CN2911188Y - 矿用湿式孔口除尘器 - Google Patents

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李建国
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李德文
李爱菊
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刘涛
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本实用新型涉及一种矿用湿式孔口除尘器，主要用于煤矿井下煤(岩)与瓦斯突出煤层或软煤层中瓦斯抽放干式钻孔时除尘。该除尘器包括惯性过滤除尘段1、水环真空泵2、防爆电动机3、气水分离器4、水箱5。惯性过滤除尘段1由进风斗6、箱体7、惯性除尘罐8、挡水板9、灰斗10、卸灰阀11、螺旋喷嘴12、滤网13、出水口14、出风斗15组成。结构特点采用水环真空泵2作为动力源，克服用风机作为动力源而受瓦斯浓度影响，即使用环境不受瓦斯浓度的限制，负载能力强；粉尘在水环真空泵2的作用下吸进该除尘器，通过惯性碰撞、过滤、水浴、离心旋流等除尘原理于一体，提高除尘效率，改善工作环境，有益矿工身体健康和矿井安全生产。

Description

矿用湿式孔口除尘器
一 技术领域
本实用新型涉及一种矿用湿式孔口除尘器，主要用于煤矿井下煤(岩)与瓦斯突出煤层或软煤层中瓦斯抽放干式钻孔时除尘。
二、背景技术
目前，在我国煤矿井下进行瓦斯抽放钻孔施工中，采用湿式钻孔，基本能解决钻孔产生粉尘问题。但是，在难以采取湿式钻孔而必须采取干式钻孔时，只能采用压缩空气在孔底吹尘的排尘工艺，使钻孔时产生的煤(岩)粉沿钻杆和孔壁间隙吹出，这种作业方式在煤矿井下应用非常普遍。但是这种作业方式造成粉尘污染极为严重，产生的粉尘浓度高达1000mg/m3以上，极大地污染巷道作业空间和工作面，严重影响作业人员身体健康，并造成局部粉尘浓度升高，带来安全隐患。干式钻孔时排尘所采用压缩空气压力达0.5MPa，压缩空气耗量在标准状况下约6-8m3/min。为了改善巷道作业空间和工作面极其严重的粉尘污染和降低粉尘浓度而采用的降、除尘措施通常是在干式钻孔的孔口安设带套管的收尘罩，然后将钻孔时沿钻杆和孔壁间隙吹出的煤(岩)粉收集在收尘罩内喷雾降尘，其收尘效率一般在50％-60％，总体除尘效率占收尘效率的60％-70％左右，总体降尘效率只能达到30％-40％，钻孔周围仍有高达近600mg/m3以上的粉尘浓度，超过国家卫生标准的要求，总体降尘效果不理想。
随着开采深度的不断增加，煤矿瓦斯涌出越来越大，瓦斯事故日益频繁，已引起国家高度重视，要求在瓦斯矿井采用瓦斯预抽措施，以预防瓦斯灾害发生。瓦斯预抽打孔时带来的严重的粉尘污染问题，已成为影响矿工身体健康和矿井安全生产的重要隐患。只有提高除尘效率，改善井下的工作环境，才能有益矿工的身体健康和保障矿井安全生产。因而研制矿用湿式孔口除尘器是一种在瓦斯抽放钻孔施工中难以采用湿式钻孔而必须采用干式钻孔时较理想的除尘设备。
三、发明内容
本实用新型的目的是为了提高除尘效率，改善井下作业环境，有利于矿工的身体健康和矿井的安全生产。研制的矿用湿式孔口除尘器是一种在瓦斯抽放钻孔施工中采用干式钻孔时较理想的除尘设备。
目前，在煤矿井下进行瓦斯抽放钻孔施工中，采用湿式钻孔，基本能解决钻孔产生的粉尘问题。但是，在难以采取湿式钻孔而必须采取干式钻孔时，粉尘污染极为严重。只能采用压缩空气在孔底吹尘的排尘工艺，使钻孔产生的煤(岩)粉沿钻杆和孔壁间隙吹出。这种作业方式在煤矿井下应用非常普遍。但是这种作业方式造成粉尘污染极为严重，产生的粉尘浓度高达1000mg/m3以上，极大的污染巷道作业空间和工作面，严重影响作业人员身体健康，并造成局部粉尘浓度升高，带来安全隐患。为了改善巷道作业空间和工作面极其严重的粉尘污染和降低粉尘浓度而采用的降、除尘措施通常是在干式钻孔的孔口安设带套管的收尘罩，然后将钻孔时沿钻杆和孔壁间隙吹出的煤(岩)粉尘收集在收尘罩内喷雾降尘，其收尘率一般在50％-60％，总体除尘效率占收率效率的60％-70％左右，总体降尘效率只能达到30％-40％，钻孔周围仍有高达近600mg/m3以上的粉尘浓度，超过国家卫生标准，总体降尘效果不理想。所以，提供一种矿用湿式孔口除尘器尤为重要。
本实用新型矿用湿式孔口除尘器的结构包括惯性过滤除尘段、水环真空泵、防爆电动机、气水分离器、水箱。惯性过滤除尘段由进风斗、箱体、惯性除尘罐、挡水板、灰斗、卸灰阀、螺旋喷嘴、滤网、出水口、出风斗组成。惯性过滤除尘段，它的进风斗后端方形口焊接在箱体前端，用1-20根角钢构成的惯性除尘罐按一定间距和角度排列分别焊接在箱体内的前部，惯性除尘罐下方是灰斗，灰斗的上端与箱体焊接，下端用法兰盘与卸灰阀连接，挡水板焊接在箱体内的中间位置，箱体内后端装有螺旋喷嘴，滤网安装在箱体内螺旋喷嘴的后方，螺旋喷嘴和滤网的下方有出水口，出水口的上方与箱体焊接，出水口下方通过胶管连接水箱，出风斗呈方形口的一端焊接在箱体的后面；气水分离器的出水口与水箱相通。为了该除尘器在矿井使用的安全性，依据国内瓦斯预抽钻孔工艺的要求，结构特点是采用水环真空泵作为该除尘器的动力源，作用是克服用风机作为动力源而受瓦斯浓度影响。使用环境不受瓦斯浓度的限制，负载能力强；当粉尘在水环真空泵的作用下被吸进该除尘器后，通过惯性碰撞、过滤、水浴、离心旋流等多种除尘原理于一体，复合作用，逐级处理，达到最佳除尘效果。除尘效率高(总粉尘除尘效率≥99％，呼吸性粉尘除尘效率≥90％)；利用气水分离器离心旋流分离脱水技术，脱水效率高(≥95％)；耗水量低(≤15L/min)，处理风量为10.8m3/min。
