CN113217074A - 一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，包括支撑台，所述支撑台的上端固定有动力箱，所述动力箱的上端固定有存放箱，所述存放箱的内壁固定有一号料筒、二号料筒和喷发箱，所述一号料筒和二号料筒的侧壁共同固定有混料箱，所述喷发箱的侧壁贯穿插设有喷料管，所述喷料管的端部通过转移管连接有喷头，所述转移管内部设有动力转移机构。优点在于：在喷发箱内部混料量降低至一定程度时，一号压力计所承受的压力将达到限定值，从而使得成料泵启动，并通过延时开关控制其延时关闭，故而成料泵将泵送混料箱内部的混料使其向喷发箱内部补充，并且持续固定时长，从而能够实现对混料箱内部混料的有效抽取，可以实现持续的喷洒治理。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下防护技术领域，尤其涉及一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置。
背景技术
煤矿在掘进或回采的过程中会产生大量煤尘，研究表明，长期处于高粉尘浓度的工作环境会导致不可逆的、致命性的肺部疾病，故而开展煤矿井下煤尘的防治试验，控制工作面粉尘浓度，对改善工作面环境，保障工人们的身体健康有着重要意义。
煤矿在开采过程中，由于开采扰动和卸压的影响，瓦斯通常会从落煤快速解吸至采煤工作面，导致采煤工作面和上隅角瓦斯超限，从而影响煤矿的安全生产，故而开展煤矿井下瓦斯的解吸抑制试验，降低瓦斯解吸速率，对实现煤矿的安全生产具有重要意义；
现有方法是表面活性剂或润湿剂按照一定比例掺入水中，通过喷洒或者喷雾的方式润湿煤层，实现对瓦斯和煤尘的同步处理，但是，现有设备在使用时，往往现有提前配备活性剂等混料，需要定时人工配比混合，此过程需要停止处理，从而无法实现连续的喷洒处理，并且现有设备在喷洒时喷洒角度固定，覆盖范围有限，需要人为调整，使用极为不便。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中喷洒处理不便的问题，而提出的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，包括支撑台，所述支撑台的上端固定有动力箱，所述动力箱的上端固定有存放箱，所述存放箱的内壁固定有一号料筒、二号料筒和喷发箱，所述一号料筒和二号料筒的侧壁共同固定有混料箱，所述喷发箱的侧壁贯穿插设有喷料管，所述喷料管的端部通过转移管连接有喷头，所述转移管内部设有动力转移机构，所述喷发箱的内部设有喷发搅拌机构，所述混料箱的内部设有加料混合机构，所述一号料筒和二号料筒的内部均固定有配料泵，两个所述配料泵均通过加料管与混料箱内部连通，所述转移管的底部设有自动转向机构。
在上述的煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置中，所述加料混合机构包括固定于混料箱内底部的搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴固定有搅拌轴，所述搅拌轴的侧壁固定有多个搅拌杆。
在上述的煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置中，所述混料箱的顶部固定有成料泵，所述成料泵的出水端通过补充管与喷发箱内部连通，所述成料泵的进水端连接有抽吸管，所述混料箱的内底部固定有二号压力计。
在上述的煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置中，所述喷发搅拌机构包括固定于喷发箱内底部的喷洒泵，所述喷洒泵的出水管连接有搅拌箱，所述喷料管与搅拌箱顶部连通，所述搅拌箱的侧壁贯穿转动连接有带动轴，所述带动轴位于搅拌箱内部一段侧壁固定有多个转叶，所述带动轴位于搅拌箱外部一段侧壁固定有多个搅拌叶，所述喷发箱的内底部设有一号压力计。
在上述的煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置中，所述动力转移机构包括与转移管内底部贯穿转动连接的转轴，所述转轴的侧壁固定有多个驱动叶。
在上述的煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置中，所述自动转向机构包括固定于转移管底部的转箱，所述转轴的底部贯穿转箱的顶部并固定有丝杆，所述丝杆的侧壁螺纹连接有滑块，所述滑块的端部与转箱的内底部共同连接有弹性带。
