CN111878153B - 一种煤矿除尘系统及除尘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿除尘系统及除尘方法，包括依次连接的捕集装置、气力抽吸装置、雾沫除尘装置、旋流分离装置、多相分流装置和排尘器，所述捕集装置、所述气力抽吸装置、所述雾沫除尘装置、所述旋流分离装置和所述多相分流装置均为管状式结构且相邻两个装置间通过法兰连接为一体，所述气力抽吸装置通过可伸缩软管与煤矿通风管连接，所述多相分流装置的排渣口与煤矿排渣系统通过可伸缩管道连接，所述雾沫除尘装置通过软管与煤矿供水系统连接，所述可伸缩软管和所述软管的管道上设置截止阀。本发明的煤矿除尘系统单元组合设计合理，体积小巧，具有投资少、占地小、耗能低、脱尘率高等优点，本发明的煤矿除尘方法具有流程短、操作费用低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及矿井安全类综合治理工程技术领域，涉及一种煤矿井下防尘及降尘工程，特别是涉及矿井采掘、钻孔、综采除尘及隧道施工领域，具体地说是一种煤矿除尘系统及除尘方法。
背景技术
现有的煤矿除尘方法主要分为两类：一类是干式除尘装置，由袋式除尘器、沉降室、捕尘装置和除尘风机等组成，由负压除尘风机带动袋式除尘器产生负压抽吸含尘气流。优点在于除尘率高，其缺点是布袋容易堵塞，使用寿命不长，同时设备体积庞大，安装施工繁琐，不便于移动；另一类是湿式除尘装置，由湿式除尘风机、供水装置以及排渣装置等组成，其优点在防尘防爆方面有明显的优越性，能除去细小微尘，其缺点是体积大，不宜布置，排渣较差并且耗水量难以控制。
中国专利CN201535165U公开了一种连续采煤机的湿式负压除尘装置，将含尘气体负压吸入后利用喷头喷水形成水幕，使空气中的粉尘颗粒润湿，然后经滤网除去大颗粒，并利用波纹板的碰撞和拦截，使粉尘与空气分离。该装置通过喷水达到了一定的湿法除尘的要求，但水耗量大，且主要利用折流作用来除尘，效果有限。而中国专利CN103925000A公开了一种煤矿负压除尘装置，在进风口与出风口之间设置过滤装置，通过壳体振动把过滤器上回收的粉尘及时处理而实现除尘的目的，但该装置除尘效率低、脱尘率低。
现有煤矿采煤工作面除尘以及钻孔除尘多数采用高压水喷雾抑尘或高压水引射除尘，存在消耗水量大、除尘效率低的问题，无法满足安全规程要求的标准。
发明内容
本发明要解决的技术问题，是提供一种煤矿除尘系统及除尘方法，能够解决现有技术中所存在的上述问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种煤矿除尘系统，包括依次连接的捕集装置、气力抽吸装置、雾沫除尘装置、旋流分离装置、多相分流装置和排尘器，所述捕集装置、所述气力抽吸装置、所述雾沫除尘装置、所述旋流分离装置和所述多相分流装置均为管状式结构且相邻两个装置之间通过法兰连接为一体化结构，所述气力抽吸装置通过可伸缩软管与煤矿通风管软连接，所述多相分流装置的排渣口与煤矿排渣系统通过可伸缩管道软连接，所述雾沫除尘装置通过软管与煤矿供水系统连接，所述可伸缩软管和所述软管的管道上分别设置截止阀。
作为限定，所述捕集装置包括捕集器和连接管道，所述捕集器与所述连接管道可拆卸连接，所述捕集器一端伸向孔口或工作面、另一端通过所述连接管道与所述气力抽吸装置的引射器连接，所述连接管道为可调节伸缩管道或固定钢管。
作为限定，所述气力抽吸装置包括依次连接的吸入室、引射器和扩散段，所述引射器与煤矿供风系统通过管道连接，所述吸入室的壳体与所述捕集装置连接且为文丘里结构，所述扩散段与所述雾沫除尘装置连接。
