CN112879075A

CN112879075A - 一种煤矿采掘推进用降尘装置

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Publication number: CN112879075A
Application number: CN202110049196.3A
Authority: CN
Inventors: 赵海妮; 韩召; 范振; 赵杰; 杨森林; 单玉婷; 王利娜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2041-01-14
Also published as: CN112879075B

Abstract

本公开揭示了一种煤矿采掘推进用降尘装置，包括：装置本体，所述装置本体包括一构造有粉尘收集腔的粉尘收集部，以及位于所述粉尘收集部一侧且构造有粉尘处理腔的粉尘处理部，所述粉尘收集腔与所述粉尘处理腔相互连通以使所述粉尘收集部收集的粉尘能够输送至所述粉尘处理腔内；雾化降尘装置，其设置于所述装置本体上，包括一连接水源的增压泵和与所述增压泵管路连接的增压储水罐，所述增压储水罐上设置有送水接头，所述送水接头上连接有延伸至所述粉尘处理腔内的喷水管，所述喷水管上均布有多个雾化喷头，多个所述雾化喷头构造为将所述喷水管内高压水流雾化喷出以吸附并沉降粉尘。该装置可以有效的降低煤矿采掘推进过程中传送带位置的粉尘。

Description

一种煤矿采掘推进用降尘装置

技术领域

本发明涉及一种矿用设备，特别是一种煤矿采掘推进用降尘装置。

背景技术

煤矿井下掘进过程中，常常会产生大量的粉尘，这类粉尘主要包括岩屑粉尘和煤屑粉尘。这些粉尘主要产生于采掘环节和装运环节，不可避免且浓度较高。高浓度的粉尘除直观可见的降低能见度，使得掘进巷道安全管理产生隐患之外，长期积累的大量粉尘还会堆积在巷道内，变得难以清理。同时较高浓度的粉尘还具有易燃易爆属性，如果采掘巷道内煤尘积累过多，遇到明火后很可能发生爆炸，对整个矿井的安全生产造成巨大的威胁。目前煤层注水是常见的降尘技术，这一技术通过在采煤前向煤层内打钻,将压力水和注水增强剂水溶液注入煤体,使之缓慢渗入煤的裂隙和孔隙，使煤的水分增加,强度降低,塑性增大，减少采煤时煤尘的生成量，还可缓和冲击地压和瓦斯突出。至于注水增强剂的种类和成分，目前市购的成分不一，但其基本原理均是常见的表面活性剂，增强浸入，使得液滴更容易捕捉煤尘。可以想见，这一技术在目前的煤矿采掘中用于降低粉尘污染，是有一定预期效果的。但是，发明人发现，这一技术在实际执行时，仍存在众多问题，例如，不同地质条件下，钻孔的长度很难测定，注水量也难以统计，因此注水降尘法在实际应用中，一般很难达到预期。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种可应用于井下采掘的煤矿采掘推进用降尘装置，该装置可以有效的降低煤矿采掘推进过程中传送带位置的粉尘。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的一种煤矿采掘推进用降尘装置，其固定安装于传送带上方，包括：

装置本体，所述装置本体包括一构造有粉尘收集腔的粉尘收集部，以及位于所述粉尘收集部一侧且构造有粉尘处理腔的粉尘处理部，所述粉尘收集腔与所述粉尘处理腔相互连通以使所述粉尘收集部收集的粉尘能够输送至所述粉尘处理腔内；

雾化降尘装置，其设置于所述装置本体上，包括一连接水源的增压泵和与所述增压泵管路连接的增压储水罐，所述增压储水罐上设置有送水接头，所述送水接头上连接有延伸至所述粉尘处理腔内的喷水管，所述喷水管上均布有多个雾化喷头，多个所述雾化喷头构造为将所述喷水管内高压水流雾化喷出以吸附并沉降粉尘。

作为优选，位于所述粉尘收集部的另一侧，还设置有一前导部，所述前导部构造有一与所述粉尘收集腔连通的前导腔，所述前导腔构造为便于将粉尘导入所述粉尘收集腔的异形腔。

作为优选，所述前导部的纵向切面为三角形。

作为优选，所述粉尘处理部的所述粉尘处理腔通过连接管与一抽风装置连通。

作为优选，所述抽风装置位于所述粉尘处理部的顶部，且其包括连接在所述连接管上的风机和驱动所述风机的第二电机，所述风机构造有一与井下通风系统连通的出风口。

作为优选，所述粉尘收集腔内均匀分布有多个吸附柱，所述吸附柱由线材编织而成且具备便于吸附的规则的编织纹理。

作为优选，所述线材的材质为聚乙烯、聚丙烯、聚酯纤维或棉质。

作为优选，所述粉尘处理腔和所述粉尘收集腔之间通过一隔板分隔，所述隔板上均布有多个槽孔，多个所述吸附柱上沿其长度方向构造有导槽，且其一端卡接在所述槽孔内，另一端通过一固定机构悬挂固定。