在上述的煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置中，所述存放箱的侧壁固定有两个对称设置的安装板，两个所述安装板的侧壁通过扭簧共同转动连接有转杆，所述转箱的侧壁与转杆的侧壁相固定，所述滑块与转箱的内壁密封滑动连接。
在上述的煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置中，所述存放箱的侧壁固定有拉动箱，所述拉动箱的内底部通过偏转弹簧连接有拉块，所述拉块的上端固定有拉绳，所述拉动箱的底部贯穿插设有输水管，所述输水管的另一端与转箱的底部连通，所述拉动箱的上部侧壁贯穿开设有拉孔，所述拉绳贯穿拉孔与转移管的侧壁相固定。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明中，通过设置喷发箱，在喷发箱内部混料量降低至一定程度时，一号压力计所承受的压力将达到限定值，从而使得成料泵启动，并通过延时开关控制其延时关闭，故而成料泵将泵送混料箱内部的混料使其向喷发箱内部补充，并且持续固定时长，从而能够实现对混料箱内部混料的有效抽取，保证喷发箱内部混料充足，可以实现持续的喷洒治理；
2、本发明中，通过设置二号压力计，在混料箱内部混料抽取缺失后，二号压力计所承受的压力减小并达到设定值，使得配料泵启动，并通过延时开关控制其延时启动，故而能够保证配料泵启动时，混料箱内部已有的混料已经被抽取干净，在配料泵的作用下，配料将从一号料筒和二号料筒中进入到混料箱中，实现对混料的制作；
3、本发明中，两个配料泵的功率运行功率不同，在其他条件一致的情况下，同时的注入与停止能够实现一定比例的有效添加，从而利用搅拌电机带动搅拌轴及搅拌杆转动，来实现对配料的有效混合，保证混料箱内部能够储存一定的混料，保证混料的及时供应；
4、本发明中，通过设置搅拌箱，在喷发箱中混料经过搅拌箱时，混料流体将冲击转叶，使其驱动带动轴转动，使得带动轴带动外部搅拌叶转动，从而使得喷发箱内部的混料能够得到不断的搅拌，从而规避混料在喷发箱内部沉淀影响喷发比例，进而保证治理效果；
5、本发明中，通过设置自动转向机构，在喷洒治理过程中，利用喷洒过程的动力带动丝杆转动，从而实现滑块的往复运动，使得拉块往复运动，配合连接用扭簧和拉绳，实现了转箱和转移管的往复摆动，且摆动幅度接近一百八十度，能够极大程度的实现快速喷洒和覆盖，降低人力劳动时间。
附图说明
图1为本发明提出的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置的侧剖视图；
图3为图1中A方向的剖视图；
图4为本发明提出的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置中转箱部分的结构示意图；
图5为本发明提出的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置中拉动箱部分的结构示意图。
图中：1支撑台、2存放箱、3一号料筒、4二号料筒、5混料箱、6喷发箱、7喷料管、8转移管、9喷头、10配料泵、11加料管、12成料泵、13抽吸管、14补充管、15喷洒泵、16搅拌箱、17一号压力计、18二号压力计、19搅拌电机、20搅拌轴、21搅拌杆、22带动轴、23转叶、24搅拌叶、25安装板、26转杆、27转箱、28转轴、29驱动叶、30丝杆、31滑块、32弹性带、33输水管、34拉动箱、35偏转弹簧、36拉块、37拉孔、38拉绳、39滚轮、40动力箱。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例
参照图1-5，一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，包括支撑台1，支撑台1的上端固定有动力箱40，动力箱40的上端固定有存放箱2，存放箱2的内壁固定有一号料筒3、二号料筒4和喷发箱6，一号料筒3和二号料筒4的侧壁共同固定有混料箱5，喷发箱6的侧壁贯穿插设有喷料管7，喷料管7的端部通过转移管8连接有喷头9，转移管8内部设有动力转移机构，喷发箱6的内部设有喷发搅拌机构，混料箱5的内部设有加料混合机构，一号料筒3和二号料筒4的内部均固定有配料泵15，两个配料泵15均通过加料管11与混料箱5内部连通，转移管8的底部设有自动转向机构,支撑台1底部设有滚轮39，能够实现整个设备的便捷移动。