作为更进一步的限定，所述雾沫除尘装置采用扩径管道且小头端与所述吸入室出口连接、大头端与所述旋流分离装置连接，所述扩径管道内为混合室且内壁设置有若干个喷嘴，所述喷嘴安装在穿透所述混合室管道侧面的引水管上，所述引水管通过法兰与所述混合室管道侧壁切线垂直固定且与煤矿供水系统连接，所述喷嘴伸入所述混合室的长度为所述喷嘴的喷嘴口距所述混合室内壁1mm-20mm。
作为更进一步的限定，所述混合室有1个-5个截面上安装有所述喷嘴，每个所述截面上安装有3个-12个所述喷嘴。
作为限定，所述旋流分离装置包括外壳体和旋流分离器，所述外壳体与所述多相分流装置的外壳为一体管状结构，所述旋流分离器包括旋流风管、分流锥和旋流叶片，所述旋流风管为沿所述外壳体轴向方向分布若干所述旋流叶片的桶状结构，所述旋流叶片中心轴处连接有所述分流锥，所述旋流叶片的数量为4片-16片。
作为限定，所述多相分流装置包括外壳、内壳、脱尘管旋流器、净风入口、含尘混合风入口、净风出口和污水排出口，所述外壳与所述旋流分离装置的外壳体为一体管状结构，所述内壳的管径小于所述外壳的管径且所述内壳与所述外壳等长，所述内壳沿中心线方向固定在所述外壳内，所述内壳一端的所述净风入口与所述旋流分离装置的旋流叶片对应设置、另一端的所述净风出口敞开设置，所述外壳上靠近所述内壳开口处的下方开设有所述污水排出口，所述污水排出口通过所述可伸缩管道与所述煤矿排渣系统连接，所述外壳上安装有所述脱尘管旋流器，所述脱尘管旋流器的所述含尘混合风入口与所述旋流叶片的距离大于所述净风入口与所述旋流叶片的距离。
一种煤矿除尘方法，包括以下步骤：
步骤（1）将载有所述煤矿除尘系统的施工设备移动到工作区域，将捕集装置通过伸缩管道置于指定除尘区；
步骤（2）打开雾沫除尘装置的喷嘴与煤矿供水系统的截止阀的阀门；
步骤（3）逐渐打开煤矿通风系统的煤矿通风管与气力抽吸装置中引射器的截止阀，启动引射器，含尘气体通过吸入室进入气力抽吸装置；
步骤（4）雾沫除尘装置的喷嘴形成的水幕将含尘气体中的粉尘吸附、润湿、凝聚，在雾沫除尘装置出口端降压，加速进入旋流分离装置；
步骤（5）高速进入旋流分离装置的气液固混合流体在旋流分离装置形成的离心力的作用下，气液、气固得以分离；
步骤（6）分离出的气体由多相分流装置的内壳排出，被离心力甩出的液固混合物进入多相分流装置的外壳，并由污水排出口排出。
作为限定，所述步骤（5）中，高速进入旋流分离装置的气液固混合流体在分流锥的导流作用下切线进入旋流叶片，高速流体在旋流叶片导流形成的离心力作用下，含有液、固混合物的流体由旋流叶片的末端甩出后沿旋流分离装置的外壳体进入多相分流装置的含尘混合风入口，气体穿过旋流叶片进入多相分流装置的净风入口，从而实现气液、气固分离。
作为更进一步的限定，所述步骤（6）中，由含尘混合风入口进入多相分流装置的含尘流体在惯性力作用下在多相分流装置的脱尘管旋流器内旋转，最终从污水排出口排出进入煤矿排渣系统，脱除粉尘的气体由多相分流装置的净风入口进入穿过多相分流装置后从净风出口排出。
本发明由于采用了上述的设计，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
（1）本发明的煤矿除尘系统单元组合设计、配套合理，体积小巧，具有投资少、占地小、耗能低、脱尘率高等优点，其可以安装在掘进机上，随掘进机一起移动，具有不占巷道空间、节省除尘系统运输设备的优点；
（2）本发明的煤矿除尘系统通过利用气力抽吸装置的气力抽吸作用，将雾沫除尘、旋流分离和多相分离合理配置及优化，实现了煤矿各种状况下粉尘气体的脱尘；
