CN117514312A - 一种煤矿井下开采用过滤降尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，涉及煤矿开采技术领域，包括移动车架、过滤机构、降尘机构和排放提示机构，本发明一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，在过滤降尘装置使用时，通过空气抽入器将井下煤矿的空气经进气管进入过滤筒内部，其中颗粒较小的灰尘穿过环形滤网流经降尘箱内进行后续降尘处理，颗粒较大的煤灰则残留在环形滤网表面，大部分颗粒较小的煤灰通过磁吸环吸附在磁吸环的内侧，从而实现井下空气灰尘与煤灰的分离，并且可通过电机控制旋转叶转动，在旋转叶转动时，一方面旋转叶内侧的滤网刮片将环形滤网表面附着的煤灰刮落，另一方面，旋转叶外侧的吸环刮刀将磁吸环内侧吸附的煤灰刮落至导灰口的位置。

Description

一种煤矿井下开采用过滤降尘装置

技术领域

本发明涉及一种过滤降尘装置，特别涉及一种煤矿井下开采用过滤降尘装置。

背景技术

煤矿井下生产过程中会产生大量的粉尘，矿工在密布粉尘的环境下作业一方面会因视力大大降低而诱发安全事故，另一方面也会加剧矿工犯尘肺病的风险。因此，现有技术中井下一般都配备有喷水雾降尘装置，用来减少粉尘的弥漫和产生，同时，为保证井下的通风，井下一般还配备有抽出风机和压入风机，分别用于实现对井下的抽风和送风。

对此，中国专利申请号：CN219366103U，公开了一种煤矿开采井下降尘设备，包括外框架，所述过滤板一侧上端贴合分布有刷头，且刷头上端安装有电动推杆，所述电动推杆上端与外框架固定安装，所述抽拉槽另一侧连通安装有风机，且风机一侧贴合安装有透气口，所述雾化喷头一侧连通安装有导流管道，且导流管道另一端安装有螺纹块。该煤矿开采井下降尘设备可以通过螺纹块与导流管道快速连通，方便通过雾化喷头进行三头高压喷出，降尘效果更均匀，并且可以通过抽吸口进行辅助抽吸，通过过滤板进行过滤处理，并且通过透气口送风，而且过滤板可以通过刷头升降清理，并且在集尘槽中收集，过滤效果更佳，而该装置方便通过滚轮进行移动使用，使用更方便。

对此，中国专利申请号：CN113847080A，公开了一种煤矿井开采用的除尘装置，涉及煤矿开采领域。包括支撑架，所述支撑架的上表面固定安装有收集箱和两个支撑板，两个支撑板的之间固定安装有通气筒。该煤矿井开采用的除尘装置，通过设置通气管、连接管、旋转座、旋转盒、滤气盘和喷气头，在对吸入的空气进行除尘时，能够将过滤后的空气通过通气管进行压缩，然后将空气通过连接管注入旋转盒内，然后通过喷气头喷出，在喷气头喷出气体时能够带动旋转盒进行旋转，从而能够将空气更细密的与净化箱内的水进行接触，对空气进行降尘处理，喷气头喷入水中的气泡在上升的过程中接触滤气盘，通过滤气盘对气泡进行分解，使得空气更好的与水接触，提高降尘效果。

煤矿井下开采用过滤降尘装置是为了降低矿井内空气中的粉尘浓度，保护矿工的呼吸系统健康。然而，在实际应用过程中，过滤降尘装置存在一些问题：

1、首先，滤网堵塞是一个常见的问题。由于煤矿井下环境的特殊性，空气中含有的煤灰和灰尘颗粒较为细小，并且数量庞大。这些颗粒在通过过滤网时，很容易粘附在滤网上，导致滤网的通风孔道被堵塞。一旦滤网堵塞，就会影响过滤效果，使得空气中的粉尘浓度无法得到有效降低，从而危害到矿工的健康，其次，目前的过滤降尘装置很难将煤灰与灰尘分离。由于煤灰和灰尘的性质相似，它们在空气中的分散状态也相似，因此，传统的过滤方式很难将它们完全分离；

