CN216839759U - 一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置 - Google Patents

一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置 Download PDF

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周猛猛
陈俊霖
朱腾
赵俊山
岳远雷
刘霄飞
张红军
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Abstract

本申请公开了一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,所述自动清淤装置设置有高强度防锈蚀柔性滤网,可实现煤水分离;设置有清水收集器,便于将过滤后的清水收集外排;设置有异径驱动滚筒,能够确保将高强度防锈蚀柔性滤网沿滚筒表面循环运动过程中垂直于滚筒轴线运行,防止跑偏;设置有清扫滚筒,实现对粘附在滤网表面的煤泥颗粒及时清理;设置有清扫喷头,进一步提高高强度防锈蚀柔性滤网表面清洁度,提高过滤效率;设置有煤水混合物收集器及柔性煤水混合物导流管,实现对煤水混合物的收集及对煤水混合物与高强度防锈蚀柔性滤网接触角度的精确控制,提高过滤效果;设置有刮板式煤泥运输槽将煤泥运送到掘进煤流中。

Description

一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置
技术领域
本申请涉及井下掘进工作面的清淤设备技术领域,尤其涉及一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置。
背景技术
在井下煤矿生产中,掘进工作面及其沿线巷道底板排水沟多采用毛水沟,巷道底板也多为松散煤矸。生产用水及巷道顶底板淋涌水冲刷巷道底板后进入毛水沟,过程中会携带大量煤泥颗粒进入毛水沟。
进入毛水沟的煤泥颗粒物在掘进工作面集中排水点处,随着水流速度下降,颗粒物会逐步沉淀,占用沉淀池空间。部分未及时沉淀的颗粒物会进入电排水泵,增加电排水泵叶轮磨蚀速度,降低电排水泵使用寿命。部分直接流入矿井采区水仓及中央水仓的掘进工作面排水,会造成煤泥颗粒堵塞水仓,减小采区水仓及中央水仓有效容量,增加安全隐患。另外,目前井下水沟、沉淀池及水仓的清淤受巷道空间限制,多采用人工清仓,工作人员体力劳动强度高,清淤效率低,不利于矿井自动化的全面提升。
至今市场上没有专门用于掘进工作面水沟自动清淤的设备,所以急需一种适用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置来解决上述问题。
实用新型内容
本申请提供了一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,以解决现有技术中井下水沟、沉淀池及水仓的清淤受巷道空间限制,多采用人工清仓,工作人员体力劳动强度高,清淤效率低的问题。
本申请采用的技术方案如下:
一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,包括异径驱动滚筒1、防锈蚀柔性滤网2、异径从动滚筒3、清扫滚筒4、清水收集器5、刮板式煤泥运输槽6、煤水混合物收集器7、柔性煤水混合物导流管8;
所述异径驱动滚筒1和所述异径从动滚筒3之间张紧安装有所述防锈蚀柔性滤网2,用于通过所述防锈蚀柔性滤网2进行动力传递,同时实现煤泥与水分离;
所述煤水混合物收集器7安装在毛水沟内,所述煤水混合物收集器7出口端连接所述柔性煤水混合物导流管8的进口端;
所述柔性煤水混合物导流管8的出口段设置在所述防锈蚀柔性滤网2上方,用于将所述煤水混合物收集器7内的煤水混合物引流到所述防锈蚀柔性滤网2上对其进行过滤;
所述清扫滚筒4设置在所述异径驱动滚筒1下方,所述清扫滚筒4外侧与所述防锈蚀柔性滤网2回程段下表面相接触,用于对所述防锈蚀柔性滤网2进行自动清理;