（3）本发明的煤矿除尘系统通过利用煤矿供风系统，采用高效气力抽吸装置，使整个系统无需额外驱动部件，使用环境不受可燃可爆气体限制，并采用高效喷嘴，利用雾沫吸附原理，有利于粉尘颗粒聚结；同时，通过优化设计紧凑式旋流分离结构，将流体压力能转化为动能，充分发挥了离心力分离的作用，通过采用内外套筒结构设计，实现了气、液、固多相分离；
（4）本发明的煤矿除尘方法具有流程短、技术先进合理、操作费用低、运行周期长等优点，其可以应用在掘进机的施工中。
综上，本发明的煤矿除尘系统及除尘方法可以明显提高除尘效果，降低水耗，达到煤矿生产对粉尘的技术要求。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明实施例1中所述煤矿除尘系统的结构示意图；
图2为本发明实施例1中所述煤矿除尘系统的气力抽吸装置的结构示意图；
图3为本发明实施例1中所述煤矿除尘系统的雾沫除尘装置的结构示意图；
图4为本发明实施例1中所述煤矿除尘系统的旋流分离装置的结构示意图；
图5为本发明实施例1中所述煤矿除尘系统的多相分流装置的结构示意图；
图6为本发明实施例1中所述煤矿除尘系统的多相分流装置的剖面结构示意图；
图7为本发明实施例1中所述煤矿除尘系统的喷嘴的分布图；
图8为本发明实施例1中所述煤矿除尘系统的喷嘴的分布图。
图中：1、引射器；2、气力抽吸装置；3、雾沫除尘装置；4、旋流分离装置；5、多相分流装置；6、排尘器；7、引射口；8、进风口；9、高压风口；10、扩散段；11、出风口；12、喷淋段扩散风管；13、喷嘴；14、分流锥；15、旋流叶片；16、旋流风管；17、净风入口；18、含尘混合风入口；19、脱尘管旋流器；20、净风出口；21、污水排出口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
实施例1
如图1至图8所示，根据本实施例1的煤矿除尘系统，包括依次连接的捕集装置、气力抽吸装置2、雾沫除尘装置3、旋流分离装置4、多相分流装置5和排尘器6，所述捕集装置、所述气力抽吸装置2、所述雾沫除尘装置3、所述旋流分离装置4和所述多相分流装置5均为管状式结构且相邻两个装置之间通过法兰连接为一体化结构，所述气力抽吸装置2通过可伸缩软管与煤矿通风管软连接，所述多相分流装置5的排渣口与煤矿排渣系统通过可伸缩管道软连接，所述雾沫除尘装置3通过软管与煤矿供水系统连接，所述可伸缩软管和所述软管的管道上分别设置截止阀。
本实施例1中，所述捕集装置包括捕集器和连接管道，所述捕集器与所述连接管道可拆卸连接，所述捕集器一端伸向孔口或工作面、另一端通过所述连接管道与所述气力抽吸装置2的引射器1连接，所述连接管道为可调节伸缩管道或固定钢管。
其中，捕集器的具体形状根据工作要求可为孔口捕集器或工作面捕集器。捕集器采用喇叭口筒结构，形状可为圆形筒、矩形筒、方形筒或梯形筒，此时喇叭口筒由软材料包裹侧面，由于捕集器一端伸向孔口或工作面、另一端通过连接管道与引射器1连接，故捕集器连接端的形状和尺寸与引射器1相匹配。
本实施例1中，所述气力抽吸装置2包括依次连接的吸入室、引射器1和扩散段10，所述引射器1的引射口7与煤矿供风系统通过管道连接，所述吸入室的壳体与所述捕集装置连接且为文丘里结构，所述扩散段10与所述雾沫除尘装置3连接。
其中，引射器1采用内引射器或外引射器。
在本实施例1中，所述雾沫除尘装置3采用扩径管道且小头端与所述吸入室出口连接、大头端与所述旋流分离装置4连接，所述扩径管道内为混合室且内壁设置有若干个喷嘴13，所述喷嘴13安装在穿透所述混合室管道侧面的引水管上，所述引水管通过法兰与所述混合室管道侧壁切线垂直固定且与煤矿供水系统连接，所述喷嘴13伸入所述混合室的长度为所述喷嘴13的喷嘴13口距所述混合室内壁1mm-20mm。
