矿井粉尘分级组合降尘方法及装置

摘要

一种矿井粉尘分级组合降尘装置，在采煤机或掘进机的内、外喷雾装置构成的一级降尘系统，包括超声波干雾发生器构成的二级雾霾转化系统以及细雨发生装置构成的三级细雨墙降霾系统。本发明矿井粉尘分级组合降尘方法及装置，将常规瞬时点降尘改变为分段过程降尘，通过形成不同粒径的水雾颗粒或气水雾颗粒，分别抑降各粒级矿尘，实现对采掘点风流中矿尘的分粒径、分段抑降和过程转化。本发明矿井粉尘分级组合降尘方法及装置可随采掘点推进而移动，具备自动控制及行人停雨功能，降尘效率高，通过对污风增湿，实现了回风流的抑尘、降尘、防爆、防火、降温、减阻，较之常规降尘法降尘效果突出。

权利要求

1.一种矿井粉尘分级组合降尘装置，包括与防尘净水管相连接的自动水净化装置和与压风管相连接的储气罐；自动水净化装置与高压水管相连接；储气罐与补压空气压缩机和稳压风管相连接；设置在采煤机或掘进机的内、外喷雾装置构成的一级降尘系统，其特征在于，包括超声波干雾发生器构成的二级雾霾转化系统以及细雨发生装置构成的三级细雨墙降霾系统；

所述二级雾霾转化系统包括与高压水管和稳压风管相连接的超声波干雾发生器、右帮干水雾直线喷嘴排、左帮干水雾直线喷嘴排；右帮干水雾直线喷嘴排和左帮干水雾直线喷嘴排分别设置在巷道左右两侧；超声波干雾发生器由气水平衡阀组和超声波共振室构成；

右帮干水雾直线喷嘴排和左帮干水雾直线喷嘴排长度为 3.0～5.0 m；所述二级雾霾转化系统设置于一级降尘系统后方15～20m。

2.根据权利要求1所述矿井粉尘分级组合降尘装置，其特征在于：所述三级细雨墙降霾系统设置于二级雾霾转化系统后方15.0～20.0m。

3.根据权利要求1所述矿井粉尘分级组合降尘装置，其特征在于：所述三级细雨墙降霾系统的细雨墙长度为3.0～4.0m。

4.根据权利要求1所述矿井粉尘分级组合降尘装置，其特征在于：所述三级细雨墙降霾系统的水雾颗粒直径为50～300μm。

5.根据权利要求1所述矿井粉尘分级组合降尘装置，其特征在于：巷道内设置有粉尘浓度探头、风速探头以及红外行人停雨探头；粉尘浓度探头、风速探头与控制及配电装置相连接；粉尘浓度探头、风速探头设置在迎头作业点；红外行人停雨探头与细雨发生装置相连接；红外行人停雨探头设置在 三级细雨墙后方2.0m 。

说明书

矿井粉尘分级组合降尘方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及 一种矿井采掘工作面降尘方法，具体的说，是涉及一种矿井粉尘分级组合降尘方法。

背景技术

[0002] 矿井采掘工作面通风洒水降尘是净化空气、保障工人职业健康、改善设备使用环境、降低风阻的关键技术和重要工序，目前常用的降尘方法及装置包括干式降尘和湿式降尘系统，以通风排尘及湿式降尘为主，均布置在工作面迎头尘源点附近，为满足快速采掘推进的要求，喷洒水量大，降尘时间短，对生产的主要工序有干扰，特别对消减10μm以下的呼尘颗粒效果不佳，往往造成污风流中呼尘含量超标，回风井中载尘颗粒多而风阻大，风机效率低下，风井工业广场空气污浊。

发明内容

[0003] 针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种降尘效率高的矿井粉尘分级组合降尘方法及装置。

[0004] 本发明所采取的技术方案是：

[0005] 一种矿井粉尘分级组合降尘装置，包括与防尘净水管相连接的自动水净化装置和与压风管相连接的储气罐；自动水净化装置与高压水管相连接；储气罐与补压空气压缩机和稳压风管相连接；设置在采煤机或掘进机的内、外喷雾装置构成的一级降尘系统，包括超声波干雾发生器构成的二级雾霾转化系统以及细雨发生装置构成的三级细雨墙降霾系统。

[0006] 所述二级雾霾转化系统包括与高压水管和稳压风管相连接的超声波干雾发生器 ，超声波干雾发生器与右帮干水雾直线喷嘴排和左帮干水雾直线喷嘴排；右帮干水雾直线喷嘴排和左帮干水雾直线喷嘴排分别设置在巷道左右两侧；超声波干雾发生器 由气水平衡阀组和超声波共振室构成；右帮干水雾直线喷嘴排和左帮干水雾直线喷嘴排长度为3.0～5.0 m；所述二级雾霾转化系统设置于一级降尘系统后方15～20m；。

[0007] 所述三级细雨墙降霾系统设置于二级雾霾转化系统后方15～20m。

[0008] 所述三级细雨墙降霾系统的细雨墙长度为3～4m。

[0009] 所述三级细雨墙降霾系统的水雾颗粒直径为50～300μm。

[0010] 巷道内设置有粉尘浓度探头、风速探头以及红外行人停雨探头；粉尘浓度探头、风速探头与控制及配电装置相连接；粉尘浓度探头、风速探头设置在迎头作业点；红外行人停雨探头与细雨发生装置相连接；红外行人停雨探头设置在三级细雨墙后方2.0m。