所述刮板式煤泥运输槽6设置在所述清扫滚筒4下方,用于将筛分后的煤泥颗粒运送至掘进工作面煤流中;
所述清水收集器5设置在所述防锈蚀柔性滤网2回程段和所述异径从动滚筒3下方。
优选地,还包括设置在所述防锈蚀柔性滤网2上下层之间的清扫喷头11。
优选地,所述清扫喷头11与所述防锈蚀柔性滤网2呈90°夹角设置,所述清扫喷头11垂直朝向所述防锈蚀柔性滤网2下层回程段内表面喷水。
优选地,所述清扫滚筒4外层装有毛刷9。
优选地,所述毛刷9通过包胶10粘接在所述清扫滚筒4外层。
优选地,所述毛刷9为防静电材质。
优选地,所述异径驱动滚筒1和所述异径从动滚筒3外周均设置有用于张紧安装所述防锈蚀柔性滤网2的凹槽。
优选地,所述柔性煤水混合物导流管8的出口段平行设置在所述防锈蚀柔性滤网2上方,且所述柔性煤水混合物导流管8的出口段导流方向与所述防锈蚀柔性滤网2运行方向相同。
优选地,所述异径驱动滚筒1与第一驱动电机和第一减速器相连;
所述清扫滚筒4与第二驱动电机和第二减速器相连;
所述异径驱动滚筒1和所述清扫滚筒4运转方向相反;
所述第一驱动电机和第一减速器、所述第二驱动电机和第二减速器均连接在井下掘进工作面低压动力电缆上。
一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤方法,应用于所述的一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,包括以下步骤:
将煤水混合物收集器7安装于毛水沟内;
调整柔性煤水混合物导流管8与防锈蚀柔性滤网2的间距及相对角度;
在异径驱动滚筒1的带动下,所述防锈蚀柔性滤网2循环往复运动,实现对煤泥与水的筛分;
在清扫滚筒4的清扫和清扫喷头11的喷淋下,对所述防锈蚀柔性滤网2进行自动清洁;
所述防锈蚀柔性滤网2表面筛分出的煤泥颗粒落到刮板式煤泥运输槽6上,进而被运送到掘进煤流运输系统中,实现筛选后煤泥颗粒的外运;
通过防锈蚀柔性滤网2筛分出的清水及所述清扫喷头11喷淋产生的废水均通过清水收集器5收集并排入下段水沟中。
采用本申请的技术方案的有益效果如下:
1.本申请所述一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,自动清淤装置结构科学合理,使用安全方便,设置有高强度防锈蚀柔性滤网2,上层滤网可实现煤水分离;设置有清水收集器5,便于将过滤后的清水收集并进行外排;设置有异径驱动滚筒1,能够确保将高强度防锈蚀柔性滤网2沿滚筒表面循环运动过程中垂直于滚筒轴线运行,防止跑偏;设置有清扫滚筒4,清扫滚筒4外层表面设有毛刷9,实现对粘附在高强度防锈蚀柔性滤网2表面的煤泥颗粒及时清理,避免滤网表面因煤泥堵塞降低过滤效率;设置有清扫喷头11,对经过清扫滚筒4清扫过的高强度防锈蚀柔性滤网2表面进行进一步清理,进一步提高高强度防锈蚀柔性滤网2表面清洁度,提高过滤效率。设置有煤水混合物收集器7及柔性煤水混合物导流管8,实现对煤水混合物的收集及对煤水混合物与高强度防锈蚀柔性滤网2接触角度的精确控制,提高过滤效果;刮板式煤泥运输槽6便于将煤泥运送到掘进煤流中,及时外排,避免堆积。
2.本申请采用电能作为所述用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置的动力源,清洁环保,本申请所述自动清淤装置结构紧凑,配合使用刮板式煤泥运输机,不受巷道空间限制,将过滤后的清水收集后再进行外排对电排水泵叶轮磨损小、也有效避免了电排水泵空转和频繁启动,清淤效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请所述一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置结构示意图;
图2为本申请所述一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置中所述异径驱动滚筒的结构示意图;