其中，扩径管道的管道长度和管径根据引风量和吸入含尘气体量计算获得，且喷嘴13的技术参数通过CFD计算获得，喷嘴13结构为本行业内技术领域范畴。
优选地，所述喷嘴13伸入所述混合室的长度为所述喷嘴13的喷嘴13口距所述混合室内壁5mm-10mm。
此时，所述混合室有1个-5个截面上安装有所述喷嘴13，每个所述截面上安装有3个-12个所述喷嘴13。
优选地，所混合室有2-4个截面安装有喷嘴13，每个截面上安装有4-8个喷嘴13。
在本实施例1中，所述旋流分离装置4包括外壳体和旋流分离器，所述外壳体与所述多相分流装置5的外壳为一体管状结构，所述旋流分离器包括旋流风管16、分流锥14和旋流叶片15，所述旋流风管16为沿所述外壳体轴向方向分布若干所述旋流叶片15的桶状结构，所述旋流叶片15中心轴处连接有所述分流锥14，所述旋流叶片15的数量为4片-16片。
优选地，旋流叶片15的数量为6片-12片，其中叶片角度和数量通过CFD计算获得。
在本实施例1中，所述多相分流装置5包括外壳、内壳、脱尘管旋流19器、净风入口17、含尘混合风入口18、净风出口20和污水排出口21，所述外壳与所述旋流分离装置4的外壳体为一体管状结构，所述内壳的管径小于所述外壳的管径且所述内壳与所述外壳等长，所述内壳沿中心线方向固定在所述外壳内，所述内壳一端的所述净风入口17与所述旋流分离装置4的旋流叶片15对应设置、另一端的所述净风出口20敞开设置，所述外壳上靠近所述内壳开口处的下方开设有所述污水排出口21，所述污水排出口21通过所述可伸缩管道与所述煤矿排渣系统连接，所述外壳上安装有所述脱尘管旋流19器，所述脱尘管旋流19器的所述含尘混合风入口18与所述旋流叶片15的距离大于所述净风入口17与所述旋流叶片15的距离。
其中，外壳和内壳的管径与长度通过计算获得。
本实施例1的煤矿除尘系统在工作时，首先将载有煤矿除尘系统的施工设备移动到工作区域，其中施工设备可以为掘进机，后将捕集器通过伸缩管道置于指定除尘需要区，连接煤矿除尘系统上与煤矿供风、供水系统的管道；打开雾沫除尘装置3的喷嘴13与煤矿供应水阀门后，逐渐打开煤矿通风系统与气力抽吸装置2的引射器1的截止阀，将煤矿通风的高压空气由高压风口9引入气力抽吸装置2，启动引射器1，此时在引射器1高速流动下，含尘气体由进风口8被吸入气力抽吸装置2，并混合在气力抽吸装置2扩散段10充分混合降压，通过气力抽吸装置2的出风口11进入雾沫除尘装置3，在喷淋段扩散风管12进一步混合降压，并通过喷嘴13形成的水幕将含尘气体中粉尘吸附、润湿、凝聚、聚结，在雾沫除尘装置3出口端随着压力降低，混合流体速度加快，高速进入旋流分离装置4，高速进入旋流分离器的气液固混合流体在旋流分离器分流锥14导流作用下切线进入旋流分离器的旋流叶片15，高速流体在旋流叶片15的导流形成的离心力作用下，质量相对较大的含有液、固混合物的流体由旋流叶片15的末端甩出，后沿旋流分离器外壳进入多相分流装置5的含尘混合风入口18，质量相对小的气体穿过旋流分离器的旋流叶片15进入多相分流装置5的净风入口17，从而实现气液、气固分离；由含尘混合风入口18进入多相分流装置5的含尘流体在惯性力作用下在多相分流装置5的脱尘管旋流19器内旋转，最终从污水排出口21排出，进入煤矿排渣系统，脱除粉尘的气体由多相分流装置5的净风入口17进入，穿过多相分流装置5后从净风出口20排出。
实施例2
根据本实施例2的煤矿除尘方法，包括以下步骤：