2、目前煤矿井下开采用过滤降尘装置在降低粉尘浓度方面取得了一定的效果，但无法直接了解降尘后空气是否达标的问题，因此需要设计一种方便井下施工人员了解空气排出质量情况的过滤降尘装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，包括移动车架、过滤机构、降尘机构和排放提示机构，所述移动车架内部底端固定连接有煤灰收集箱，所述煤灰收集箱上方设置有过滤机构，所述过滤机构包括固定环、环形滤网、旋转叶和过滤筒，所述过滤筒固定连接在煤灰收集箱上表面，所述过滤筒内部固定连接有三个固定环，三个所述固定环水平均分在过滤筒内部，所述固定环中间设置有固定片，所述固定片与固定环中间固定连接有环形滤网，所述固定环外侧转动连接有两个旋转叶，两个所述旋转叶上下对称设置在环形滤网外侧，且两个所述旋转叶与电机的输出端固定连接，所述电机固定连接在固定环外侧，所述旋转叶内侧固定连接有滤网刮片，所述滤网刮片与环形滤网贴合，所述旋转叶外侧固定连接有固定柱，所述固定柱设置在远离旋转叶内端位置，所述固定柱外表面固定连接有吸环刮刀，所述吸环刮刀外侧贴合在磁吸环内侧，所述磁吸环固定连接在固定环外侧，所述磁吸环下端设置有导灰口，所述过滤筒前侧固定连接有进气管，所述过滤筒后侧设置有降尘机构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述降尘机构包括空气抽入器、连接管、漂浮板、透气孔、触碰开关和降尘箱，所述降尘箱固定连接在过滤筒后侧，且所述降尘箱与过滤筒贯通连接，所述降尘箱内侧固定连接有空气抽入器，所述空气抽入器的进气端设置在过滤筒内部，所述空气抽入器的出气端固定连接有连接管，所述连接管原料空气抽入器的一端设置在降尘箱内部底端。

通过上述技术方案，在井下煤矿吸入的空气经过过滤机构过滤后，空气中的灰尘通过连接管导入降尘箱的底部位置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连接管中间贯穿漂浮板，所述漂浮板设置在降尘箱内部，所述漂浮板内部开设有多个透气孔，所述漂浮板下方设置有水液，所述漂浮板上方一侧设置有触碰开关，所述触碰开关固定连接在降尘箱内侧，所述触碰开关与警报器电性连接。

通过上述技术方案，降尘后的灰尘经抽气泵导入排气管内，并通过排气管排放到井下环境中，在灰尘沉积在水液后，随着水液中灰尘的增多，水液液位也会逐渐上升，在水液液位上升后，漂浮板的位置随之升高。

作为本发明的一种优选技术方案，所述降尘箱上方固定连接有排气管，所述排气管上端贯穿设置在降尘箱外侧，所述排气管下端设置有抽气泵，所述抽气泵的进气端设置在降尘箱内部，所述抽气泵的出气端与排气管相互连接。

通过上述技术方案，在井下煤矿吸入的空气经过过滤机构过滤后，空气中的灰尘通过连接管导入降尘箱的底部位置，降尘箱底部设置有水液，空气中的灰尘进入水液后则沉积在水液内，从而去除空气中的灰尘，可达到降尘的目的。

作为本发明的一种优选技术方案，所述移动车架外表面后侧固定连接有支撑臂，所述支撑臂上方设置有排放提示机构，所述排放提示机构包括照射灯、连接杆和粘性套筒，所述照射灯固定连接在支撑臂上表面，所述照射灯设置在排气管下端外侧。

