CN117967378A - 一种金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置及方法，属于矿井通风安全技术领域；该移动式除尘装置，包括污风收集器、除尘组件、净化除尘组件、吸风组件、灰尘收集组件和移动组件；除尘组件包括进气管、气流分布室和除尘室，进气管、气流分布室和除尘室依次连通，气流分布室内安装有气流分布板，除尘室内安装有滤料，污风收集器用于对巷道封堵进行污风收集，净化除尘组件用于对除尘组件进行清灰；本发明中移动式除尘装置设备体积相对较小，净化除尘效率高，阻力低，适用于金属矿山井下局部采区、卸矿站等粉尘浓度大的场所就地循环净化，设备运行一段时间后，作业环境有大的改善后，装置可移动离开，不影响井下铲装设备作业。

Description

一种金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置及方法

技术领域

本发明属于矿山通风安全技术领域，更具体地说，涉及一种金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置及方法。

背景技术

地下矿山矿石爆破、铲运、卸矿、破碎等工艺是产尘重点环节，由于受无轨设备及人员行走的影响，无法将这些尘源(产尘点)采用密闭抽尘净化的方法，为保障矿山持续安全生产，保护生产人员身心健康，一方面需要从地表向地下开掘一系列通达矿体的井巷，建立矿井通风系统，将地表新鲜空气送到井下提供呼吸所需要的氧气，将井下有毒有害气体和粉尘排出地面；另一方面对井下产尘量较大的区域，如矿石爆破、铲运、卸矿、破碎等需要采用就地净化措施，降低该区域的粉尘浓度，保证井下空气质量和粉尘浓度达标，并避免将大量粉尘经回风井巷排出地表，污染矿区的大气环境。

金属非金属矿山安全规程规定，井下爆破作业面、出矿硐室、箕斗硐室、破碎硐室等作业场所空气粉尘浓度满足标准限值要求。井下排尘风速：硐室型采场不小于0.15m/s，巷道型采场和掘进巷道不小于0.25m/s；电耙道和二次破碎巷道不小于0.5m/s；箕斗硐室、装矿皮带道等作业地点的风速不小于0.2m/s，将井下爆破作业面、出矿硐室、箕斗硐室、破碎硐室等作业地点的污风应净化后引入回风道。

金属矿山井下矿岩在井下的转运流程：采场爆破的矿岩由装运设备铲装或者无轨运输车辆卸载入溜井，在运输水平由放矿机放入矿车运至卸载站卸入粗破碎矿仓或主溜井(也称上部矿仓)，矿岩由上部矿仓放出经粗破碎后下放到下部矿仓，经粗破碎的矿岩由下部矿仓放出经胶带运输给主井计量斗再装入箕斗，最后由箕斗通过主井提升至地面。在采场卸矿、溜井放矿、卸载站卸矿、粗破碎、箕斗装矿等环节均有粉尘产生，其中粗破碎、箕斗装矿、粉矿清理产生的粉尘需由回风天井引入回风道排出，但这部分污风一般不能引入回风道需采取净化措施。

目前采区出矿、出矿硐室内污风不能直接排入联络巷或沿脉巷道，应采取净化措施使入风井巷和采掘工作面的风源含尘量应不超过0.5mg/m³。同时出矿硐室和转运硐室需要大量的设备人员流动，常规的除尘净化措施影响设备和人员的行走。本发明提出一种移动式净化除尘装置在该作业地点开机净化除尘一段时间后，作业环境粉尘浓度达到安全规程浓度限值要求后，移动净化除尘装置到合适位置，不影响车辆和人员通行。

发明内容

1.要解决的问题

本发明的目的是针对现有技术的不足，采区出矿、出矿硐室内污风需要采取净化措施，但常规的除尘净化措施影响设备和人员的行走，本发明提供一种金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置及方法。

为了解决以上技术问题，通过地下矿山由粗破碎硐室、箕斗装矿硐室、粉矿清理硐室产生的大量粉尘由各分段回风巷汇入回风天井，在运输水平回风天井口进行集中除尘，污风经除尘净化达标后进入运输水平循环利用，采用移动式除尘装置净化巷道和硐室内空气，除尘滤料吸尘并定期对其进行清理，清理的粉尘由下部灰斗抽出处理。本发明实现井下爆破、装矿硐室、卸矿硐室、破碎硐室等产尘高的场所，移动净化除尘装置实现就地净化，净化完成后移动离开，不影响运输设备、行人通行。