步骤（1）将载有所述煤矿除尘系统的施工设备移动到工作区域，将捕集装置通过伸缩管道置于指定除尘区；
步骤（2）打开雾沫除尘装置3的喷嘴13与煤矿供水系统的截止阀的阀门；
步骤（3）逐渐打开煤矿通风系统的煤矿通风管与气力抽吸装置2中引射器1的截止阀，启动引射器1，含尘气体通过吸入室进入气力抽吸装置2；
步骤（4）雾沫除尘装置3的喷嘴13形成的水幕将含尘气体中的粉尘吸附、润湿、凝聚，在雾沫除尘装置3出口端降压，加速进入旋流分离装置4；
步骤（5）高速进入旋流分离装置4的气液固混合流体在旋流分离装置4形成的离心力的作用下，气液、气固得以分离；
步骤（6）分离出的气体由多相分流装置5的内壳排出，被离心力甩出的液固混合物进入多相分流装置5的外壳，并由污水排出口21排出。
其中，步骤（1）中的煤矿除尘系统可设置一组，也可设置相同结构的多组；煤矿除尘系统的个数由单个煤矿除尘系统的吸入量以及作业面的含尘气体量来确定。
其中，步骤（2）中雾沫除尘装置3的喷嘴13可全部打开，也可单独打开；需要打开喷嘴13的数量根据含尘气体中的粉尘量以及脱除后气体中粉尘含量来确定，以便节约用水消耗。
在本实施例2中，所述步骤（5）中，高速进入旋流分离装置4的气液固混合流体在分流锥14的导流作用下切线进入旋流叶片15，高速流体在旋流叶片15导流形成的离心力作用下，含有液、固混合物的流体由旋流叶片15的末端甩出后沿旋流分离装置4的外壳体进入多相分流装置5的含尘混合风入口18，气体穿过旋流叶片15进入多相分流装置5的净风入口17，从而实现气液、气固分离。
优选地，所述步骤（6）中，由含尘混合风入口18进入多相分流装置5的含尘流体在惯性力作用下在多相分流装置5的脱尘管旋流19器内旋转，最终从污水排出口21排出进入煤矿排渣系统，脱除粉尘的气体由多相分流装置5的净风入口17进入穿过多相分流装置5后从净风出口20排出。
实施例3
本实施例3的煤矿除尘系统应用于某煤矿工作面除尘，该工作面所处的条件为：
通过计算工作面风量，选用由四台气力抽吸装置2组成的煤矿除尘系统来处理该工作面粉尘。
使用时，将捕集器通过伸缩管道置于指定除尘作业面，连接煤矿除尘系统上与煤矿供风、供水系统的管道；打开雾沫除尘装置3的喷嘴13与煤矿供应水阀门后，逐渐打开煤矿通风系统与气力抽吸装置2的引射器1的截止阀，将煤矿通风的高压空气由高压风口9引入气力抽吸装置2，启动引射器1，此时在引射器1高速流动下，含尘气体由进风口8被吸入气力抽吸装置2，并混合在气力抽吸装置2扩散段10充分混合降压，通过气力抽吸装置2的出风口11进入雾沫除尘装置3，在喷淋段扩散风管12进一步混合降压，并通过喷嘴13形成的水幕将含尘气体中粉尘吸附、润湿、凝聚、聚结，在雾沫除尘装置3出口端随着压力降低，混合流体速度加快，高速进入旋流分离装置4，高速进入旋流分离器的气液固混合流体在旋流分离器分流锥14导流作用下切线进入旋流分离器的旋流叶片15，高速流体在旋流叶片15的导流形成的离心力作用下，质量相对较大的含有液、固混合物的流体由旋流叶片15的末端甩出，后沿旋流分离器外壳进入多相分流装置5的含尘混合风入口18，质量相对小的气体穿过旋流分离器的旋流叶片15进入多相分流装置5的净风入口17，从而实现气液、气固分离；由含尘混合风入口18进入多相分流装置5的含尘流体在惯性力作用下在多相分流装置5的脱尘管旋流19器内旋转，最终从污水排出口21排出，进入煤矿排渣系统，脱除粉尘的气体由多相分流装置5的净风入口17进入，穿过多相分流装置5后从净风出口20排出。
经过处理后，在净风出口20处取样分析，其中粉尘浓度为56mg/m3，计算得到脱尘率为98.25%。
