CN110775576B - 一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置及自动降尘方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置，包括半封闭式防尘罩，半封闭式防尘罩中部设有上部皮带，下部设有下部搭接皮带，半封闭式防尘罩的开口处设有泡沫起膜密封装置；该泡沫起膜密封装置通过设在半封闭式防尘罩内的泡沫材料注入管道与泡沫注入泵连通；半封闭式防尘罩内部设有多个气水喷雾装置、瓦斯浓度监测传感器、粉尘浓度监测传感器；瓦斯浓度监测传感器和粉尘浓度监测传感器与控制器的输入端电连接，控制器与泡沫起膜密封装置和气水喷雾装置电连接；使用半封闭式装置，可以有效吹散和稀释受限空间中的瓦斯浓度，通过顶部出口排出瓦斯有害气体，防止瓦斯在密闭空间中的积聚，同时能够对粉尘进行有效的处理。

Description

一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置及自动降尘方法

技术领域

本发明涉及粉尘处理技术领域，具体涉及一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置及自动降尘方法。

背景技术

煤矿井下受生产条件的限制，在开采、掘进、皮带运煤、转运、支架挪移等诸多作业过程中均会产生大量粉尘。煤矿的粉尘主要是岩尘和煤尘，其危害极大，不仅污染工作场所，危害人体健康，引起尘肺病和皮肤病，而且能加速机器磨损，缩短精密仪表的使用时间，降低工作场所的可见度，使工伤增多，此外，粉尘在一定条件下可能发生爆炸，造成安全事故。因此，井下粉尘的防治是保障煤矿安全生产的重要内容之一。

皮带运输机是煤矿生产作业中的重要设备之一。受皮带运输能力、巷道交叉、拐弯的限制，井下需要多条皮带联合运转，皮带转载点是皮带运输作业中重要的连接点。煤体在皮带转载点处主要依靠煤体自身重力落入搭接皮带，造成该处的粉尘浓度较高，是巷道粉尘的主要来源。

目前治理煤矿井下粉尘的主要措施包括：煤层注水、喷雾降尘、除尘器除尘、泡沫除尘、净化水幕控尘等，合理选择相关技术措施，可以有效的降低井下粉尘浓度。然而针对皮带转载处的粉尘防治，主要是通过封闭转载区域，使用防尘罩隔离落煤产成的粉尘。使用封闭措施容易造成受限空间中粉尘浓度过高，对于高瓦斯矿井，煤体中解析的瓦斯在转载点密闭空间中逸出后，极易造成上部空间瓦斯积聚问题，严重影响煤矿安全生产。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种粉尘浓度及瓦斯浓度监测数据，采用装置内部自动化喷雾和顶部泡沫密闭联合降尘的方法，防止瓦斯、粉尘事故的发生，在保障生产安全的前提下降低巷道转载点附近粉尘浓度的皮带转载点半封闭式自动降尘装置及自动降尘方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置，包括半封闭式防尘罩，所述半封闭式防尘罩中部设有煤炭进入到半封闭式防尘罩中的上部皮带，下部设有煤炭运输出半封闭式防尘罩中的下部搭载皮带，且所述上部皮带与所述下部搭载皮带垂直，所述上部皮带上的煤炭落到所述下部搭载皮带上，所述半封闭式防尘罩的开口处设有使该开口处形成泡沫膜的泡沫起膜密封装置；

所述半封闭式防尘罩内部设有多个对半封闭式防尘罩内进行喷气或喷水的气水喷雾装置、用于监测半封闭式防尘罩内瓦斯浓度的瓦斯浓度监测传感器、用于检测半封闭式防尘罩中粉尘浓度的粉尘浓度监测传感器；

所述瓦斯浓度监测传感器和粉尘浓度监测传感器的输出端通过监测监控数据接口与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与泡沫起膜密封装置和气水喷雾装置电连接。