图3为本申请所述一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置中所述清扫滚筒的结构示意图;
图4为本申请所述一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置中所述防锈蚀柔性滤网结构示意图;
图示说明:
其中,1-异径驱动滚筒,2-防锈蚀柔性滤网,3-异径从动滚筒,4-清扫滚筒,5-清水收集器,6-刮板式煤泥运输槽,7-煤水混合物收集器,8-柔性煤水混合物导流管,9-毛刷,10-包胶,11-清扫喷头。
具体实施方式
参见图1,为本申请所述一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置的结构示意图。
本申请提供的一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,在一个实施例中,包括异径驱动滚筒1、防锈蚀柔性滤网2、异径从动滚筒3、清扫滚筒4、清水收集器5、刮板式煤泥运输槽6、煤水混合物收集器7、柔性煤水混合物导流管8;
所述异径驱动滚筒1和所述异径从动滚筒3之间张紧安装有所述防锈蚀柔性滤网2,所述异径驱动滚筒1、所述防锈蚀柔性滤网2和所述异径从动滚筒3组成带传动机构,用于通过所述防锈蚀柔性滤网2进行动力传递,同时实现煤泥与水通过上层所述防锈蚀柔性滤网2进行分离;
所述煤水混合物收集器7安装在毛水沟内,所述煤水混合物收集器7出口端连接所述柔性煤水混合物导流管8的进口端;
所述柔性煤水混合物导流管8的出口段设置在所述防锈蚀柔性滤网2上方,用于将所述煤水混合物收集器7内的煤水混合物引流到所述防锈蚀柔性滤网2上对其进行过滤;
所述清扫滚筒4设置在所述异径驱动滚筒1下方,所述清扫滚筒4外侧与所述防锈蚀柔性滤网2回程段下表面相接触,用于对所述防锈蚀柔性滤网2进行自动清理;
所述刮板式煤泥运输槽6设置在所述清扫滚筒4下方,用于将筛分后的煤泥颗粒运送至掘进工作面煤流中;
所述清水收集器5设置在所述防锈蚀柔性滤网2回程段和所述异径从动滚筒3下方。
在一个实施例中,所述清水收集器5出口端连接电排水泵和排水管,所述防锈蚀柔性滤网2筛分出的清水产生的废水由所述清水收集器5收集并排入下段水沟中,将过滤后的清水收集后再进行外排对所述电排水泵叶轮磨损小、也有效避免了电排水泵空转和频繁启动。
优选地,在一个实施例中,所述防锈蚀柔性滤网2为网状结构的高强度防锈蚀柔性滤网,具体网孔目数根据特定使用状态下煤泥颗粒物直径确定。
优选地,在一个实施例中,还包括设置在所述防锈蚀柔性滤网2上下层之间的清扫喷头11。
优选地,在一个实施例中,所述清扫喷头11与所述防锈蚀柔性滤网2呈90°夹角设置,所述清扫喷头11垂直朝向所述防锈蚀柔性滤网2下层回程段内表面喷水,清扫喷头11喷出的高压水进一步对高强度防锈蚀柔性滤网2进行清理。所述清水收集器5设置在所述清扫喷头11下方,将所述防锈蚀柔性滤网2筛分出的清水及所述清扫喷头11产生的废水均收集并排入下段水沟中。
优选地,在一个实施例中,所述清扫滚筒4外层装有毛刷9,所述毛刷9与所述防锈蚀柔性滤网2回程段下表面相接触,对所述防锈蚀柔性滤网2进行自动清理。所述毛刷9在所述清扫滚筒4的带动下,与所述异径驱动滚筒1呈相反方向运动,增加两个滚筒间的相对运动速度,可以增加所述清扫滚筒4对高强度防锈蚀柔性滤网2表面的清扫效果。
优选地,在一个实施例中,所述毛刷9通过包胶10粘接在所述清扫滚筒4外层,连接紧密可靠。
优选地,在一个实施例中,所述毛刷9为防静电材质,保证煤矿中井下作业的安全性。
优选地,在一个实施例中,所述异径驱动滚筒1和所述异径从动滚筒3外周均设置有用于张紧安装所述防锈蚀柔性滤网2的凹槽,所述凹槽能够确保高强度防锈蚀柔性滤网2沿所述异径驱动滚筒1和所述异径从动滚筒3表面循环运动过程中垂直于滚筒轴线运行,防止跑偏。
优选地,在一个实施例中,所述柔性煤水混合物导流管8的出口段平行设置在所述防锈蚀柔性滤网2上方,且所述柔性煤水混合物导流管8的出口段导流方向与所述防锈蚀柔性滤网2运行方向相同,实现对煤水混合物的收集及对煤水混合物与高强度防锈蚀柔性滤网2接触角度的精确控制,提高过滤效果。