2.技术方案

本发明所采用的技术方案如下：

一种金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，包括除尘组件，还包括：

污风收集器，设置在除尘组件一侧且与除尘组件连接，用于对巷道封堵进行污风收集；

净化除尘组件，设置在除尘组件上方且与除尘组件连接，用于对除尘组件进行清灰；

吸风组件，设置在除尘组件另一侧且与净化除尘组件连接，用于吸取污风至除尘组件进行除尘；

移动组件，设置在除尘组件下方。

移动式除尘装置在金属矿山井下局部采区、卸矿站等粉尘浓度大的场所就地循环净化，移动式除尘装置运行一段时间后作业环境粉尘浓度达标后，移动式除尘装置可移动离开，不影响井下铲装设备作业。

优选地，所述除尘组件包括进气管、气流分布室和除尘室，所述进气管与气流分布室一侧连接，所述气流分布室另一侧与除尘室连接，所述进气管、气流分布室和除尘室依次连通。

优选地，所述气流分布室内安装有气流分布板，用于使进入除尘室内的气流均匀。

优选地，所述除尘室内安装有滤料。滤料采用PTFE微孔膜烧结滤料制成，滤料孔径控制在10μm以下，除尘效率达99.99％，运行阻力1200-1500Pa，净化后空气不影响井下环境空气质量。

优选地，所述净化除尘组件包括净气室、弹簧、振动电机和振动杆，所述净气室连接在除尘室上方，所述净气室与除尘室之间设有隔板，且净气室与除尘室连通，所述振动杆连接在隔板上方，所述振动电机连接在振动杆上方，所述隔板下方连接至少一个弹簧，所述弹簧位于滤料内部；

所述振动电机振动力由振动杆传输到弹簧，振动力传送到滤料上下部位进行振动清灰。安装在振动杆上的振动电机振动，将振动力传输给下部弹簧，弹簧将振动力均匀传递给滤料，实现振动清灰。

优选地，所述吸风组件包括风机、电机，所述净气室外侧连接有支架，所述支架上连接风机和电机，所述风机进风口与净气室连通，所述风机一侧连接电机。污风收集器打开，启动风机电机吸风净化，待硐室内空气质量达标后，停止运行。

优选地，所述的污风收集器包括伞形帆布罩面、转杆和收紧绳，所述伞形帆布罩面由转杆转动连接于进气管上，伞形帆布罩面在移动式除尘装置行走时闭合，工作时打开；所述进气管远离伞形帆布罩面一侧连接固定杆，所述固定杆上连接有收紧绳滑轮，所述收紧绳一端连接伞形帆布罩面中部，所述收紧绳另一端绕过收紧绳滑轮为自由端；

所述收紧绳用于拉动伞形帆布罩面进行展开或合拢。针对井下出矿硐室、卸矿硐室等粉尘浓度较高的场所，移动式除尘装置移动至产尘点附近巷道内，打开污风收集器，伞形帆布罩面罩口大小布满巷道，控制硐室内粉尘不外逸。

优选地，还包括灰尘收集组件，所述灰尘收集组件包括灰尘箱，所述灰尘箱连接在除尘室下方且与除尘室连通，所述灰尘箱一侧设有排尘口。

优选地，所述移动组件包括滚轮、调速电机和传动链条，所述滚轮安装在灰尘箱两侧，所述调速电机安装在灰尘箱下方；

所述调速电机通过传动链条驱动滚轮胎转动行走。

一种采用上述移动式除尘装置进行的金属矿山井下局域循环净化移动式除尘方法，包括如下步骤：

S1、将移动式除尘装置移动至产尘点附近巷道内；

S2、将污风收集器打开对巷道进行封堵；

S3、利用移动式除尘装置吸风净化，待巷道内空气质量达标后合拢污风收集器，移动式除尘装置移走。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)、本发明针对井下产尘浓度高的硐室和巷道，将移动式除尘装置移动到该场所，打开污风收集器，移动式除尘装置收集口大小与巷道尺寸接近，控制粉尘外逸。

(2)、本发明中除尘室采用PTFE微孔膜烧结滤料净化污风，除尘效率高达99.99％，净化效率高，净化后的粉尘浓度小于0.5mg/m3，进入新风循环使用。

(3)、本发明中除尘室内滤料清灰采用高频振动电机振动清灰，振动力通过振动杆传递给滤料，清灰力分布滤料上下部分，清灰均匀，清灰效果好。

(4)、本发明中移动式除尘装置体积较小，结构相对简单，方便行走，可广泛用于产尘浓度高的场所收尘净化。特别是井下局部区域采掘作业面粉尘扩散困难的场所，可实现就地净化，净化后的风可循环使用。

附图说明

图1为本发明实施例1中一种金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置的结构示意图；

图2为本发明图1内A处的放大图；

图3为本发明实施例2中一种金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置在卸矿站循环净化除尘示意图；

图4为本发明实施例3中一种金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置在采场出矿硐室循环净化除尘示意图；