加料混合机构包括固定于混料箱5内底部的搅拌电机19，搅拌电机19的输出轴固定有搅拌轴20，搅拌轴20的侧壁固定有多个搅拌杆21；混料箱5的顶部固定有成料泵12，成料泵12的出水端通过补充管14与喷发箱6内部连通，成料泵12的进水端连接有抽吸管13，混料箱5的内底部固定有二号压力计18，二号压力计18的检测混料箱5内部混料量，在混料箱5内部开始损失混料时便会触发，并且导致配料泵10延时启动，从而在混料箱5内部混料转移完全后，实现有效的再次混料制造。
喷发搅拌机构包括固定于喷发箱6内底部的喷洒泵15，喷洒泵15的出水管连接有搅拌箱16，喷料管7与搅拌箱16顶部连通，搅拌箱16的侧壁贯穿转动连接有带动轴22，带动轴22与搅拌箱16的侧壁密封转动连接，带动轴22位于搅拌箱16内部一段侧壁固定有多个转叶23，带动轴22位于搅拌箱16外部一段侧壁固定有多个搅拌叶24，喷发箱6的内底部设有一号压力计17，一号压力计17用于检测喷发箱6内部混料的量，且控制成料泵12启动加料，成料泵12延时关闭，能够保证对喷发箱6的有效加料。
动力转移机构包括与转移管8内底部贯穿转动连接的转轴28，转轴28的侧壁固定有多个驱动叶29；自动转向机构包括固定于转移管8底部的转箱27，转轴28的底部贯穿转箱27的顶部并固定有丝杆30，丝杆30的侧壁螺纹连接有滑块31，丝杆30为往复丝杆，丝杆30的转动能够驱动滑块31做上下的往复运动，滑块31的端部与转箱27的内底部共同连接有弹性带32，弹性带32与转箱27的间隙中填充有水流，弹性带32能够拉绳且防水，能够保证滑块31的移动能够推动水流转移。
存放箱2的侧壁固定有两个对称设置的安装板25，两个安装板25的侧壁通过扭簧共同转动连接有转杆26，转箱27的侧壁与转杆26的侧壁相固定，滑块31与转箱27的内壁密封滑动连接，转箱27能够带动转移管8偏转，且受到扭簧的限制，能够自动复位。
存放箱2的侧壁固定有拉动箱34，拉动箱34的内底部通过偏转弹簧35连接有拉块36，拉块36与拉动箱34内壁密封滑动连接，拉块36的上端固定有拉绳38，拉动箱38的底部贯穿插设有输水管33，输水管33的另一端与转箱27的底部连通，拉动箱34的上部侧壁贯穿开设有拉孔37，拉绳38贯穿拉孔37与转移管8的侧壁相固定，拉动箱34内部有足够的移动空间，能够保证拉绳38足够的移动距离，从而保证转移管8能够偏转足够的角度。
本发明中，在实际操作时，一号料筒3和二号料筒4内部放置混合前原料，喷发箱6和混料箱5内部均有一定量的混合后的原料，在需要时，启动喷洒泵15，使其抽取喷发箱6内部的混料进入搅拌箱16继而转移至喷料管7中，再通过转移管8转移喷头9继而喷出，实现对混料的喷洒，完成对瓦斯煤尘的治理；
在喷发箱6内部混料量降低至一定程度时，一号压力计17所承受的压力将达到限定值，从而使得成料泵12启动，并通过延时开关控制其延时关闭，故而成料泵12将泵送混料箱5内部的混料使其向喷发箱6内部补充，并且持续固定时长，从而能够实现对混料箱5内部混料的有效抽取，保证喷发箱6内部混料充足，可以实现持续的喷洒治理；
在混料箱5内部混料抽取缺失后，二号压力计18所承受的压力减小并达到设定值，使得配料泵10启动，并通过延时开关控制其延时启动，故而能够保证配料泵10启动时，混料箱5内部已有的混料已经被抽取干净，在配料泵10的作用下，配料将从一号料筒3和二号料筒4中进入到混料箱5中，并且二者每次注入的总量时一定的，在达到二号压力计18的设定值后停止泵送，但是，两个配料泵10的功率运行功率不同，在其他条件一致的情况下，同时的注入与停止能够实现一定比例的有效添加，从而利用搅拌电机19带动搅拌轴20及搅拌杆21转动，来实现对配料的有效混合，保证混料箱5内部能够储存一定的混料，保证混料的及时供应；
在喷发箱6中混料经过搅拌箱16时，混料流体将冲击转叶23，使其驱动带动轴22转动，使得带动轴22带动外部搅拌叶24转动，从而使得喷发箱6内部的混料能够得到不断的搅拌，从而规避混料在喷发箱6内部沉淀影响喷发比例，进而保证治理效果；