所述下部搭载皮带和上部皮带之间设有上部皮带冲洗喷雾装置，该上部皮带冲洗喷雾装置与气水喷雾管道连通。

所述半封闭式防尘罩的开口位置设在该半封闭式防尘罩的顶部，所述泡沫起膜密封装置设在该半封闭式防尘罩的开口处。

所述半封闭式防尘罩的上部设有向半封闭式防尘罩的顶部倾斜的倾斜部，且该倾斜部位于上部皮带末端正对风向，所述气水喷雾装置均匀设在半封闭式防尘罩的倾斜部上。

所述半封闭式防尘罩分别与上部皮带和下部搭载皮带的交接处设有皮带密封橡胶挡板。

所述泡沫起膜密封装置包括均匀设在半封闭式防尘罩的开口处的多个吹泡口，该吹泡口通过半封闭式防尘罩内的泡沫材料注入管道与泡沫箱连通，所述泡沫材料注入管道上设有将泡沫箱中的泡沫吹入到吹泡口的吹气泵，所述吹气泵与控制器电连接。

所述气水喷雾装置固定设在半封闭式防尘罩中的气水喷嘴、该气水喷嘴通过气水喷雾管道与储水箱连通，所述气水喷雾管道上设有电磁阀、水泵和吹气机，所述电磁阀、水泵和吹气机分别与控制器电连接。

一种皮带转载点半封闭式自动降尘方法，按照如下步骤进行：

步骤一：预清洗，开启上部皮带、下部搭载皮带、气水泵；气水喷雾装置和上部冲洗喷雾装置对上部皮带、下部搭载皮带上预留的粉尘进行清洗；

步骤二：密闭空间形成：完成对自动降尘装置进行预清洗后，开启泡沫起膜密闭装置形成密封泡沫层，半封闭式防尘罩形成密闭空间；

步骤三：数据监控：上部皮带将煤运输到半封闭式防尘罩内，当煤到达上部皮带末端时，掉落到下部搭载皮带上运出，在煤运输的过程中，瓦斯浓度监测传感器和粉尘浓度监测传感器检测半封闭式防尘罩内的瓦斯浓度和粉尘浓度；

步骤四：瓦斯处理：瓦斯浓度监测传感器将监测到的数据发送到控制器中，当瓦斯浓度超过设定的瓦斯浓度阈值时，控制器控制泡沫起膜密闭装置关闭，同时控制气水喷雾装置加大喷气流量，降低半封闭式防尘罩中瓦斯的浓度，当瓦斯浓度的浓度降低到设定的瓦斯浓度阈值以下时，控制器控制泡沫起膜密闭装置开启，半封闭式防尘罩从新形成密封空间；

步骤五：粉尘处理：粉尘浓度监测传感器将监测到的数据发送给控制器，当粉尘浓度超过设定的阈值时，控制器控制气水喷雾装置加到喷雾流量，当粉尘浓度监测传感器监测到的数据不在继续增加或降低时，降低气水喷雾装置的喷雾流量。

本发明的有益效果是：使用半封闭式装置，当瓦斯浓度较大时，使用气水装置中气体管道，达到增压的目的，可以有效吹散和稀释受限空间中的瓦斯浓度，通过顶部出口排出瓦斯有害气体，防止瓦斯在密闭空间中的积聚；此外，在顶部设置部泡沫起膜密闭装置，在瓦斯浓度较小时则起到密闭空间的目的，且能够有效除尘，隔绝粉尘传播路径。