附图标记：

1、污风收集器；2、伞形帆布罩面；3、收紧绳；4、转杆；5、传动链条；6、滚轮；7、调速电机；8、灰尘箱；9、弹簧；10、滤料；11、除尘室；12、净气室；13、隔板；14、振动杆；15、振动电机；16、气流分布室；17、气流分布板；18、进气管；19、风机；20、电机；21、支架；22、收紧绳滑轮；23、巷道；24、卸矿硐室；25、上盘沿脉巷；26、出矿硐室；27、凿岩巷道；28、溜井；29、下盘沿脉巷；30、联络巷。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明技术方案进行清楚、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。

实施例1：

如图1-2所示，本实施例的金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，包括污风收集器1、除尘组件、净化除尘组件、吸风组件、灰尘收集组件和移动组件。

在本实施方式中，污风收集器1包括伞形帆布罩面2、转杆4和收紧绳3，伞形帆布罩面2由转杆4转动连接于进气管18上，进气管18远离伞形帆布罩面2一侧连接固定杆，固定杆上连接有收紧绳滑轮22，收紧绳3一端连接伞形帆布罩面2中部，收紧绳3另一端绕过收紧绳滑轮22为自由端；收紧绳3用于拉动伞形帆布罩面2进行展开或合拢。

针对井下出矿硐室、卸矿硐室等粉尘浓度较高的场所，移动式除尘装置移动至产尘点附近巷道23内，打开污风收集器1，伞形帆布罩面2罩口大小布满巷道，控制巷道23内粉尘不外逸。伞形帆布罩面2采用伞形结构，收起后伞形帆布罩面2直径为300mm，不影响净化装置行走，从而使得污风收集器1用于对巷道23封堵进行污风收集。

在本实施方式中，除尘组件包括进气管18、气流分布室16和除尘室11，进气管18与气流分布室16一侧连接，气流分布室16另一侧与除尘室11连接，进气管18、气流分布室16和除尘室11依次连通。气流分布室16内安装有气流分布板17，用于使进入除尘室11内的气流均匀。

除尘室11内安装有滤料10。滤料采用PTFE微孔膜烧结滤料制成，滤料10采用PTFE无纺滤料，抗水性强，因此可有效适应潮湿环境无法密封尘源就地净化。同时滤料孔径控制在10μm以下，除尘效率达99.99％，运行阻力1200-1500Pa，净化后空气不影响井下环境空气质量。

在本实施方式中，吸风组件包括风机19、电机20，净气室12外侧连接有支架4，支架4上连接风机19和电机20，风机19进风口与净气室12连通，风机19一侧连接电机20。吸风组件用于吸取污风至除尘组件进行除尘。

在本实施方式中，净化除尘组件包括净气室12、弹簧9、振动电机15和振动杆14，净气室12连接在除尘室11上方，净气室12与除尘室11之间设有隔板13，且净气室12与除尘室11连通，振动杆14连接在隔板13上方，振动电机15连接在振动杆14上方，隔板13下方连接多个弹簧9，弹簧9位于滤料10内部；弹簧9一端连接隔板13下方且另一端连接在除尘室11内部底部。振动电机15振动力由振动杆14传输到弹簧9，振动力传送到滤料10上下部位进行振动清灰。

净化除尘组件用于对除尘组件进行清灰；滤料10净化污风一段时间后，表面沉积一定量粉尘，振动电机15振动，将振动力传输到弹簧9，然后经弹簧9传递至滤料10，使之产生抖动，粉尘脱落至灰尘箱8。这种清灰方式对滤料10的损伤小，滤料10使用寿命长，与常规压气喷吹的袋式除尘器相比，不需要携带空压机及储气罐，因此，采用本实施例的移动式除尘装置移动较方便，井下有粉尘的硐室，移动式除尘装置可移动到该处净化粉尘。

在本实施方式中，灰尘收集组件包括灰尘箱8，灰尘箱8连接在除尘室11下方且与除尘室11连通，灰尘箱8一侧设有排尘口。

在本实施方式中，移动组件包括滚轮6、调速电机7和传动链条5，滚轮6安装在灰尘箱8两侧，调速电机7安装在灰尘箱8下方；调速电机7通过传动链条5驱动滚轮6转动行走设置在除尘组件下方。

金属矿山井下局域循环净化移动式除尘方法，包括将移动式除尘装置移动至产尘点附近巷道23内，将污风收集器1打开对巷道23进行封堵，利用移动式除尘装置吸风净化，待巷道23内空气质量达标后合拢污风收集器1，移动式除尘装置移走。