通过上述技术方案，降尘后的空气经排气管排出时，通过照射灯对排气管的排气位置进行照射，光线经照射灯发出后与排出管空气排出方向垂直，井下施工人员通过观察在光线区域中排出的空气中的漂浮颗粒即可对当前过滤降尘装置排出的空气质量情况进行判断，在光线区域中，空气中的漂浮颗粒减少或没有时表明经过滤降尘装置处理后的空气质量达标，反之则不达标。

作为本发明的一种优选技术方案，所述照射灯外侧固定连接有连接杆，所述连接杆外侧套设有粘性套筒，所述粘性套筒外表面设置有粘连层。

通过上述技术方案，对于一些井下照明环境较好的区域可通过观察粘性套筒表面杂质附着情况判断空气质量。

作为本发明的一种优选技术方案，所述移动车架下方外表面左右两侧均固定连接有固定钢板，两个所述固定钢板前后两侧均设置有活动滑轮。

通过上述技术方案，增设的滑轮结构方便井下施工人员推动整个装置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述降尘箱外侧固定连接有警报器。

通过上述技术方案，在漂浮板上升至触碰开关的位置时，触碰开关触发警报器发出警报，用以提醒井下施工人员降尘箱内液位较高，需要将降尘箱内的灰尘以及水液排出。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑臂外表面左右两侧均固定连接有连接扶手。

通过上述技术方案，连接扶手外表面设置有防滑套，需要推移装置时，可手持两个连接扶手推动整个装置在井下移动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述过滤筒材质采用不锈钢。

通过上述技术方案，过滤筒材质不锈钢材质，能够适用于井下昏暗潮湿的环境。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置的过滤机构，在过滤降尘装置使用时，通过空气抽入器将井下煤矿的空气经进气管进入过滤筒内部，并通过过滤筒流经降尘箱内，当空气在过滤筒流动的过程中，经过过滤筒的内部的多个环形滤网分离空气中的杂质，其中颗粒较小的灰尘穿过环形滤网流经降尘箱内进行后续降尘处理，颗粒较大的煤灰则残留在环形滤网表面，大部分颗粒较小的煤灰通过磁吸环吸附在磁吸环的内侧，从而实现井下空气灰尘与煤灰的分离，并且可通过电机控制旋转叶转动，在旋转叶转动时，一方面旋转叶内侧的滤网刮片将环形滤网表面附着的煤灰刮落，另一方面，旋转叶外侧的吸环刮刀将磁吸环内侧吸附的煤灰刮落至导灰口的位置，以此方式可同时实现对环形滤网以及磁吸环表面煤灰的清理，清理后的煤灰则直接掉落在煤灰收集箱内集中收集，收集后的煤灰可用于后续加工利用；

2、本发明通过设置的降尘机构，在井下煤矿吸入的空气经过过滤机构过滤后，空气中的灰尘通过连接管导入降尘箱的底部位置，降尘箱底部设置有水液，空气中的灰尘进入水液后则沉积在水液内，从而去除空气中的灰尘，可达到降尘的目的，降尘后的灰尘经抽气泵导入排气管内，并通过排气管排放到井下环境中，在灰尘沉积在水液后，随着水液中灰尘的增多，水液液位也会逐渐上升，在水液液位上升后，漂浮板的位置随之升高，在漂浮板上升至触碰开关的位置时，触碰开关触发警报器发出警报，用以提醒井下施工人员降尘箱内液位较高，需要将降尘箱内的灰尘以及水液排出。

3、本发明通过设置的排放提示机构，降尘后的空气经排气管排出时，通过照射灯对排气管的排气位置进行照射，光线经照射灯发出后与排出管空气排出方向垂直，井下施工人员通过观察在光线区域中排出的空气中的漂浮颗粒即可对当前过滤降尘装置排出的空气质量情况进行判断，在光线区域中，空气中的漂浮颗粒减少或没有时表明经过滤降尘装置处理后的空气质量达标，反之则不达标，另外，对于一些井下照明环境较好的区域可通过观察粘性套筒表面杂质附着情况判断空气质量。