在混料通过转移管8时，将会冲击驱动叶29而带动转轴28转动，使得转轴28带动丝杆30转动，进而使得其上的滑块31沿着丝杆30做往复运动，在滑块31上移过程中，转箱27底部空间增大，从而通过输水管33抽取拉动箱34内部的水流，进而使得拉块36在外部气压作用下向下移动，使得偏转弹簧35受力压缩，从而使得拉绳38向拉动箱34内部转移，进而使得转移管8受到拉力而向拉动箱34靠近，随着丝杆30的转动，滑块30逐步上移，转移管8逐步偏转至最大值，随后滑块30复位向下移动，从而逐步的向拉动箱34内部充水，从而释放拉绳38，使得转移管8在转杆26连接用扭簧的弹力作用下自动回转，并受到拉绳38长度的限制，而慢慢回转，因此在喷洒过程中，转移管8能够带动喷头9做往复摆动，且摆动幅度接近一百八十度，能够极大程度的实现快速喷洒和覆盖，降低人力劳动时间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，包括支撑台(1)，其特征在于，所述支撑台(1)的上端固定有动力箱(40)，所述动力箱(40)的上端固定有存放箱(2)，所述存放箱(2)的内壁固定有一号料筒(3)、二号料筒(4)和喷发箱(6)，所述一号料筒(3)和二号料筒(4)的侧壁共同固定有混料箱(5)，所述喷发箱(6)的侧壁贯穿插设有喷料管(7)，所述喷料管(7)的端部通过转移管(8)连接有喷头(9)，所述转移管(8)内部设有动力转移机构，所述喷发箱(6)的内部设有喷发搅拌机构，所述混料箱(5)的内部设有加料混合机构，所述一号料筒(3)和二号料筒(4)的内部均固定有配料泵(15)，两个所述配料泵(15)均通过加料管(11)与混料箱(5)内部连通，所述转移管(8)的底部设有自动转向机构。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特征在于，所述加料混合机构包括固定于混料箱(5)内底部的搅拌电机(19)，所述搅拌电机(19)的输出轴固定有搅拌轴(20)，所述搅拌轴(20)的侧壁固定有多个搅拌杆(21)。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特征在于，所述混料箱(5)的顶部固定有成料泵(12)，所述成料泵(12)的出水端通过补充管(14)与喷发箱(6)内部连通，所述成料泵(12)的进水端连接有抽吸管(13)，所述混料箱(5)的内底部固定有二号压力计(18)。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特征在于，所述喷发搅拌机构包括固定于喷发箱(6)内底部的喷洒泵(15)，所述喷洒泵(15)的出水管连接有搅拌箱(16)，所述喷料管(7)与搅拌箱(16)顶部连通，所述搅拌箱(16)的侧壁贯穿转动连接有带动轴(22)，所述带动轴(22)位于搅拌箱(16)内部一段侧壁固定有多个转叶(23)，所述带动轴(22)位于搅拌箱(16)外部一段侧壁固定有多个搅拌叶(24)，所述喷发箱(6)的内底部设有一号压力计(17)。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特征在于，所述动力转移机构包括与转移管(8)内底部贯穿转动连接的转轴(28)，所述转轴(28)的侧壁固定有多个驱动叶(29)。
6.根据权利要求5所述的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特征在于，所述自动转向机构包括固定于转移管(8)底部的转箱(27)，所述转轴(28)的底部贯穿转箱(27)的顶部并固定有丝杆(30)，所述丝杆(30)的侧壁螺纹连接有滑块(31)，所述滑块(31)的端部与转箱(27)的内底部共同连接有弹性带(32)。
7.根据权利要求6所述的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特征在于，所述存放箱(2)的侧壁固定有两个对称设置的安装板(25)，两个所述安装板(25)的侧壁通过扭簧共同转动连接有转杆(26)，所述转箱(27)的侧壁与转杆(26)的侧壁相固定，所述滑块(31)与转箱(27)的内壁密封滑动连接。
8.根据权利要求7所述的一种煤矿井下瓦斯与煤尘协同防治装置，其特征在于，所述存放箱(2)的侧壁固定有拉动箱(34)，所述拉动箱(34)的内底部通过偏转弹簧(35)连接有拉块(36)，所述拉块(36)的上端固定有拉绳(38)，所述拉动箱(38)的底部贯穿插设有输水管(33)，所述输水管(33)的另一端与转箱(27)的底部连通，所述拉动箱(34)的上部侧壁贯穿开设有拉孔(37)，所述拉绳(38)贯穿拉孔(37)与转移管(8)的侧壁相固定。
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