为了达到上述目的，本实用新型矿用湿式孔口除尘器的特征在于：该除尘器包括惯性过滤除尘段、水环真空泵、防爆电动机、气水分离器、水箱；该除尘器的结构特点采用了水环真空泵，水环真空泵的进气口通过管道和法兰盘与惯性过滤除尘段的出风斗的气流出口连接，水环真空泵的排气口后通过管道和法兰盘与气水分离器连接，水环真空泵通过联轴器连接在防爆电动机的后端。
四、附图说明
下面结合附图对本实用新型矿用湿式孔口除尘器的实施例作进一步详细描述。
图1是本实用新型矿用湿式孔口除尘器结构图。
图2是本实用新型矿用湿式孔口除尘器惯性过滤除尘段结构示意图。
图1、图2中：1-惯性过滤除尘段  2-水环真空泵  3-防爆电动机  4-气水分离器  5-水箱  6-进风斗  7-箱体  8-惯性除尘罐  9-挡水板10-灰斗 11-卸灰阀  12-螺旋喷嘴  13-滤网  14-出水口  15-出风斗
五、具体实施方式
如图1所示，本实用新型矿用湿式孔口除尘器包括惯性过滤除尘段1、水环真空泵2、防爆电动机3、气水分离器4、水箱5。该除尘器的结构特点采用了水环真空泵2。惯性过滤除尘段1设置在该除尘器的前端，以方便与作业场所要处理的含尘气体进风管连接，现场安装使用方便。水环真空泵2的进气口通过管道和法兰盘与惯性过滤除尘段1的出风斗15(图2)的气流出口相连接，惯性过滤除尘段1的出水口14下方(图2)通过胶管连接水箱5。水环真空泵2通过联轴器连接在防爆电动机3的后端，防爆电动机3带动水环真空泵2转动，水环真空泵2的排气口后通过管道和法兰盘连接气水分离器4，气水分离器4起离心旋流分离脱水作用，内设出水口和出风口，气水分离器4的出水口与水箱5相通，出风口与作业场所要处理的含尘气体出风管连接。该除尘器在作业现场安装使用方便。
在图2中：该除尘器的惯性过滤除尘段1由进风斗6、箱体7、惯性除尘罐8、挡水板9、灰斗10、卸灰阀11、螺旋喷嘴12、滤网13、出水口14、出风斗15组成。进风斗6的前、后端分别呈圆形口和方形口，其后端方形口焊接在箱体7前端，将干式钻孔时作业场所要处理的含尘气体进风管的风流引入到箱体7中。箱体7上设有两个可开关的门，工作状态时关闭此门，密封性能好；开启此门，可方便清洗和更换内部材料。惯性除尘罐8的材质为角钢，由1-20根角钢按一定间距和角度排列分别焊接在箱体7内前部，作用是截留风流中的大颗粒粉尘，使其大颗粒粉尘沉降落入惯性除尘罐8下方的灰斗10。灰斗10的上端与箱体7焊接，下端用法兰盘与卸灰阀11连接，可在积尘过多粉尘达到一定重量的状况下卸灰阀1 1的阀门自动打开卸尘，挡水板9焊接在箱体7内的中间位置，起到气流方向改变时防止水箱5后方水滴溅到前方影响惯性除尘罐8的应用效果。箱体7内后端装有螺旋喷嘴12，将形成的雾化水喷到滤网13上。滤网13按一定角度安装在箱体7内螺旋喷嘴12的后方，可拆卸清洗和更换。螺旋喷嘴12和滤网13的下方设有出水口14，出水口14的上方与箱体7焊接，出水口14下方通过胶管连接水箱5。出风斗15两端的形状分别呈方形口和呈圆形口，其呈方形口端焊接在箱体7的后面。出风斗15气流出口通过管道和法兰盘与水环真空泵2的进气口连接。
本实用新型矿用湿式孔口除尘器的工作原理：开启该除尘器惯性过滤除尘段1的进水阀，启动水环真空泵2，粉尘在水环真空泵2的作用下被吸进该除尘器的惯性过滤除尘段1内，首先经过一级惯性除尘，风流中的大颗粒粉尘被惯性除尘罐8截留，然后大颗粒粉尘沉降落入灰斗10，落入灰斗10的大颗粒粉尘达到一定重量的状况下卸灰阀11的阀门自动打开卸尘，卸尘后卸灰阀11的阀门自动关闭。细微颗粒在风流的带动下进入惯性过滤除尘段1的滤网13，螺旋喷嘴12喷出的雾化水在滤网13上形成水膜。当粉尘经过该膜时被拦截下来，粉尘和水形成尘水混合物即污水，大部分尘水混合物经惯性过滤除尘段1的出水口14通过胶管进入水箱5；小部分尘水混合物随气流进入水环真空泵2，由水环真空泵2排入气水分离器4，利用它的离心旋流分离原理将尘水混合物即污水与气体分离，干净的空气由排气口排出除尘器，进一步提高除尘效率。气水分离器4分离下来的尘水混合物即污水进入水箱5，由水箱5的溢水口排出该除尘器。
本实用新型矿用湿式孔口除尘器的优点：
1、该除尘器结构特点采用水环真空泵2为动力源，作用是克服用风机作动力源而受瓦斯浓度影响，即使用环境不受瓦斯浓度的限制，负载能力强；集惯性碰撞、过滤、水浴、离心旋流等多种除尘原理于一体，除尘效率高，(总粉尘除尘效率≥99％，呼吸性粉尘除尘效率≥90％)；利用气水分离器4的离心旋流分离脱水技术，脱水效率高(≥95％)；耗水量低(≤15L/min)，处理风量为10.8m3/min。
2、该除尘器在作业现场安装使用方便。

