结构示意图；
图6为本发明实施例矿井用门式循环除尘装置中高压喷头与锥形雾喷头前后侧向设置的结构示意图。
其中，高压喷头1，锥形雾喷头2，前拦截网3，连接绳索4，排水槽5，竖向支撑杆6，横向支撑杆7，定滑轮8，定滑轮组9。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例
需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2、图3和图4所示：本实施例提供了一种矿井坑道用灰尘拦截装置，包括安装在巷道顶部的高压喷头1以及喷雾范围包覆高压喷头1的锥形雾喷头2，高压喷头1的锥形雾喷头2可以前后设置，如图5，也可以前后斜向设置，如图6，只要锥形雾喷头2的喷雾可以尽量覆盖高压喷头1的水雾即可，高压喷头1以及锥形雾喷头2均与高压泵连接，其中锥形雾喷头2的管路上还串接有电磁阀，以控制锥形雾喷头2产生脉冲且冲击力大的喷雾，锥形雾喷头2的水雾颗粒大于高压喷头1的水雾颗粒，高压喷头1一般安装一个以上，本申请优选为五个，以保证高压喷头1的水雾可以更好的隔断巷道，高压喷头1产生的大比表面积的水雾，可以比较有效的捕获附近的灰尘，以增加灰尘的重量方便其沉降，而锥形雾喷头2脉冲喷出的大颗粒水雾可以加速这部分大比表面积的水雾和灰尘的沉降，以便于新的大比表面积的水雾来捕集灰尘，此外在高压喷头1的前后两侧还分别安装了竖向拦截巷道的前拦截网3和后拦截网，前拦截网3，后拦截网联合巷道一起将水雾限制在一个较小的范围内，这样就避免了水雾灰尘飘落到其它位置而污染地面，同时较小的空间可以实现在耗水量少的情况下提高大比表面积的水雾的密度，从而增加了水雾捕集灰尘的概率。前拦截网3和后拦截网的顶部和底部分别采用连接绳索4连接绷紧，此处的连接绳索4采用了细的钢丝绳，以保证耐用性和柔软性，张紧的前拦截网3和后拦截网需要一定的强度，因此优选小网眼的不锈钢金属网加耐磨布封边，当然也可以采用耐磨的塑料网，加金属丝网格支撑的方式提高强度，本申请采用的是20目/英寸，单丝直径1.6毫米的不锈钢金属网。巷道地面开设有供连接绳索4穿过的四边形的排水槽5，同时排水槽5也便于汇集落到地面上的水以及被捕获的灰尘，排水槽5上边缘高度应该略低于巷道，特别是周边一米范围内的巷道地面高度，以便于掉落到拦截网附近的灰尘和水及时的回流到排水槽，从而避免污水乱流。
排水槽5的内角处竖直固定安装有四根支撑前拦截网和后拦截的竖向支撑杆6，竖向支撑杆6采用不锈钢管，底部通过法兰和螺栓固定到排水槽底部，竖向支撑杆6的上部通过横向支撑杆7连接组成整体，以便提供更好的稳固性，由于很多巷道的顶部为圆顶，比较优选的方式是采用少部分固定式的连接网将横向支撑杆和弧形顶部之间存在的小部分空间封闭。竖向支撑杆6的上部和下部分别安装了定滑轮8，定滑轮8用来支撑和拉紧连接绳索4，其中顶部一个定滑轮8上连接有可带动其旋转的动力装置，动力装置可以采用防水电机以及水流驱动的小型水轮机，从控制方便性的角度，本申请采用了防水电机，防水电机带动定滑轮8转动，进而带动拉紧的连接绳索4以及通过连接绳索4连接的前拦截网3和后拦截网转动，防水电机通过两个延时开关控制，延时开关分别位于前拦截网3和后拦截网的外侧，显示开关可以采用普通的定时开关，本申请采用更为实用的红外线延时开关，当检测到工人需要穿行拦截网时，自动开启防水电机带动拦截网转动半圈，当工人穿行完成后，防水电机再带动拦截网反向转动半圈，前拦截网和后拦截网的宽度通常选择为巷道宽度的1.2～2倍，本申请选择为1.5倍，这样即提供了更大的拦截网面积以拦截高压喷头喷出的水雾以及巷道中的浮尘。又在方便工人穿行的同时减小水雾和浮尘的溢出。