实施例2：

采用实施例1中金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，某铁矿-430m水平两条卸矿硐室24如图2所示，电机车卸矿在巷道23和卸矿硐室24内行走无法密闭，卸矿产生的粉尘，经过巷道23扩散到其他巷道23或硐室，为此，将移动式除尘装置移至卸矿硐室24的巷道23内，迎着风流方向打开污风收集器1的伞形帆布罩面2，其罩口布满巷道23，开启电机20，带动风机19，净化巷道23、卸矿硐室24的污风，净化达标的污风排入巷道23内不会对其他巷道23或硐室造成污染。

实施例3：

采用实施例1中金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，某铁矿-340m水平出矿硐室26如图3，铲运机在出矿硐室26出矿时产生粉尘，铲运机在联络巷30和硐室内行走无法密闭抽尘净化，出矿产生的粉尘经过联络巷30扩散污染临近凿岩巷道27和上盘沿脉巷25、下盘沿脉巷29，为此，将移动式除尘装置移至凿岩巷道27内，迎着风流方向打开污风收集器1的伞形帆布罩面2，罩口布在凿岩巷道27，开启风机19，净化联络巷30，净化达标的污风排入凿岩巷道27内，不会对该凿岩巷道27造成污染。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，包括除尘组件，其特征在于：还包括：

污风收集器(1)，设置在除尘组件一侧且与除尘组件连接，用于对巷道(23)封堵进行污风收集；

净化除尘组件，设置在除尘组件上方且与除尘组件连接，用于对除尘组件进行清灰；

吸风组件，设置在除尘组件另一侧且与净化除尘组件连接，用于吸取污风至除尘组件进行除尘；

移动组件，设置在除尘组件下方。

2.根据权利要求1所述的金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，其特征在于：所述除尘组件包括进气管(18)、气流分布室(16)和除尘室(11)，所述进气管(18)与气流分布室(16)一侧连接，所述气流分布室(16)另一侧与除尘室(11)连接，所述进气管(18)、气流分布室(16)和除尘室(11)依次连通。

3.根据权利要求2所述的金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，其特征在于：所述气流分布室(16)内安装有气流分布板(17)，用于使进入除尘室(11)内的气流均匀。

4.根据权利要求2所述的金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，其特征在于：所述除尘室(11)内安装有滤料(10)。

5.根据权利要求4所述的金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，其特征在于：所述净化除尘组件包括净气室(12)、弹簧(9)、振动电机(15)和振动杆(14)，所述净气室(12)连接在除尘室(11)上方，所述净气室(12)与除尘室(11)之间设有隔板(13)，且净气室(12)与除尘室(11)连通，所述振动杆(14)连接在隔板(13)上方，所述振动电机(15)连接在振动杆(14)上方，所述隔板(13)下方连接至少一个弹簧(9)，所述弹簧(9)位于滤料(10)内部；

所述振动电机(15)振动力由振动杆(14)传输到弹簧(9)，振动力传送到滤料(10)上下部位进行振动清灰。

6.根据权利要求5所述的金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，其特征在于：所述吸风组件包括风机(19)、电机(20)，所述净气室(12)外侧连接有支架(4)，所述支架(4)上连接风机(19)和电机(20)，所述风机(19)进风口与净气室(12)连通，所述风机(19)一侧连接电机(20)。

7.根据权利要求2-6任一所述的金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，其特征在于：所述的污风收集器(1)包括伞形帆布罩面(2)、转杆(4)和收紧绳(3)，所述伞形帆布罩面(2)由转杆(4)转动连接于进气管(18)上，所述进气管(18)远离伞形帆布罩面(2)一侧连接固定杆，所述固定杆上连接有收紧绳滑轮(22)，所述收紧绳(3)一端连接伞形帆布罩面(2)中部，所述收紧绳(3)另一端绕过收紧绳滑轮(22)为自由端；

所述收紧绳(3)用于拉动伞形帆布罩面(2)进行展开或合拢。

8.根据权利要求7所述的金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，其特征在于：还包括灰尘收集组件，所述灰尘收集组件包括灰尘箱(8)，所述灰尘箱(8)连接在除尘室(11)下方且与除尘室(11)连通，所述灰尘箱(8)一侧设有排尘口。

9.根据权利要求8所述的金属矿山井下局域循环净化移动式除尘装置，其特征在于：所述移动组件包括滚轮(6)、调速电机(7)和传动链条(5)，所述滚轮(6)安装在灰尘箱(8)两侧，所述调速电机(7)安装在灰尘箱(8)下方；

所述调速电机(7)通过传动链条(5)驱动滚轮(6)转动行走。

10.一种采用权利要求9所述移动式除尘装置进行的金属矿山井下局域循环净化移动式除尘方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将移动式除尘装置移动至产尘点附近巷道(23)内；

S2、将污风收集器(1)打开对巷道(23)进行封堵；

S3、利用移动式除尘装置吸风净化，待巷道(23)内空气质量达标后合拢污风收集器(1)，移动式除尘装置移走。