作为优选，所述固定机构包括位于所述粉尘收集腔顶部的顶部连接梁，以及悬垂固定在所述顶部连接梁上的竖向固定杆，所述吸附柱的另一端通过设置在所述竖向固定杆上的多个卡钩钩挂固定。

作为优选，所述吸附柱通过所述卡钩钩挂一端的位置高于位于所述槽孔内的一端，以形成便于积聚在所述导槽内的粉尘向所述粉尘处理腔一侧滑落的倾斜结构。

与现有技术相比较，本发明提供的一种煤矿采掘推进用降尘装置，可布置在煤矿采掘推进过程中的传送带的端头，且尽可能的接近工作面以最大程度的收集粉尘。收集到的粉尘进一步进入粉尘处理腔内通过高压水雾化吸附后，含有粉尘的液滴会再次滴落到传送带上。相比较于常见的注水降尘法来说，本发明具有效果稳定，成本低，易于部署的特点。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。

本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

图1为本发明的一种煤矿采掘推进用降尘装置的立体结构示意图。

图2为本发明的一种煤矿采掘推进用降尘装置的侧部视角结构示意图。

图3为本发明的一种煤矿采掘推进用降尘装置的底部视角结构示意图。

图4为本发明的一种煤矿采掘推进用降尘装置的正面视角的立体结构示意图。

图5为本发明的一种煤矿采掘推进用降尘装置的又一视角的立体结构示意图。

图6为本发明的一种煤矿采掘推进用降尘装置的再一视角的立体结构示意图(隐去部分部件)。

图7为本发明的一种煤矿采掘推进用降尘装置的吸附柱的立体结构示意图。

图8为本发明的一种煤矿采掘推进用降尘装置的雾化喷头的立体爆炸分解结构示意图。

主要附图标记：

1…装置本体；11…粉尘收集部；12…前导部；13…粉尘处理部；14…锁定机构；2…雾化降尘装置；21…增压泵；22…增压储水罐；23…第一送水接头；24…第二送水接头；3…抽风装置；31…第二电机；32…风机；33…连接管；111…粉尘收集腔；112…顶部连接梁；113…吸附柱；115…竖向固定杆；116…卡钩；121…前导腔；131…粉尘处理部本体；132…活动门；133…粉尘处理腔；134…第一喷水管；135…第二喷水管；136…第一雾化喷头；137…第二雾化喷头；138…隔板；139…底板；141…锁杆；142…操作杆；143…手柄；211…第一电机；212…泵体；321…出风口；1131…吸附柱本体；1132…导槽；1321…滑套；1322…固定卡箍；1323…锁死机构；1361…外管；1362…内管；1363…喷头；1364…连接接口；1381…槽孔；1391…透水孔；13231…转动件；13232…固定件；13621…通槽；13631…喷头本体；13632…封盖；13633…喷头外壳；13634…雾化腔；13635…增压腔；13636…出水口。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。

显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如图1至图6所示，本发明实施例提供的一种煤矿采掘推进用降尘装置，其固定安装于传送带(未图示)上方，包括：装置本体1，所述装置本体1包括一构造有粉尘收集腔111的粉尘收集部11，以及位于所述粉尘收集部11一侧且构造有粉尘处理腔133的粉尘处理部13，所述粉尘收集腔111与所述粉尘处理腔133相互连通以使所述粉尘收集部11收集的粉尘能够输送至所述粉尘处理腔133内；通常来说，由于粉尘收集部11整体覆盖于传送带端头位置，因此较重的颗粒在遇到腔壁的阻挡后，会自然回落至传送带上。而粉尘内较轻的颗粒会上行并自然运动到粉尘处理腔133内，此时需要依赖雾化降尘装置2进行雾化降尘处理，在本发明中，雾化降尘装置2设置于所述装置本体1上，其包括一连接水源(未图示)的增压泵21和与所述增压泵21管路连接的增压储水罐22，所述增压储水罐22上设置有送水接头，所述送水接头上连接有延伸至所述粉尘处理腔133内的喷水管，所述喷水管上均布有多个雾化喷头，多个所述雾化喷头构造为将所述喷水管内高压水流雾化喷出以吸附并沉降粉尘。经高压雾化后的水滴，会捕捉吸附较轻的粉尘颗粒并汇聚成较大液滴重新下落至传送带上。当然，为了避免传送带上的较大煤屑直接进入粉尘处理腔133内，造成雾化喷头堵塞，粉尘处理腔133可构造有底板139，且底板139上需构造多个落水孔1391。另外，在本实施例中，如图1和图6所示，送水接头设置有两个，分别为位置较低的第一送水接头23和位置较高的第二送水接头24。对应地，所述粉尘处理腔133内的喷水管也设置有两个，分别为与所述第一送水接头23连接的第一喷水管134和与所述第二送水接头24连接的第二喷水管135，同时，第一喷水管134设置有多个第一雾化喷头136，第二喷水管135上设置有多个第二雾化喷头137。可以理解的是，两根喷水管在粉尘处理腔133内形成立体的喷雾，可以对进入粉尘处理腔133内的粉尘进行无死角的吸附处理。但是，作为进一步改进，如图6所示，多个所述第一雾化喷头136和多个所述第二雾化喷头137相向设置，也即相互喷出高压水雾，这样一方面可以避免位于第二喷水管135上部空间的粉尘得不到有效处理或黏着在内壁上，另一方面也可以保证雾化喷头除没有污泥粘附，避免喷头堵塞。

