CN208650903U - 一种新型风巷综掘面防尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型风巷综掘面防尘装置，包括掘进巷道，所述掘进巷道内安装有抽出式风机，抽出式风机一端通过连接管与喷雾器固定连接，所述抽出式风机另一端固定连接有连接循环管，连接循环管另一端固定连接有压入式风机，所述压入式风机与抽出式风机之间设有除尘系统，除尘系统安装在连接循环管上。本实用新型通过对综掘防尘技术的运用，巷道内全尘和呼吸性粉尘均下降96％，在综掘进度与粉尘防治上取得平衡,而且随着机械化程度越来越高，综掘的使用越来多，为综掘防尘技术提供良的粉尘治理经验，并且由于除尘风机将碛头绝大部份粉尘吸放除尘器中排放至皮带中，对碛头上的积水、於泥及巷道的文明生产提供可靠保证。

Description

一种新型风巷综掘面防尘装置

技术领域

本实用新型涉及风巷综掘面防尘领域，具体涉及一种新型风巷综掘面防尘装置。

背景技术

煤矿的矿井使用机械式综合开采后，现场粉尘污染严重,粉尘危害是煤矿五大灾害之一，煤矿井下作业场所的粉尘给人员健康和安全生产造成极大危害：一方面粉尘污染的作业环境危害工人的身体健康，影响视线；另一方面高浓度煤尘还有可能发生煤尘爆炸，加速机械设备磨损，缩短井下设备的使用寿命。生产性粉尘对人体危害轻重，受着多种因素的影响，首先是粉尘的化学成分和性质，游离二氧化硅含量高的粉尘比含量低的危害大。含游离二氧化硅的粉尘比不含游离二氧化硅的危害大。其次是粉尘的颗粒大小，一般来说，大颗粒的粉尘容易降落，在空气中漂移时间短，不容易被吸入，不会发生危害。降低空气中粉尘浓度，密封机械防止粉尘外逸，采用通风排气装置和空气净化除尘设备，使车间粉尘降低到国家职业接触限值标准以下。针对粉尘的严重危害，从根本上开展煤矿粉尘治理工作，从而有效降低尘肺发病率，消除煤尘爆炸等安全隐患，减少粉尘危害造成的损失，有着十分重要的意义。

目前国内机械式综合开采时产生的粉尘主要靠内外喷雾来完成除尘。但在开采的掘进机内采用喷雾在设计上属技术难题，至今国内外仍未找到有效解决办法，主要表现在易堵塞，因此，就目前国内掘进机使用情况看，一般只使用了外喷雾。由于煤矿井巷断面相对较小，其掘进钻头飞速旋转所产生的粉尘被自身喷水系统吸收效果不理想，以致机器一转，粉尘弥漫，有时甚至有伸手不见五指的感觉。虽然采取了增大供风量、外喷雾吸收粉尘等措施，但是粉尘轻，风一吹就在周围打旋旋；而外喷雾虽然有点降尘效果，但受水压和水量限制，水压过小，易形成水和灰尘的漂浮物，起不到降尘作用，水量小也起不到灭尘作用，水量大了会造成碛头积水严重，工作环境恶劣，掘进机行走困难。因此我们对此做出改进，提出一种新型风巷综掘面防尘装置。

实用新型内容

为解决现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种新型风巷综掘面防尘装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种新型风巷综掘面防尘装置，包括掘进巷道，所述掘进巷道内安装有抽出式风机，抽出式风机一端通过连接管与喷雾器固定连接，所述抽出式风机另一端固定连接有连接循环管，连接循环管另一端固定连接有压入式风机，所述压入式风机与抽出式风机之间设有除尘系统，除尘系统安装在连接循环管上，所述除尘系统包括压气喷雾装置、吸尘罩、负压风筒、桥转机、除尘器、附壁风筒和正压风筒，所述压气喷雾装置侧面固定连接有吸尘罩，所述吸尘罩采用异形结构，所述吸尘罩与负压风筒固定连接，所述负压风筒与除尘器固定连接，所述负压风筒侧壁上固定设有桥转机，所述压入式风机风筒末端安设附壁风筒，所述附壁风筒另一侧设有正压风筒，所述正压风筒设置在负压风筒下端。