附图说明

图1是本发明轴侧结构示意图；

图2是本发明中侧视结构示意图；

图3是本发明中主视结构示意图；

图4是本发明中泡沫起膜密封装中的结构示意图；

图5是本发明中气水喷雾装置的结构示意图；

图6是本发明实施例中气水喷头的结构示意图；

图7是本发明的电连接关系框图；

图8是本发明中除尘方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例

如图1所示的一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置，包括半封闭式防尘罩1，所述半封闭式防尘罩1中部设有煤炭进入到半封闭式防尘罩1中的上部皮带9，下部设有煤炭运输出半封闭式防尘罩1中的下部搭载皮带5，且所述上部皮带9与所述下部搭载皮带5垂直，所述上部皮带9上的煤炭落到所述下部搭载皮带5上，所述上部皮带9将煤运输到半封闭式防尘罩1中，并将运输的煤运输到上部皮带9的末端，煤当到达到上部皮带9的末端时，在自身重力下落入到下部搭载皮带5上，通过下部搭载皮带5将煤运输到半封闭式防尘罩1外，通过半封闭式防尘罩1对煤中的灰尘进行处理，所述上部皮带与下部搭载皮带相互垂直，保证上部皮带9上的煤能够下部搭载皮带5上，不会发生遗漏的情况。所述上部皮带和下部搭载皮带5采用目前常用的皮带，在这里不在进行详细的描述；

如图2和图3所述半封闭式防尘罩1的开口处设有泡沫起膜密封装置12，该泡沫起膜密封装置12通过设在半封闭式防尘罩1内的泡沫材料注入管道6与泡沫注入泵连通；所述泡沫起膜密封装置12在使用的过程中，泡沫泵将产生的泡沫通过泡沫材料注入管道6注入到泡沫起膜密封装置12中，对半封闭式防尘罩1的开口进行密封，同时泡沫起膜密封装置12中产生的泡沫能够对半封闭式防尘罩1中的灰尘进行吸收，能够有效的降尘的目的。

具体的是如图4所示泡沫起膜密封装置12包括均匀设在半封闭式防尘罩1的开口处的多个吹泡口1201，该吹泡口1201通过半封闭式防尘罩1内的泡沫材料注入管道6与泡沫箱1202连通，所述泡沫材料注入管道6上设有将泡沫箱1202中的泡沫吹入到吹泡口的吹气泵1203，所述吹气泵1203与控制器电连接；该吹泡口1201采用的是目前产生泡泡的吹泡口，在使用的过程中，泡沫箱中能够产生泡沫的液体通过泡沫材料注入管道6进入到吹泡口1201中，然后通过吹气泵1203将该液体通过吹泡口吹出，在所述半封闭式防尘罩1的开口处形成泡沫膜，对半封闭式防尘罩内的灰尘进行除尘，具体在使用时，当瓦斯浓度监测传感器3检测到的浓度比较低，此时控制器控制吹气泵1203工作，所述半封闭式防尘罩1的开口处形成泡沫膜，使半封闭式防尘罩1形成密封空间。

所述半封闭式防尘罩1内部设有多个气水喷雾装置2、用于监测半封闭式防尘罩1内瓦斯浓度的瓦斯浓度监测传感器3、用于检测半封闭式防尘罩1中粉尘浓度的粉尘浓度监测传感器4，所述气水喷雾装置2通过设在半封闭式防尘罩1内的气水喷雾管道8与气水泵连通；所述气水喷雾装置2能够对半封闭式防尘罩内进行喷气和喷雾，在进行喷气时能够有效的降级半封闭式防尘罩内的瓦斯浓度，在进行喷雾时能够有效的降级半封闭式防尘罩内的粉尘浓度，所述瓦斯浓度监测传感器3和粉尘浓度监测传感器4采用目前常用的瓦斯浓度监测传感器和灰尘浓度监测传感器，在这里不对其进行详细的描述；所述气水泵用于为气水喷雾装置2中进行供气或供水，来保证气水喷雾装置2喷气和喷雾的功能；