附图说明

图1为本发明的前侧结构示意图；

图2为本发明的后侧结构示意图；

图3为本发明中过滤机构的内部结构示意图；

图4为本发明中降尘机构的内部结构示意图；

图5为本发明中过滤筒的剖面结构示意图；

图6为本发明中固定环的结构示意图；

图7为本发明中旋转叶的结构示意图。

图中：1、移动车架；2、过滤机构；201、固定环；202、环形滤网；203、磁吸环；204、导灰口；205、固定片；206、旋转叶；207、滤网刮片；208、固定柱；209、吸环刮刀；210、过滤筒；3、降尘机构；301、空气抽入器；302、连接管；303、漂浮板；304、透气孔；305、触碰开关；306、降尘箱；4、煤灰收集箱；5、排放提示机构；501、照射灯；502、连接杆；503、粘性套筒；6、支撑臂；7、连接扶手；8、固定钢板；9、活动滑轮；10、排气管；11、进气管；12、警报器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供了一种煤矿井下开采用过滤降尘装置的技术方案：

根据图1、图2和图3、图5和图7所示，一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，包括移动车架1、过滤机构2、降尘机构3和排放提示机构5，移动车架1内部底端固定连接有煤灰收集箱4，煤灰收集箱4上方设置有过滤机构2，过滤机构2包括固定环201、环形滤网202、旋转叶206和过滤筒210，过滤筒210固定连接在煤灰收集箱4上表面，过滤筒210内部固定连接有三个固定环201，三个固定环201水平均分在过滤筒210内部，固定环201中间设置有固定片205，固定片205与固定环201中间固定连接有环形滤网202，环形滤网202的孔目尺寸可分离空气中煤灰和灰尘，固定环201外侧转动连接有两个旋转叶206，两个旋转叶206上下对称设置在环形滤网202外侧，且两个旋转叶206与电机的输出端固定连接，电机固定连接在固定环201外侧，旋转叶206内侧固定连接有滤网刮片207，滤网刮片207内侧设置有倾斜面，倾斜面位于滤网刮片207内侧，滤网刮片207与环形滤网202贴合，旋转叶206外侧固定连接有固定柱208，固定柱208设置在远离旋转叶206内端位置，固定柱208外表面固定连接有吸环刮刀209，吸环刮刀209外侧贴合在磁吸环203内侧，磁吸环203固定连接在固定环201外侧，磁吸环203下端设置有导灰口204，过滤筒210前侧固定连接有进气管11，过滤筒210后侧设置有降尘机构3，空气在过滤筒210流动的过程中，经过过滤筒210的内部的多个环形滤网202分离空气中的杂质，其中颗粒较小的灰尘穿过环形滤网202流经降尘箱306内进行后续降尘处理，颗粒较大的煤灰则残留在环形滤网202表面，大部分颗粒较小的煤灰通过磁吸环203吸附在磁吸环203的内侧，从而实现井下空气灰尘与煤灰的分离，并且可通过电机控制旋转叶206转动，在旋转叶206转动时，一方面旋转叶206内侧的滤网刮片207将环形滤网202表面附着的煤灰刮落，另一方面，旋转叶206外侧的吸环刮刀209将磁吸环203内侧吸附的煤灰刮落至导灰口204的位置。

根据图2、图3、图4和图6所示，降尘机构3包括空气抽入器301、连接管302、漂浮板303、透气孔304、触碰开关305和降尘箱306，降尘箱306固定连接在过滤筒210后侧，且降尘箱306与过滤筒210贯通连接，降尘箱306内侧固定连接有空气抽入器301，空气抽入器301的进气端设置在过滤筒210内部，空气抽入器301的出气端固定连接有连接管302，连接管302原料空气抽入器301的一端设置在降尘箱306内部底端，连接管302中间贯穿漂浮板303，漂浮板303设置在降尘箱306内部，漂浮板303内部开设有多个透气孔304，漂浮板303下方设置有水液，漂浮板303上方一侧设置有触碰开关305，触碰开关305固定连接在降尘箱306内侧，触碰开关305与警报器12电性连接，触碰开关305的型号为NPN，降尘箱306上方固定连接有排气管10，排气管10上端贯穿设置在降尘箱306外侧，排气管10下端设置有抽气泵，抽气泵的进气端设置在降尘箱306内部，抽气泵的出气端与排气管10相互连接。