实施例4
本实施例4的煤矿除尘系统应用于某煤矿孔口除尘，该孔口所处的条件为：
通过计算孔口风量，选用由一台气力抽吸装置2组成的煤矿除尘系统来处理该孔口粉尘。
使用时，将捕集器通过伸缩管道置于指定除尘孔口，连接煤矿除尘系统上与煤矿供风、供水系统的管道；打开雾沫除尘装置3的喷嘴13与煤矿供应水阀门后，逐渐打开煤矿通风系统与气力抽吸装置2的引射器1的截止阀，将煤矿通风的高压空气由高压风口9引入气力抽吸装置2，启动引射器1，此时在引射器1高速流动下，含尘气体由进风口8被吸入气力抽吸装置2，并混合在气力抽吸装置2扩散段10充分混合降压，通过气力抽吸装置2的出风口11进入雾沫除尘装置3，在喷淋段扩散风管12进一步混合降压，并通过喷嘴13形成的水幕将含尘气体中粉尘吸附、润湿、凝聚、聚结，在雾沫除尘装置3出口端随着压力降低，混合流体速度加快，高速进入旋流分离装置4，高速进入旋流分离器的气液固混合流体在旋流分离器分流锥14导流作用下切线进入旋流分离器的旋流叶片15，高速流体在旋流叶片15的导流形成的离心力作用下，质量相对较大的含有液、固混合物的流体由旋流叶片15的末端甩出，后沿旋流分离器外壳进入多相分流装置5的含尘混合风入口18，质量相对小的气体穿过旋流分离器的旋流叶片15进入多相分流装置5的净风入口17，从而实现气液、气固分离；由含尘混合风入口18进入多相分流装置5的含尘流体在惯性力作用下在多相分流装置5的脱尘管旋流19器内旋转，最终从污水排出口21排出，进入煤矿排渣系统，脱除粉尘的气体由多相分流装置5的净风入口17进入，穿过多相分流装置5后从净风出口20排出。
经过处理后，在净风出口20处取样分析，其中粉尘浓度为103mg/m3，计算得到脱尘率为96.99%。
本发明的煤矿除尘系统单元组合设计合理，体积小巧，具有投资少、占地小、耗能低、脱尘率高等优点，本发明的煤矿除尘方法具有流程短、操作费用低等优点。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种煤矿除尘系统，其特征在于，包括依次连接的捕集装置、气力抽吸装置、雾沫除尘装置、旋流分离装置、多相分流装置和排尘器，所述捕集装置、所述气力抽吸装置、所述雾沫除尘装置、所述旋流分离装置和所述多相分流装置均为管状式结构且相邻两个装置之间通过法兰连接为一体化结构，所述气力抽吸装置通过可伸缩软管与煤矿通风管软连接，所述多相分流装置的排渣口与煤矿排渣系统通过可伸缩管道软连接，所述雾沫除尘装置通过软管与煤矿供水系统连接，所述可伸缩软管和所述软管的管道上分别设置截止阀；所述旋流分离装置包括外壳体和旋流分离器，所述外壳体与所述多相分流装置的外壳为一体管状结构，所述旋流分离器包括旋流风管、分流锥和旋流叶片，所述旋流风管为沿所述外壳体轴向方向分布若干所述旋流叶片的桶状结构，所述旋流叶片中心轴处连接有所述分流锥，所述旋流叶片的数量为4片-16片；所述多相分流装置包括外壳、内壳、脱尘管旋流器、净风入口、含尘混合风入口、净风出口和污水排出口，所述外壳与所述旋流分离装置的外壳体为一体管状结构，所述内壳的管径小于所述外壳的管径且所述内壳与所述外壳等长，所述内壳沿中心线方向固定在所述外壳内，所述内壳一端的所述净风入口与所述旋流分离装置的旋流叶片对应设置、另一端的所述净风出口敞开设置，所述外壳上靠近所述内壳开口处的下方开设有所述污水排出口，所述污水排出口通过所述可伸缩管道与所述煤矿排渣系统连接，所述外壳上安装有所述脱尘管旋流器，所述脱尘管旋流器的所述含尘混合风入口与所述旋流叶片的距离大于所述净风入口与所述旋流叶片的距离。