具体的是如图5所述气水喷雾装置2固定设在半封闭式防尘罩1中的气水喷嘴201、该气水喷嘴201通过气水喷雾管道8与储水箱202连通，所述气水喷雾管道8上设有电磁阀203、水泵204和吹气机205，所述电磁阀203、水泵204和吹气机205分别与控制器电连接；当检测到瓦斯浓度过大时，泡沫起膜密封装置12停止工作，开口打开，此时控制器控制电磁阀、水泵关闭、吹气机开启工作，对整个半封闭式防尘罩1内进行吹风，使该半封闭式防尘罩1内的瓦斯浓度得到降级，当半封闭式防尘罩内的灰尘浓度过高时，控制控制电磁阀、水泵开启，吹气机关闭，储水箱中的水通过水泵泵入到气水喷嘴中，通过气水喷嘴形成水雾对半封闭式防尘罩1中进行除尘。所述气水喷嘴201采用如图6所示的目前最常用的气喷嘴和水喷嘴进行随时切换的双用喷嘴。

如图7所述瓦斯浓度监测传感器3和粉尘浓度监测传感器4的输出端通过监测监控数据接口7与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与泡沫注入泵和气水泵电连接。所述控制器属于目前最常用的微处理器或PLC，能够对接受到的数据与设定的数据进行对比，并根据对比后的结果控制泡沫起膜密封装置12和气水喷雾装置2的工作功率；具体的是，当所述瓦斯浓度监测传感器3监测到半封闭式防尘罩1内的浓度大于设定的阈值时，所述控制器控制吹气泵1203停止工作，半封闭式防尘罩1开口处的泡沫膜破碎，控制器控制吹气机205开启，通过气水喷嘴201对半封闭式防尘罩1中进行吹气，将半封闭式防尘罩1中的瓦斯快速排出，当半封闭式防尘罩1中的瓦斯浓度减小到设定阈值时，所述控制器控制吹气泵1203工作，半封闭式防尘罩1的开口处形成泡沫膜，对半封闭式防尘罩1进行密封，当粉尘浓度监测传感器4检测到的粉尘浓度大于设定的值时，控制器控制电磁阀203和水泵204开启，吹气机205关闭，水泵将储水箱中的水泵入到气水喷嘴201中对半封闭式防尘罩进行喷水除尘。

所述下部搭载皮带5和上部皮带9之间设有上部皮带冲洗喷雾装置10，该上部皮带冲洗喷雾装置10与所述的气水喷雾管道8连通。所述上部皮带冲洗喷雾装置10在使用时对上部皮带9上的运煤后遗留的粉尘进行有效的清洗。

在使用时，皮带开启后，自动开启气水喷雾装置2，使其在低功耗状态下运行；自动开启上部皮带冲洗喷雾装置10，在皮带下方向上冲洗上部皮带运煤后遗留的粉尘；自动开启顶部泡沫起膜密闭装置12，使半封闭式防尘罩1形成密闭空间，且泡沫能够有效的吸收粉尘达到降尘的目的。上部皮带9将煤输送到转载点后，进入半封闭式防尘罩1中，煤体利用自身重力下落到下部搭载皮带5上，由下部搭载皮带5输送出半封闭式防尘罩1。在此过程中，瓦斯浓度监测传感器3和粉尘浓度监测传感器4根据监测到的数据，判断监测浓度是否达到设定阈值，若瓦斯浓度监测传感器3超过设定安全阈值，则关闭顶部泡沫起膜密闭装置12，形成瓦斯疏散通道，关闭气水喷雾管道8中供水管道，加大供气流量，利用增压的方式吹散、稀释半封闭式防尘罩1中的瓦斯浓度；若瓦斯浓度小于设定阈值，则继续保持顶部泡沫起膜密闭装置12为开启状态，判断粉尘浓度是否超过设定阈值，若超过设定阈值，且粉尘浓度变化量增大时，则加大气水喷雾管道8的流量，当粉尘浓度变化量减小时，则降低气水喷雾管道8的流量，从而实现粉尘浓度与气水喷雾流量的自动匹配。若粉尘浓度小于设定阈值时，则继续保持气水喷雾在低功耗状态下运行，判断此时皮带的开启状态，若皮带仍在运行，则进行下一轮的数据处理，若皮带已经关停，则数据处理及控制系统关闭。