Claims (1)

1、一种矿用湿式孔口除尘器，包括有惯性过滤除尘段(1)，它的进风斗(6)后端方形口焊接在箱体(7)前端，用1-20根角钢构成的惯性除尘罐(8)按一定间距和角度排列分别焊接在箱体(7)内的前部，惯性除尘罐(8)下方是灰斗(10)，灰斗(10)的上端与箱体(7)焊接，下端用法兰盘与卸灰阀(11)连接，挡水板(9)焊接在箱体(7)内的中间位置，箱体(7)内后端装有螺旋喷嘴(12)，滤网(13)安装在箱体(7)内螺旋喷嘴(12)的后方，螺旋喷嘴(12)和滤网(13)的下方有出水口(14)，出水口(14)的上方与箱体(7)焊接，出水口(14)下方通过胶管连接水箱(5)，出风斗(15)呈方形口的一端焊接在箱体(7)的后面；气水分离器(4)的出水口与水箱(5)相通，其特征在于：矿用湿式孔口除尘器包括惯性过滤除尘段(1)、水环真空泵(2)、防爆电动机(3)、气水分离器(4)、水箱(5)；该除尘器的结构特点采用了水环真空泵(2)，水环真空泵(2)的进气口通过管道和法兰盘与惯性过滤除尘段(1)的出风斗(15)的气流出口连接，水环真空泵(2)的排气口后通过管道和法兰盘与气水分离器(4)连接，水环真空泵(2)通过联轴器连接在防爆电动机(3)的后端。
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