此外本设计还设置了带动拦截网前后震动的震动装置，震动装置采用固定在横向支撑杆上的超声电机，超声电机震动频率超过31000赫兹，超声电机带动一组对向设置的定滑轮组9前后摆动，定滑轮组9前后夹持连接绳索4，这样超声波电机的振动就可以传递给连接绳索，并带动拦截网高频次的前后震动，这种前后振动可以提高拦截网接触附近灰尘并将其捕获的能力，同时也可以将拦截网表面水分和周围水雾打散，从而提高水雾捕获灰尘的能力。
另外为了在拦截网转动的过程中顺便对其表面的灰尘进行擦拭清洗，本设计还在竖向支撑杆上安装了由海绵或棉布等常见擦拭材料组成的擦拭装置，擦拭装置应安装在至少一组对角设置的竖向支撑杆上，本申请选择在所有竖向支撑杆上全部安装，并采用了海绵固定到竖向支撑杆上的方式，固定方式采用钢丝或者抱箍的方式即可，不再赘述，海绵上的水采用排水槽中的循环水泵送，循环水通过滤水海绵过滤。当灰尘巷道灰尘较大时，也可以控制防水电机带动拦截网持续旋转，以不断的清楚拦截网上面的灰尘，提高拦截网对灰尘的拦截效率。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
应当指出，上述实施例为本发明的较佳实现方案，除此之外，本发明还可以有其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下，任何显而易见的替换、修改及变形均在本发明的保护范围之内。
此外为了能够让本领域普通技术人员可以更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和常识性描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。
Claims (9)
1.一种矿井用门式循环除尘装置，包括安装在巷道顶部的高压喷头，所述高压喷头与高压泵连接，所述高压喷头的水雾覆盖巷道的横截面以隔断巷道，其特征在于：还包括有包覆所述高压喷头的锥形雾喷头以及竖向拦截巷道的前拦截网和后拦截网，所述锥形雾喷头的水雾颗粒大于所述高压喷头的水雾颗粒，且所述锥形雾喷头以脉冲的方式喷雾，所述高压喷头位于前拦截网和后拦截网之间，前拦截网和后拦截网的顶部和底部分别通过连接绳索连接绷紧，所述巷道地面设有供连接绳索穿过的四边形排水槽，所述排水槽的内角处设置有四根支撑前拦截网和后拦截的竖向支撑杆，竖向支撑杆的上部和下部设有支撑连接绳索的定滑轮，其中至少一个定滑轮上连接有可带动连接绳索转动的动力装置，至少一组对角设置的竖向支撑杆上还安装有擦洗拦截网的擦拭装置，所述擦拭装置位于拦截网的内侧和\或外侧，所述拦截网上设有带动其前后震动的震动装置。
2.根据权利要求1所述的矿井用门式循环除尘装置，其特征在于：所述前拦截网宽度为巷道宽度的1.2～2倍。
3.根据权利要求1所述的矿井用门式循环除尘装置，其特征在于：所述后拦截网宽度为巷道宽度的1.2～2倍。
4.根据权利要求1、2和3所述的矿井用门式循环除尘装置，其特征在于：所述排水槽上边缘高度低于周边一米范围内的巷道地面高度。
5.根据权利要求1、2或3所述的矿井用门式循环除尘装置，其特征在于：所述动力装置为防水电机。
6.根据权利要求4所述的矿井用门式循环除尘装置，其特征在于：所述震动装置的震动频率超过31000赫兹。
7.根据权利要求6所述的矿井用门式循环除尘装置，其特征在于：所述竖向支撑杆的上部通过横向支撑杆连接固定，震动装置为固定在横向支撑杆上的超声电机，超声电机带动一组对向设置的定滑轮组前后摆动，所述定滑轮组夹持所述连接绳索。
8.根据权利要求5所述的矿井用门式循环除尘装置，其特征在于：所述防水电机通过通过两个延时开关控制，所述延时开关分别位于前拦截网和后拦截网的外侧。
9.根据权利要求1、2或3所述的矿井用门式循环除尘装置，其特征在于：所述擦拭装置为蘸水的海绵或棉布。
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