图8示出了适用于本发明的煤矿采掘推进用降尘装置的雾化喷头的立体爆炸分解结构示意图。如图8所示，在一些实施例中，区别于一般的雾化喷头，由于井下环境的粉尘具有密度大的特点，因此雾化喷头的喷出口不适合直接暴露于外，因此，适用于本发明的雾化喷头，以第一雾化喷头136为例，可包括通过连接接口1364连接至所述第一喷水管134上的内管1362，所述内管1362外密封连接有一外管1361，所述内管1362沿其长度方向设置有便于水流通过的通槽13621，所述外管1361与所述内管1362之间留有间隙且其自由端设置有喷头1363，所述喷头1363包括连接在所述内管1362自由端的喷头本体13631，所述喷头本体13631外密封套设有喷头外壳13633，所述喷头外壳13633与所述外管1361密封连接，且在所述喷头外壳13633的端部构造有一雾化腔13634，所述喷头本体13631上设置的出水口13636位于所述雾化腔13634内且开口朝向雾化腔13634内壁。如图1所示，本发明的增压泵21具体可包括泵体212和第一电机211，第一电机211带动泵体212从水源泵水至增压储水罐22中，并通过压力表213观测压力指数，当压力指数达到要求后，打开第一送水接头23和/或第二送水接头24，高压水会从雾化喷头喷出，仍以第一雾化喷头136为例，高压水首先进入内管1362内并通过通槽13621进行第一次加速，经加速后的高压水会进入到喷头1363内并由喷头本体13631上的出水口13636高速喷出，高速液滴进而撞击在雾化腔13634的侧壁上完成雾化。作为对本雾化接头的进一步改进，还可考虑在喷头本体13631的端头设置封盖13632并构造成增压腔13635，这样一来，高压水在由出水口13636喷出之前，会在增压腔13635内积聚并实现增压，以此可以实现更好的雾化效果。

在本发明中，粉尘收集部11作为主要收集粉尘的部件，成型有较大的用于收集粉尘的粉尘收集腔111。但是，对于靠近作业面的部分，可能分布有多种器械，因此构造较大的粉尘收集腔变得不易部署。因此，在一些改进方案中，作为优选，如图1所示，位于所述粉尘收集部11的另一侧，还设置有一前导部12，所述前导部12构造有一与所述粉尘收集腔111连通的前导腔121，所述前导腔121构造为便于将粉尘导入所述粉尘收集腔的异形腔。实际上，该异形腔通常可构造为具有斜面的棱柱形腔室，更具体来说，所述前导部的纵向切面为三角形。这样一来，靠近作业面的粉尘会沿前导部12的内壁被传导至粉尘收集腔内。

再者，如上所述，在本发明中，主要通过高压水雾进行粉尘的降低或消除，水雾降尘事实上也并不能完全地除去粉尘，但通常都是粒度非常微小的粉尘，这一类粉尘通常难于去除但对人体健康危害更大。为了避免作业面人员吸入过多有害粉尘，作为优选，如图1所示，所述粉尘处理部13的所述粉尘处理腔133通过连接管33与一抽风装置3连通。一般来说，抽风装置3可包风机32和驱动所述风机32的第二电机31。但是，需要说明的是，抽风装置3的设置目的在于抽出水雾无法处理的超微小(100μm以下)粉尘，因此，所述抽风装置3最好位于所述粉尘处理部13的顶部，且所述风机32构造有一与井下通风系统(未示出)连通的出风口321。如此一来，超微小粉尘会被直接抽吸到通风系统内进行后续处理。