根据图1、图3、图5和图7所示，移动车架1外表面后侧固定连接有支撑臂6，支撑臂6上方设置有排放提示机构5，排放提示机构5包括照射灯501、连接杆502和粘性套筒503，照射灯501固定连接在支撑臂6上表面，照射灯501设置在排气管10下端外侧，照射灯501外侧固定连接有连接杆502，连接杆502外侧套设有粘性套筒503，粘性套筒503外表面设置有粘连层，需要说明的是，当粘性套筒503为一次性使用，在粘性套筒503表面杂质较多时，需要及时更换，移动车架1下方外表面左右两侧均固定连接有固定钢板8，两个固定钢板8前后两侧均设置有活动滑轮9，降尘箱306外侧固定连接有警报器12，支撑臂6外表面左右两侧均固定连接有连接扶手7，两个连接扶手7对称设置，且两个连接扶手7外侧均设置有防滑套，过滤筒210材质采用不锈钢。

具体使用时，本发明一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，将过滤降尘装置推移至煤矿井下施工位置，在过滤降尘装置使用时，通过空气抽入器301将井下煤矿的空气经进气管11进入过滤筒210内部，并通过过滤筒210流经降尘箱306内，当空气在过滤筒210流动的过程中，经过过滤筒210的内部的多个环形滤网202分离空气中的杂质，其中颗粒较小的灰尘穿过环形滤网202流经降尘箱306内进行后续降尘处理，颗粒较大的煤灰则残留在环形滤网202表面，大部分颗粒较小的煤灰通过磁吸环203吸附在磁吸环203的内侧，从而实现井下空气灰尘与煤灰的分离，并且可通过电机控制旋转叶206转动，在旋转叶206转动时，一方面旋转叶206内侧的滤网刮片207将环形滤网202表面附着的煤灰刮落，另一方面，旋转叶206外侧的吸环刮刀209将磁吸环203内侧吸附的煤灰刮落至导灰口204的位置，以此方式可同时实现对环形滤网202以及磁吸环203表面煤灰的清理，清理后的煤灰则直接掉落在煤灰收集箱4内集中收集，收集后的煤灰可用于后续加工利用，在井下煤矿吸入的空气经过过滤机构2过滤后，空气中的灰尘通过连接管302导入降尘箱306的底部位置，降尘箱306底部设置有水液，空气中的灰尘进入水液后则沉积在水液内，从而去除空气中的灰尘，可达到降尘的目的，降尘后的灰尘经抽气泵导入排气管10内，并通过排气管10排放到井下环境中，在灰尘沉积在水液后，随着水液中灰尘的增多，水液液位也会逐渐上升，在水液液位上升后，漂浮板303的位置随之升高，在漂浮板303上升至触碰开关305的位置时，触碰开关305触发警报器12发出警报，用以提醒井下施工人员降尘箱306内液位较高，需要将降尘箱306内的灰尘以及水液排出，降尘后的空气经排气管10排出时，通过照射灯501对排气管10的排气位置进行照射，光线经照射灯501发出后与排出管空气排出方向垂直，井下施工人员通过观察在光线区域中排出的空气中的漂浮颗粒即可对当前过滤降尘装置排出的空气质量情况进行判断，在光线区域中，空气中的漂浮颗粒减少或没有时表明经过滤降尘装置处理后的空气质量达标，反之则不达标，另外，对于一些井下照明环境较好的区域可通过观察粘性套筒503表面杂质附着情况判断空气质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，包括移动车架（1）、过滤机构（2）、降尘机构（3）和排放提示机构（5），其特征在于：所述移动车架（1）内部底端固定连接有煤灰收集箱（4），所述煤灰收集箱（4）上方设置有过滤机构（2），所述过滤机构（2）包括固定环（201）、环形滤网（202）、旋转叶（206）和过滤筒（210），所述过滤筒（210）固定连接在煤灰收集箱（4）上表面，所述过滤筒（210）内部固定连接有三个固定环（201），三个所述固定环（201）水平均分在过滤筒（210）内部，所述固定环（201）中间设置有固定片（205），所述固定片（205）与固定环（201）中间固定连接有环形滤网（202），所述固定环（201）外侧转动连接有两个旋转叶（206），两个所述旋转叶（206）上下对称设置在环形滤网（202）