优选的，所述抽出式风机安装在掘进巷道内工作面的30m内，所述抽出式风机吸风口末端必须超前压入式风机风筒末端1m以上，所述抽出式风机正压端风筒长度不大于30m。

优选的，所述压入式风机风筒末端超过抽出式风机出风口30m以上。

优选的，所述吸尘罩的具体结构与尺寸由掘进机悬臂尺寸确定。

优选的，所述负压风筒的规格型号Φ400×5000，数量根据长度由实际情况准备20-30m。

优选的，所述压气喷雾装置的压气喷嘴参数为：条件雾化角为45°，在水压为0.3MPa、气压0.5MPa时，耗水量约8L/min，耗气量为60L/min，喷射距离为6m。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过对综掘防尘技术的运用，巷道内全尘和呼吸性粉尘均下降96％，在综掘进度与粉尘防治上取得平衡,而且随着机械化程度越来越高，综掘的使用越来多，为综掘防尘技术提供良的粉尘治理经验，并且由于除尘风机将碛头绝大部份粉尘吸放除尘器中排放至皮带中，对碛头上的积水、於泥及巷道的文明生产提供可靠保证，而且通过吸风罩吸入粉尘，碛头粉尘较小，综掘司机的操作更加精准，对巷道的进度及巷道的成形起到较大的作用，还加强了粉尘治理工作，从而有效降低尘肺发病率，消除煤尘爆炸等安全隐患和减少了机械设备磨损，缩短井下设备的使用寿命,降低了尘职业病的发生，保护好职工的身体健康，所以整体除尘效果明显。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型所述结构的示意图；

图2是本实用新型所述结构的安装示意图；

图3是本实用新型所述结构吸尘罩示意图；

图4是本实用新型所述结构吸尘罩侧视示意图。

图中：掘进巷道1、抽出式风机2、连接循环管3、喷雾器4、压入式风机5、除尘系统6、压气喷雾装置7、吸尘罩8、负压风筒9、桥转机10、除尘器11、附壁风筒12、正压风筒13。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：如图1、图2、图3和图4所示，一种新型风巷综掘面防尘装置，包括掘进巷道1，所述掘进巷道1内安装有抽出式风机2，抽出式风机2一端通过连接管与喷雾器4固定连接，所述抽出式风机2另一端固定连接有连接循环管3，连接循环管3另一端固定连接有压入式风机5，所述压入式风机5 与抽出式风机2之间设有除尘系统6，除尘系统6安装在连接循环管3上，所述除尘系统6包括压气喷雾装置7、吸尘罩8、负压风筒9、桥转机10、除尘器11、附壁风筒12和正压风筒13，所述压气喷雾装置7侧面固定连接有吸尘罩8，所述吸尘罩8采用异形结构，所述吸尘罩8与负压风筒9固定连接，所述负压风筒9与除尘器11固定连接，所述负压风筒9侧壁上固定设有桥转机10，所述压入式风机5风筒末端安设附壁风筒12，所述附壁风筒12 另一侧设有正压风筒13，所述正压风筒13设置在负压风筒9下端。

所述抽出式风机2安装在掘进巷道1内工作面的30m内，所述抽出式风机2吸风口末端必须超前压入式风机风筒末端1m以上，所述抽出式风机2 正压端风筒长度不大于30m。

所述压入式风机5风筒末端超过抽出式风机2出风口30m以上。

所述吸尘罩8的具体结构与尺寸由掘进机悬臂尺寸确定。

所述负压风筒9的规格型号Φ400×5000，数量根据长度由实际情况准备 20-30m。

所述压气喷雾装置7的压气喷嘴参数为：条件雾化角为45°，在水压为 0.3MPa、气压0.5MPa时，耗水量约8L/min，耗气量为60L/min，喷射距离为 6m。