2.根据权利要求1所述一种煤矿除尘系统，其特征在于，所述捕集装置包括捕集器和连接管道，所述捕集器与所述连接管道可拆卸连接，所述捕集器一端伸向孔口或工作面、另一端通过所述连接管道与所述气力抽吸装置的引射器连接，所述连接管道为可调节伸缩管道或固定钢管。
3.根据权利要求1所述一种煤矿除尘系统，其特征在于，所述气力抽吸装置包括依次连接的吸入室、引射器和扩散段，所述引射器与煤矿供风系统通过管道连接，所述吸入室的壳体与所述捕集装置连接且为文丘里结构，所述扩散段与所述雾沫除尘装置连接。
4.根据权利要求3所述一种煤矿除尘系统，其特征在于，所述雾沫除尘装置采用扩径管道且小头端与所述吸入室出口连接、大头端与所述旋流分离装置连接，所述扩径管道内为混合室且内壁设置有若干个喷嘴，所述喷嘴安装在穿透所述混合室管道侧面的引水管上，所述引水管通过法兰与所述混合室管道侧壁切线垂直固定且与煤矿供水系统连接，所述喷嘴伸入所述混合室的长度为所述喷嘴的喷嘴口距所述混合室内壁1mm-20mm。
5.根据权利要求4所述一种煤矿除尘系统，其特征在于，所述混合室有1个-5个截面上安装有所述喷嘴，每个所述截面上安装有3个-12个所述喷嘴。
6.一种利用权利要求1所述煤矿除尘系统的除尘方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1）将载有所述煤矿除尘系统的施工设备移动到工作区域，将捕集装置通过伸缩管道置于指定除尘区；
步骤（2）打开雾沫除尘装置的喷嘴与煤矿供水系统的截止阀的阀门；
步骤（3）逐渐打开煤矿通风系统的煤矿通风管与气力抽吸装置中引射器的截止阀，启动引射器，含尘气体通过吸入室进入气力抽吸装置；
步骤（4）雾沫除尘装置的喷嘴形成的水幕将含尘气体中的粉尘吸附、润湿、凝聚，在雾沫除尘装置出口端降压，加速进入旋流分离装置；
步骤（5）高速进入旋流分离装置的气液固混合流体在旋流分离装置形成的离心力的作用下，气液、气固得以分离；
步骤（6）分离出的气体由多相分流装置的内壳排出，被离心力甩出的液固混合物进入多相分流装置的外壳，并由污水排出口排出。
7.根据权利要求6所述除尘方法，其特征在于，所述步骤（5）中，高速进入旋流分离装置的气液固混合流体在分流锥的导流作用下切线进入旋流叶片，高速流体在旋流叶片导流形成的离心力作用下，含有液、固混合物的流体由旋流叶片的末端甩出后沿旋流分离装置的外壳体进入多相分流装置的含尘混合风入口，气体穿过旋流叶片进入多相分流装置的净风入口，从而实现气液、气固分离。
8.根据权利要求6所述除尘方法，其特征在于，所述步骤（6）中，由含尘混合风入口进入多相分流装置的含尘流体在惯性力作用下在多相分流装置的脱尘管旋流器内旋转，最终从污水排出口排出进入煤矿排渣系统，脱除粉尘的气体由多相分流装置的净风入口进入穿过多相分流装置后从净风出口排出。
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Citations (4)
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| CN1572356A (zh) * | 2003-06-13 | 2005-02-02 | Cft股份有限公司 | 具有多射流喷嘴的除尘装置 |
| CN101963065A (zh) * | 2010-10-20 | 2011-02-02 | 江都市引江矿业设备有限公司 | 一种煤矿井下用压气排渣钻孔除尘器 |
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