外侧，且两个所述旋转叶（206）与电机的输出端固定连接，所述电机固定连接在固定环（201）外侧，所述旋转叶（206）内侧固定连接有滤网刮片（207），所述滤网刮片（207）与环形滤网（202）贴合，所述旋转叶（206）外侧固定连接有固定柱（208），所述固定柱（208）设置在远离旋转叶（206）内端位置，所述固定柱（208）外表面固定连接有吸环刮刀（209），所述吸环刮刀（209）外侧贴合在磁吸环（203）内侧，所述磁吸环（203）固定连接在固定环（201）外侧，所述磁吸环（203）下端设置有导灰口（204），所述过滤筒（210）前侧固定连接有进气管（11），所述过滤筒（210）后侧设置有降尘机构（3）。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，其特征在于：所述降尘机构（3）包括空气抽入器（301）、连接管（302）、漂浮板（303）、透气孔（304）、触碰开关（305）和降尘箱（306），所述降尘箱（306）固定连接在过滤筒（210）后侧，且所述降尘箱（306）与过滤筒（210）贯通连接，所述降尘箱（306）内侧固定连接有空气抽入器（301），所述空气抽入器（301）的进气端设置在过滤筒（210）内部，所述空气抽入器（301）的出气端固定连接有连接管（302），所述连接管（302）原料空气抽入器（301）的一端设置在降尘箱（306）内部底端。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，其特征在于：所述连接管（302）中间贯穿漂浮板（303），所述漂浮板（303）设置在降尘箱（306）内部，所述漂浮板（303）内部开设有多个透气孔（304），所述漂浮板（303）下方设置有水液，所述漂浮板（303）上方一侧设置有触碰开关（305），所述触碰开关（305）固定连接在降尘箱（306）内侧，所述触碰开关（305）与警报器（12）电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，其特征在于：所述降尘箱（306）上方固定连接有排气管（10），所述排气管（10）上端贯穿设置在降尘箱（306）外侧，所述排气管（10）下端设置有抽气泵，所述抽气泵的进气端设置在降尘箱（306）内部，所述抽气泵的出气端与排气管（10）相互连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，其特征在于：所述移动车架（1）外表面后侧固定连接有支撑臂（6），所述支撑臂（6）上方设置有排放提示机构（5），所述排放提示机构（5）包括照射灯（501）、连接杆（502）和粘性套筒（503），所述照射灯（501）固定连接在支撑臂（6）上表面，所述照射灯（501）设置在排气管（10）下端外侧。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，其特征在于：所述照射灯（501）外侧固定连接有连接杆（502），所述连接杆（502）外侧套设有粘性套筒（503），所述粘性套筒（503）外表面设置有粘连层。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，其特征在于：所述移动车架（1）下方外表面左右两侧均固定连接有固定钢板（8），两个所述固定钢板（8）前后两侧均设置有活动滑轮（9）。

8.根据权利要求2所述的一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，其特征在于：所述降尘箱（306）外侧固定连接有警报器（12）。

9.根据权利要求5所述的一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，其特征在于：所述支撑臂（6）外表面左右两侧均固定连接有连接扶手（7）。

10.根据权利要求1所述的一种煤矿井下开采用过滤降尘装置，其特征在于：所述过滤筒（210）材质采用不锈钢。