工作原理：本实用新型使用时，可移动抽出式风机2安装在掘进巷道1 内距工作面30m内，伸缩硬质风筒随掘进工作面前移，外接除尘器11安设在抽出式风机2的正压端。抽出式风机2吸风口末端必须超前压入式风机5风筒末端1m以上。抽出式风机2正压端风筒长度不大于30m；压入式风机5风筒末端超过抽出式风机2出风口30m以上；抽出式风机2实现配套自移；同时对巷内和产尘点采用压风雾化降尘措施。风机的风筒要按标准吊挂好，抽出式风机2、压入式风机5和综掘机等设备均要实现瓦斯和风电闭销，开启顺序为：压入式风机5－抽出式风机2－机巷运输设备－综掘机。

再通过采用长压短抽通风方式，改小配套设备外形尺寸，利用抽出式风机2、产生的负压，将工作面的乏风及烟尘吸入除尘器11，通过除尘器11 进行净化，再排入掘进巷道1，达到低瓦斯矿井较少投资能除尘降尘的目的，这种方式也有利于软岩巷道支护和不能用水的掘进头进行防尘。

为了达到良好的除尘效率，可在湿式除尘器吸尘口前，加设可伸缩的骨架式抽出风筒和吸尘罩。

在吸尘口距掘进工作面的距离不大于1.5√s米的前提下，采用挡板吸尘罩8的吸入风速高，除尘效果好，局部通风机与除尘风机为长压短抽布置，由于除尘器11前加的骨架式风筒是可伸缩的，可以避免频繁移动除尘风机，或者除尘器和吸尘风筒可用机载式安装，掘进机作业时可随机移动。压入式风机5的风筒末端安设附壁风筒12，采用悬吊拖动式。长压短抽通风除尘系统的成套设备布置。

通风除尘系统设计时，需要确定局部通风机压入风量和除尘器11抽出风量匹配关系，确定系统工作时压入式风机5压入供风口距掘进工作面距离、吸尘罩8的吸尘口距掘进工作面距离、除尘器11排放口与压入供风口距离。

压入风量与抽出风量的匹配

为保证掘进工作面不致出现循环风，局部通风机压入供风量Qy与除尘器 11抽出风量Q抽应相匹配：Qy＝Q+60vSm3/min.式中：S为掘进巷道断面积， m2；v为允许的最低风速，m/s。按《煤矿安全规程》规定，排岩尘时v≤0.15m/s，排煤尘时v≤0.25m/s，稀释瓦斯时v≥0.5m/s。

而附壁风筒1212根据使用地点生产技术条件的差异(如巷道断面大小、供风量大小、除尘器的配套方式等)，按风筒出风口风流的形式设计为螺旋式附壁风筒12和径向附壁风筒12。根据煤矿实际情况安装螺旋式附壁风筒 1212，附壁风筒1212要根据碛头的瓦斯涌出量和视线进行调节，风量出口主要在除尘风机至人员操作司机位置，每班随碛头的推进而移动，附壁风筒12 的次要出口风量在碛头3-5米处，风量控制在30-50m3/mim。这样正压风流经附壁风筒12后分为轴向、径向两部分流动，轴向风流经除尘器抽吸再排到巷道回风流中，而径向风流又分成一部分向工作面流动和一部分向巷道回风流流动。这就使得综掘工作面掘进机作业时产生的粉尘始终被控制在工作面空间中，而不扩散到工作面外的巷道空间。工作面含尘气流经除尘器抽吸、喷雾、脱水处理得到洁净空气。

所以综掘工作面采用长压短抽通风除尘系统时，为了防止工作面含尘风流向外扩散，可在局部通风机压入式风筒的末端，安装附壁风筒12改善风流分布状况。附壁风筒12末端安设有出风阀门，当掘进机割煤时将阀门关闭，风流即从窄条喷口以15～30m/s的速度喷出，将压入的轴向风流改变为沿巷道壁旋转并前移的风流，这种风流能在掘进机司机的前方形成阻挡工作面附近的浮游粉尘向外扩散的气流屏幕，封住掘进机割煤时产生的粉尘不向外扩散，顺利地被吸入除尘器，大大提高降尘效率。