承上所述，在本发明中，除前导部12之外，粉尘收集部11是粉尘首先汇聚的部位，直接设置为空腔的方式可以使较大的粉尘在粉尘收集腔111内下落，但这部分粉尘仍属于质轻的颗粒，仍有可能在受到扰动后再次扬起。因此，在本发明进一步改进方案中，所述粉尘收集腔111内可均匀分布有多个吸附柱113，所述吸附柱113具体由线材编织而成且具备便于吸附的规则的编织纹理。其编织材质一般可选为聚乙烯、聚丙烯、聚酯纤维或棉质，图7示出了其一种具体结构。如图7所示，其吸附柱本体1131可由编织的片材卷曲成具有导槽1132的结构。而导槽1132的作用就在于收集下落过程积聚的粉尘。再进一步地，如图5和图6所示，所述粉尘处理腔133和所述粉尘收集腔111之间可通过一隔板138分隔，所述隔板138上均布有多个槽孔1381，多个所述吸附柱113其一端卡接在所述槽孔1381内，另一端通过一固定机构(未标注)悬挂固定。更具体来说，如图5所示，所述固定机构包括位于所述粉尘收集腔111顶部的顶部连接梁114，以及悬垂固定在所述顶部连接梁114上的竖向固定杆115，所述吸附柱113的另一端通过设置在所述竖向固定杆115上的多个卡钩116钩挂固定。同时，为了便于积聚的粉尘顺利滑落到粉尘处理腔133内，可以将所述吸附柱113通过所述卡钩116钩挂一端的位置设置为高于位于所述槽孔1381内的一端，以形成便于积聚在所述导槽1132内的粉尘向所述粉尘处理腔133一侧滑落的倾斜结构。

另外，在图1、图2和图4中，还示出了本发明的另一改进方案，如图所示，在这一实施方式中，粉尘处理部13的外侧壁设置有活动门132，该活动门132铰接在粉尘处理部本体131上并通过锁定机构14锁闭。这样可以确保在雾化喷头损坏或者堵塞时，可以很方便的对粉尘处理腔133内部进行清理并对雾化喷头进行更换或维修。当然，出于安全考虑，此活动门132应被设计为具有较好的锁固效果，对此，在本发明中给出了一种具体实现方式。例如，锁定机构14可具体包括多个设置于所述活动门上的滑套1321和穿设在所述滑套1321上的锁杆141，所述锁杆141靠近中部设置有固定卡箍1322，所述卡箍1322上连接有便于操作的操作杆142，所述操作杆的端部设置有手柄143，且所述锁杆141的两端至少一端与设置在所述粉尘处理部本体131上的锁定件穿插固定。当需要打开活动门132时，可操作手柄143向上或向下抬起锁杆141，而后打开活动门132进行检修维护。且进一步地，为了便于管理，如图1所示，所述操作杆142被锁固在一锁死机构1323中，该锁死机构1323包括一L型的固定件13232和一L型的转动件13231，所述固定件13232和所述转动件13231构成供操作杆142穿过的空间，且两者可通过常见的挂锁进行锁定，而挂锁的钥匙则由专门的负责检修的人员掌管。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种煤矿采掘推进用降尘装置，其固定安装于传送带上方，包括：

2.如权利要求1所述的装置，位于所述粉尘收集部的另一侧，还设置有一前导部，所述前导部构造有一与所述粉尘收集腔连通的前导腔，所述前导腔构造为便于将粉尘导入所述粉尘收集腔的异形腔。

3.如权利要求2所述的装置，所述前导部的纵向切面为三角形。

4.如权利要求1所述的装置，所述粉尘处理部的所述粉尘处理腔通过连接管与一抽风装置连通。

5.如权利要求4所述的装置，所述抽风装置位于所述粉尘处理部的顶部，且其包括连接在所述连接管上的风机和驱动所述风机的第二电机，所述风机构造有一与井下通风系统连通的出风口。

6.如权利要求1所述的装置，所述粉尘收集腔内均匀分布有多个吸附柱，所述吸附柱由线材编织而成且具备便于吸附的规则的编织纹理。

7.如权利要求6所述的装置，所述线材的材质为聚乙烯、聚丙烯、聚酯纤维或棉质。

8.如权利要求6所述的装置，所述粉尘处理腔和所述粉尘收集腔之间通过一隔板分隔，所述隔板上均布有多个槽孔，多个所述吸附柱上沿其长度方向构造有导槽，且其一端卡接在所述槽孔内，另一端通过一固定机构悬挂固定。

9.如权利要求8所述的装置，所述固定机构包括位于所述粉尘收集腔顶部的顶部连接梁，以及悬垂固定在所述顶部连接梁上的竖向固定杆，所述吸附柱的另一端通过设置在所述竖向固定杆上的多个卡钩钩挂固定。

10.如权利要求9所述的装置，所述吸附柱通过所述卡钩钩挂一端的位置高于位于所述槽孔内的一端，以形成便于积聚在所述导槽内的粉尘向所述粉尘处理腔一侧滑落的倾斜结构。