优选地,在本实施例中,所述异径驱动滚筒1与第一驱动电机和第一减速器相连;
所述清扫滚筒4与第二驱动电机和第二减速器相连;
所述异径驱动滚筒1和所述清扫滚筒4运转方向相反;
所述第一驱动电机和第一减速器、所述第二驱动电机和第二减速器均连接在井下掘进工作面低压动力电缆上,采用电能作为所述自动清淤装置的动力源,清洁环保,清淤效率高。
一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤方法,应用于所述的一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,包括以下步骤:
将煤水混合物收集器7安装于毛水沟内;
调整柔性煤水混合物导流管8与防锈蚀柔性滤网2的间距及相对角度;
在异径驱动滚筒1的带动下,所述防锈蚀柔性滤网2循环往复运动,实现对煤泥与水的筛分;
在清扫滚筒4的清扫和清扫喷头11的喷淋下,对所述防锈蚀柔性滤网2进行自动清洁;
所述防锈蚀柔性滤网2表面筛分出的煤泥颗粒落到刮板式煤泥运输槽6上,进而被运送到掘进煤流运输系统中,实现筛选后煤泥颗粒的外运;
通过防锈蚀柔性滤网2筛分出的清水及所述清扫喷头11喷淋产生的废水均通过清水收集器5收集并排入下段水沟中。
本申请所述用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置的工作原理及详细使用方法:
适用于井下掘进工作面水沟自动清淤的装置在实际使用过程中,首先将煤水混合物收集器7安装于毛水沟内。柔性煤水混合物导流管8一端连接于煤水混合物收集器7出水口上,另一端安装在高强度防锈蚀柔性滤网2上面,精确调整柔性煤水混合物导流管8与高强度防锈蚀柔性滤网2的间距及相对角度。将高强度防锈蚀柔性滤网2张紧安装在所述异径驱动滚筒1和异径从动滚筒3外侧,在异径驱动滚筒1带动下,高强度防锈蚀柔性滤网2循环往复运动,一方面实现对煤泥与水的筛分,一方面在清扫滚筒4和清扫喷头11的清扫下,实现对高强度防锈蚀柔性滤网2的自动清洁。为实现高强度防锈蚀柔性滤网2的循环运动,并实现清扫滚筒4的持续运动,需将异径驱动滚筒1与清扫滚筒4连接在井下掘进工作面低压动力电缆上,提供动力来源。高强度防锈蚀柔性滤网2表面筛分出的煤泥颗粒落到刮板式煤泥运输槽6上,进而被运送到掘进煤流运输系统中,实现筛选后煤泥颗粒的外运。高强度防锈蚀柔性滤网2筛分出的清水及清扫喷头11喷淋产生的废水均由清水收集器5收集并排入下段水沟中。清扫滚筒4外层的毛刷9通过清扫滚筒4内层的包胶10粘接。毛刷9在清扫滚筒4的带动下,与异径驱动滚筒1呈相反方向运动,增加两个滚筒间的相对运动速度,增加清扫滚筒4对高强度防锈蚀柔性滤网2表面的清扫效果。
本申请所述一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置及方法,自动清淤装置结构科学合理,使用安全方便,设置有高强度防锈蚀柔性滤网2,上层滤网可实现煤水分离;设置有清水收集器5,便于将过滤后的清水收集并进行外排;设置有异径驱动滚筒1,能够确保将高强度防锈蚀柔性滤网2沿滚筒表面循环运动过程中垂直于滚筒轴线运行,防止跑偏;设置有清扫滚筒4,清扫滚筒4外层表面设有毛刷9,实现对粘附在高强度防锈蚀柔性滤网2表面的煤泥颗粒及时清理,避免滤网表面因煤泥堵塞降低过滤效率;设置有清扫喷头11,对经过清扫滚筒4清扫过的高强度防锈蚀柔性滤网2表面进行进一步清理,进一步提高高强度防锈蚀柔性滤网2表面清洁度,提高过滤效率。设置有煤水混合物收集器7及柔性煤水混合物导流管8,实现对煤水混合物的收集及对煤水混合物与高强度防锈蚀柔性滤网2接触角度的精确控制,提高过滤效果;刮板式煤泥运输槽6便于将煤泥运送到掘进煤流中,及时外排,避免堆积。