[0011] 所述三级细雨墙降霾系统由稳压泵和稳压管路构成；稳压管路与设置在巷道拱部或顶板横向安装的扇形喷嘴排相连接。

[0012] 所述自动水净化装置包括水压增压泵和过滤净化器。

[0013] 本发明相对现有技术的有益效果：

[0014] 本发明矿井粉尘分级组合降尘方法及装置，将常规瞬时点降尘改变为分段过程降尘，通过形成不同粒径的水雾颗粒或气水雾颗粒，分别抑降各粒级矿尘，实现对采掘点风流中矿尘的分粒径、分段抑降和过程转化。本发明矿井粉尘分级组合降尘方法及装置可随采掘点推进而移动，具备自动控制及行人停雨功能，降尘效率高，通过对污风增湿，实现了回风流的抑尘、降尘、防爆、防火、降温、减阻，较之常规降尘法降尘效果突出。

附图说明

[0015] 图1是本发明矿井粉尘分级组合降尘方法及装置结构示意图。

[0016] 附图中主要部件符号说明：

[0017] 图中：

[0018] 1、防尘净水管 2、压风管

[0019] 3、自动水净化装置 4、补压空气压缩机

[0020] 5、储气罐 6、高压水管

[0021] 7、稳压风管 8、细雨发生装置

[0022] 9、拱形喷嘴排 10、超声波干雾发生器

[0023] 11、右帮干水雾直线喷嘴排 12、左帮干水雾直线喷嘴排

[0024] 13、机组水气平衡部件 14、机组内喷雾头

[0025] 15、机组外喷雾头 16、供电及控制线路

[0026] 17、控制及配电装置 18、红外行人停雨探头

[0027] 19、风速探头 20、粉尘浓度探头

[0028] 21、一级喷洒系统 22、二级雾霾转化系统

[0029] 23、三级细雨墙降霾系统 24、净水及稳压系统。

具体实施方式

[0030] 以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：

[0031] 附图1可知，一种矿井粉尘分级组合降尘装置，包括与防尘净水管1相连接的自动水净化装置3和与压风管2相连接的储气罐5；自动水净化装置3与高压水管6相连接；储气罐5与补压空气压缩机4和稳压风管7相连接；设置在采煤机或掘进机的内、外喷雾装置构成的一级降尘系统，包括超声波干雾发生器8构成的二级雾霾转化系统以及细雨发生装置8构成的三级细雨墙降霾系统。

[0032] 所述二级雾霾转化系统包括与高压水管6和稳压风管7相连接的超声波干雾发生器8，超声波干雾发生器8与右帮干水雾直线喷嘴排11和左帮干水雾直线喷嘴排12；右帮干水雾直线喷嘴排11和左帮干水雾直线喷嘴排12分别设置在巷道左右两侧；超声波干雾发生器8由气水平衡阀组和超声波共振室构成；右帮干水雾直线喷嘴排11和左帮干水雾直线喷嘴排12长度为 3.0～5.0 m；所述二级雾霾转化系统设置于一级降尘系统后方15～20m。根据水压及风压自动平衡气水雾的产量、粒径，生成匹配微细粉尘的10μm左右直径的气水雾颗粒，将污风流中的10μm左右直径的粉尘转化为雾霾，成霾段长度为15～20m。

[0033] 所述三级细雨墙降霾系统设置于二级雾霾转化系统后方15～20m。

[0034] 所述三级细雨墙降霾系统的细雨墙长度为3～4m。

[0035] 所述三级细雨墙降霾系统的水雾颗粒直径为50～300μm。

[0036] 巷道内设置有粉尘浓度探头、风速探头以及红外行人停雨探头；粉尘浓度探头、风速探头与控制及配电装置相连接；粉尘浓度探头、风速探头设置在迎头作业点；红外行人停雨探头与细雨发生装置相连接；红外行人停雨探头设置在三级细雨墙后方2.0m远离迎头。

[0037] 所述三级细雨墙降霾系统由稳压泵和稳压管路构成；稳压管路与设置在巷道拱部或顶板横向安装的扇形喷嘴排相连接，保障雾霾全部化雨。所述自动水净化装置包括水压增压泵和过滤净化器，实现对已有的矿井防尘静压水进行净化增压与稳压。

[0038] 本发明矿井粉尘分级组合降尘方法及装置，采用三级降尘的方法，仿照大气降尘的原理，利用常规，设置超声波干雾发生器喷射微米级气水雾形成二级雾霾转化，安置细雨发生装置呈扇形喷射细雨实现三级降霾。系统装置构成包括：静水及稳压系统、电控系统、一级喷洒系统、二级雾霾转化系统、三级细雨墙降霾系统五大模块。

[0039] 本发明矿井粉尘分级组合降尘方法及装置，根据污风中的全尘及呼尘含量、风速调整气水雾喷洒量，具有行人停雨功能。

[0040] 本发明矿井粉尘分级组合降尘方法及装置，一级降尘产生宽粒径较粗颗粒的气水雾颗粒，主要迎头对尘源点各级较粗粉尘进行抑降；二级降尘产生粒径10μm左右的气水雾颗粒，与同级别的微细粉尘碰撞融合转化为雾霾；三级降尘产生粒径50～300μm左右的水雾颗粒，消除雾霾而降尘。