进一步的，为了保证能够对半封闭式防尘罩中的灰尘和瓦斯进行有效的处理，所述半封闭式防尘罩1的开口位置设在该半封闭式防尘罩1的顶部，所述泡沫起膜密封装置12设在该半封闭式防尘罩1的开口处。将开口设在半封闭式防尘罩的顶部，灰尘在上升过程中保证与该泡沫起膜密封装置12接触，进行除尘，同时能够保证瓦斯顺利的通过该半封闭式防尘罩1的开口。

所述半封闭式防尘罩1的上部设有向半封闭式防尘罩1的顶部倾斜的倾斜部，且该倾斜部位于上部皮带9末端正对风向，所述气水喷雾装置2均匀设在半封闭式防尘罩1的倾斜部上。设有的倾斜部，能够保证半封闭式防尘罩1下部的面积大于上部的面积，有效的提升气体上升的速度。

所述半封闭式防尘罩1分别与上部皮带9和下部搭载皮带5的交接处设有皮带密封橡胶挡板11。

如图8所示一种皮带转载点半封闭式自动降尘方法，按照如下步骤进行：

步骤一：预清洗，开启上部皮带9、下部搭载皮带5、气水泵；气水喷雾装置2和上部冲洗喷雾装置10对上部皮带9、下部搭载皮带5上预留的粉尘进行清洗；

步骤二：密闭空间形成：完成对自动降尘装置进行预清洗后，开启泡沫起膜密闭装置12形成密封泡沫层，半封闭式防尘罩1形成密闭空间；

步骤三：数据监控：上部皮带9将煤运输到半封闭式防尘罩1内，当煤到达上部皮带9末端时，掉落到下部搭载皮带5上运出，在煤运输的过程中，瓦斯浓度监测传感器3和粉尘浓度监测传感器4检测半封闭式防尘罩1内的瓦斯浓度和粉尘浓度；

步骤四：瓦斯处理：瓦斯浓度监测传感器3将监测到的数据发送到控制器中，当瓦斯浓度超过设定的瓦斯浓度阈值时，控制器控制泡沫起膜密闭装置12关闭，同时控制气水喷雾装置2加大喷气流量，降低半封闭式防尘罩1中瓦斯的浓度，当瓦斯浓度的浓度降低到设定的瓦斯浓度阈值以下时，控制器控制泡沫起膜密闭装置12开启，半封闭式防尘罩1从新形成密封空间；

步骤五：粉尘处理：粉尘浓度监测传感器4将监测到的数据发送给控制器，当粉尘浓度超过设定的阈值时，控制器控制气水喷雾装置2加到喷雾流量，当粉尘浓度监测传感器4监测到的数据不在继续增加或降低时，降低气水喷雾装置2的喷雾流量。

以上实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置，包括半封闭式防尘罩(1)，所述半封闭式防尘罩(1)中部设有煤炭进入到半封闭式防尘罩(1)中的上部皮带(9)，下部设有煤炭运输出半封闭式防尘罩(1)中的下部搭载皮带(5)，且所述上部皮带(9)与所述下部搭载皮带(5)垂直，所述上部皮带(9)上的煤炭落到所述下部搭载皮带(5)上，其特征在于，所述半封闭式防尘罩(1)的开口处设有使该开口处形成泡沫膜的泡沫起膜密封装置(12)；

所述半封闭式防尘罩(1)内部设有多个对半封闭式防尘罩(1)内进行喷气或喷水的气水喷雾装置(2)、用于监测半封闭式防尘罩(1)内瓦斯浓度的瓦斯浓度监测传感器(3)、用于检测半封闭式防尘罩(1)中粉尘浓度的粉尘浓度监测传感器(4)；

所述瓦斯浓度监测传感器(3)和粉尘浓度监测传感器(4)的输出端通过监测监控数据接口(7)与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与泡沫起膜密封装置(12)和气水喷雾装置(2)电连接。