本申请采用电能作为所述用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置的动力源,清洁环保,本申请所述自动清淤装置结构紧凑,配合使用刮板式煤泥运输机,不受巷道空间限制,将过滤后的清水收集后再进行外排对电排水泵叶轮磨损小、也有效避免了电排水泵空转和频繁启动,清淤效率高。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可,以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例,并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,其特征在于,包括异径驱动滚筒(1)、防锈蚀柔性滤网(2)、异径从动滚筒(3)、清扫滚筒(4)、清水收集器(5)、刮板式煤泥运输槽(6)、煤水混合物收集器(7)、柔性煤水混合物导流管(8);
所述异径驱动滚筒(1)和所述异径从动滚筒(3)之间张紧安装有所述防锈蚀柔性滤网(2),用于通过所述防锈蚀柔性滤网(2)进行动力传递,同时实现煤泥与水分离;
所述煤水混合物收集器(7)安装在毛水沟内,所述煤水混合物收集器(7)出口端连接所述柔性煤水混合物导流管(8)的进口端;
所述柔性煤水混合物导流管(8)的出口段设置在所述防锈蚀柔性滤网(2)上方,用于将所述煤水混合物收集器(7)内的煤水混合物引流到所述防锈蚀柔性滤网(2)上对其进行过滤;
所述清扫滚筒(4)设置在所述异径驱动滚筒(1)下方,所述清扫滚筒(4)外侧与所述防锈蚀柔性滤网(2)回程段下表面相接触,用于对所述防锈蚀柔性滤网(2)进行自动清理;
所述刮板式煤泥运输槽(6)设置在所述清扫滚筒(4)下方,用于将筛分后的煤泥颗粒运送至掘进工作面煤流中;
所述清水收集器(5)设置在所述防锈蚀柔性滤网(2)回程段和所述异径从动滚筒(3)下方。
2.根据权利要求1所述的一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,其特征在于,还包括设置在所述防锈蚀柔性滤网(2)上下层之间的清扫喷头(11)。
3.根据权利要求2所述的一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,其特征在于,所述清扫喷头(11)与所述防锈蚀柔性滤网(2)呈90°夹角设置,所述清扫喷头(11)垂直朝向所述防锈蚀柔性滤网(2)下层回程段内表面喷水。
4.根据权利要求1所述的一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,其特征在于,所述清扫滚筒(4)外层装有毛刷(9)。
5.根据权利要求4所述的一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,其特征在于,所述毛刷(9)通过包胶(10)粘接在所述清扫滚筒(4)外层。
6.根据权利要求4所述的一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,其特征在于,所述毛刷(9)为防静电材质。
7.根据权利要求1所述的一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,其特征在于,所述异径驱动滚筒(1)和所述异径从动滚筒(3)外周均设置有用于张紧安装所述防锈蚀柔性滤网(2)的凹槽。
8.根据权利要求1所述的一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,其特征在于,所述柔性煤水混合物导流管(8)的出口段平行设置在所述防锈蚀柔性滤网(2)上方,且所述柔性煤水混合物导流管(8)的出口段导流方向与所述防锈蚀柔性滤网(2)运行方向相同。
9.根据权利要求1所述的一种用于井下掘进工作面水沟的自动清淤装置,其特征在于,所述异径驱动滚筒(1)与第一驱动电机和第一减速器相连;
所述清扫滚筒(4)与第二驱动电机和第二减速器相连;
所述异径驱动滚筒(1)和所述清扫滚筒(4)运转方向相反;
所述第一驱动电机和第一减速器、所述第二驱动电机和第二减速器均连接在井下掘进工作面低压动力电缆上。
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