压气喷雾装置7的布置：该装置分别在综掘机截割头伸缩部后端位置处 (距掘进头2m左右)和转载点的巷道中央锚杆上各安装1个(距顶板≤300mm) 即可。综掘机上的喷雾装置距碛头的距离不要大于3m，随碛头掘进随时前移，以保证碛头在该装置有效射程内。

在使用时首先开启进风管的控制阀门(风压达到0.4Mp即可)，高压风为第一动力，而后开启进水管的控制阀门，水作为第二动力源(水压达到 0.8Mp即可)，这样水借助风的压力就能形成一个能喷10m左右的喷雾团，直接对碛头的尘源产生作用，达到降尘消烟的目的。喷雾射程的远近可以通过调节进风管与喷雾头之间的距离，达到最佳射程效果。调节好后用压螺丝拧紧，防止进风管活动并起到防止漏水的作用。

所以综上所述，综掘司机通过使用除尘风机后，视线明显好于除尘未使用前，更能看清碛头上所有状况；全尘和呼吸性粉尘的浓度均下降96％以上， 0.8Mpa气压时耗气量20L/min，0.35Mpa水压时耗水量7.2L/min。除尘风机在使用过程中未出现故障,也未有除尘风机影响综掘机正常运行的情况，各项指标符合要求，综掘防尘技术取得成功。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型风巷综掘面防尘装置，其特征在于：包括掘进巷道(1)，所述掘进巷道(1)内安装有抽出式风机(2)，抽出式风机(2)一端通过连接管与喷雾器(4)固定连接，所述抽出式风机(2)另一端固定连接有连接循环管(3)，连接循环管(3)另一端固定连接有压入式风机(5)，所述压入式风机(5)与抽出式风机(2)之间设有除尘系统(6)，除尘系统(6)安装在连接循环管(3)上，所述除尘系统(6)包括压气喷雾装置(7)、吸尘罩(8)、负压风筒(9)、桥转机(10)、除尘器(11)、附壁风筒(12)和正压风筒(13)，所述压气喷雾装置(7)侧面固定连接有吸尘罩(8)，所述吸尘罩(8)采用异形结构，所述吸尘罩(8)与负压风筒(9)固定连接，所述负压风筒(9)与除尘器(11)固定连接，所述负压风筒(9)侧壁上固定设有桥转机(10)，所述压入式风机(5)风筒末端安设附壁风筒(12)，所述附壁风筒(12)另一侧设有正压风筒(13)，所述正压风筒(13)设置在负压风筒(9)下端。

2.根据权利要求1所述的一种新型风巷综掘面防尘装置，其特征在于：所述抽出式风机(2)安装在掘进巷道(1)内工作面的30m内，所述抽出式风机(2)吸风口末端必须超前压入式风机风筒末端1m以上，所述抽出式风机(2)正压端风筒长度不大于30m。

3.根据权利要求1所述的一种新型风巷综掘面防尘装置，其特征在于：所述压入式风机(5)风筒末端超过抽出式风机(2)出风口30m以上。

4.根据权利要求1所述的一种新型风巷综掘面防尘装置，其特征在于：所述吸尘罩(8)的具体结构与尺寸由掘进机悬臂尺寸确定。

5.根据权利要求1所述的一种新型风巷综掘面防尘装置，其特征在于：所述负压风筒(9)的规格型号Φ400×5000，数量根据长度由实际情况准备20-30m。

6.根据权利要求1所述的一种新型风巷综掘面防尘装置，其特征在于：所述压气喷雾装置(7)的压气喷嘴参数为：条件雾化角为45°，在水压为0.3MPa、气压0.5MPa时，耗水量约8L/min，耗气量为60L/min，喷射距离为6m。