2.根据权利要求1所述一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置，其特征在于，所述下部搭载皮带(5)和上部皮带(9)之间设有上部皮带冲洗喷雾装置(10)，该上部皮带冲洗喷雾装置(10)与气水喷雾管道(8)连通。

3.根据权利要求1所述一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置，其特征在于，所述半封闭式防尘罩(1)的开口位置设在该半封闭式防尘罩(1)的顶部，所述泡沫起膜密封装置(12)设在该半封闭式防尘罩(1)的开口处。

4.根据权利要求1所述一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置，其特征在于，所述半封闭式防尘罩(1)的上部设有向半封闭式防尘罩(1)的顶部倾斜的倾斜部，且该倾斜部位于上部皮带(9)末端正对风向，所述气水喷雾装置(2)均匀设在半封闭式防尘罩(1)的倾斜部上。

5.根据权利要求1所述一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置，其特征在于，所述半封闭式防尘罩(1)分别与上部皮带(9)和下部搭载皮带(5)的交接处设有皮带密封橡胶挡板(11)。

6.根据权利要求1或3所述一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置，其特征在于，所述泡沫起膜密封装置(12)包括均匀设在半封闭式防尘罩(1)的开口处的多个吹泡口(1201)，该吹泡口(1201)通过半封闭式防尘罩(1)内的泡沫材料注入管道(6)与泡沫箱(1202)连通，所述泡沫材料注入管道(6)上设有将泡沫箱(1202)中的泡沫吹入到吹泡口的吹气泵(1203)，所述吹气泵(1203)与控制器电连接。

7.根据权利要求1或2所述一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置，其特征在于，所述气水喷雾装置(2)固定设在半封闭式防尘罩(1)中的气水喷嘴(201)、该气水喷嘴(201)通过气水喷雾管道(8)与储水箱(202)连通，所述气水喷雾管道(8)上设有电磁阀(203)、水泵(204)和吹气机(205)，所述电磁阀(203)、水泵(204)和吹气机(205)分别与控制器电连接。

8.根据权利要求1-5任意一种皮带转载点半封闭式自动降尘装置提供一种自动降尘方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

步骤一：预清洗，开启上部皮带(9)、下部搭载皮带(5)、气水泵；气水喷雾装置(2)和上部冲洗喷雾装置(10)对上部皮带(9)、下部搭载皮带(5)上预留的粉尘进行清洗；

步骤二：密闭空间形成：完成对自动降尘装置进行预清洗后，开启泡沫起膜密闭装置(12)形成密封泡沫层，半封闭式防尘罩(1)形成密闭空间；

步骤三：数据监控：上部皮带(9)将煤运输到半封闭式防尘罩(1)内，当煤到达上部皮带(9)末端时，掉落到下部搭载皮带(5)上运出，在煤运输的过程中，瓦斯浓度监测传感器(3)和粉尘浓度监测传感器(4)检测半封闭式防尘罩(1)内的瓦斯浓度和粉尘浓度；

步骤四：瓦斯处理：瓦斯浓度监测传感器(3)将监测到的数据发送到控制器中，当瓦斯浓度超过设定的瓦斯浓度阈值时，控制器控制泡沫起膜密闭装置(12)关闭，同时控制气水喷雾装置(2)加大喷气流量，降低半封闭式防尘罩(1)中瓦斯的浓度，当瓦斯浓度的浓度降低到设定的瓦斯浓度阈值以下时，控制器控制泡沫起膜密闭装置(12)开启，半封闭式防尘罩(1)从新形成密封空间；

步骤五：粉尘处理：粉尘浓度监测传感器(4)将监测到的数据发送给控制器，当粉尘浓度超过设定的阈值时，控制器控制气水喷雾装置(2)加到喷雾流量，当粉尘浓度监测传感器(4)监测到的数据不在继续增加或降低时，降低气水喷雾装置(2)的喷雾流量。

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