[發明專利]磁化表面活性劑溶液除塵方法及裝置

有效

• 申請號: 201210242097.8
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102748063A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 聶百勝;李祥春;胡維喜;楊濤
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: E21F5/06
• 分類號: E21F5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利屬于煤礦技術領域，特別涉及一種磁化表面活性劑溶液除塵方法及裝置。

背景技術

煤礦粉塵是指煤礦在建設和生產過程中所產生的各種巖礦微粒。煤礦粉塵的危害主要表現在兩個方面：一是對人體的危害。工人長期吸入礦塵后，輕者會患呼吸道炎癥，重者會患塵肺病，而塵肺病引起的礦工致殘和傷亡人數，在國內外都是十分驚人的。世界各國都在積極開展預防和治療塵肺病的工作。煤礦粉塵的另一個危害是燃燒和爆炸。如：煤塵，其能夠在完全沒有瓦斯存在的情況下爆炸，并形成相當大的危害，而對于瓦斯礦井，有可能發生瓦斯和煤塵同時爆炸的事故，其破壞力和影響力驚人。無論何種爆炸，都將給礦井以突然襲擊，給正常的生產秩序帶來嚴重影響，給人身安全帶來嚴重危害。除此以外，煤礦粉塵還能加速機械的磨損，降低精密儀器的使用精度、減少適用時間，同時，使工作場所的能見度降低，給安全生產帶來隱患。

目前，國內外在礦井粉塵防治技術上均有大量的研究和實踐，雖達到了一定的降塵效果，但結果仍不理想，并有很多不完善的地方，特別是在實踐效果較好地水力除塵技術方面，仍有很大的提高和發展空間。

針對現有實踐結果，找到并開發出一種更完備、更可靠的降塵方法及裝置，就成為本發明想要解決的問題。

發明內容

鑒于上述現有技術中的不足，本發明專利旨在提供一種磁化表面活性劑溶液除塵方法及裝置，以快速、有效、簡便的方式消除煤礦粉塵，保證生產和人身安全。

本發明專利是通過以下技術方案來實現的：

一種磁化表面活性劑溶液除塵方法，具體步驟包括，

步驟一在煤礦除塵管路的靜壓水管上并聯安裝由表面活性劑添加器和磁化裝置組成的磁化支路，利用添加器完成表面活性劑的添加，并利用磁化裝置對添加表面活性劑的溶液進行磁化處理。

實驗研究，影響磁化表面活性劑溶液降塵的主要因素，包括：礦用表面活性劑的選擇、表面活性劑濃度、磁化表面活性劑溶液的磁場強度及磁化時間的比較分析與確定，表面活性劑溶液磁化前后接觸角的變化等。進而對表面活性劑溶液物理化學性質在磁化前后的變化規律進行研究，以確定最佳表面活性劑、最佳磁化強度以及最佳磁化時間；其次，還要實驗研究磁化表面活性劑溶液在不同實驗條件下主要降塵參數的變化規律，明確磁化表面活性劑溶液的降塵機理，為現場降塵設備的開發與設計奠定理論基礎。

根據實驗得出：最佳表面活性劑為麈克，添加后表面活性劑溶液最佳濃度為0.1％-0.3％，磁化管道的最佳磁化強度為1200mT。

步驟二將煤礦中的壓風管路與表面活性劑添加器連通，推動磁化支路中的溶液流動，最終將磁化后的磁化表面活性劑溶液重新注入到靜壓水管中，完成巷道中降塵點的降塵使用。

由于壓風管道密布在煤礦的各個巷道中，是最簡單、最有效的井下動力來源，所以，將壓風管道與表面活性劑添加器連通，簡單、方便，成本增加較小，同時，利用風壓可以將磁化支路中的磁化表面活性劑溶液輕松回送到靜壓水管中，從而通過靜壓水管輸送到各個降塵點，達到用磁化表面活性劑溶液除塵的目的。

一種磁化表面活性劑溶液除塵裝置，包括相互之間管路連通的表面活性劑添加器、磁化裝置、球閥、限壓閥和安全閥。表面活性劑添加器和磁化裝置組成磁化支路順序并聯在煤礦除塵管路的靜壓水管上，表面活性劑添加器中的混合腔與煤礦中的壓風管路連通，球閥、限壓閥和安全閥串聯在表面活性劑添加器與靜壓水管的連接通路上，球閥、限壓閥和安全閥控制管路連通的情況下，保證管路使用安全。其中，表面活性劑添加器對流入混合腔的液體進行表面活性劑的自動添加，按比例形成所需的表面活性劑溶液。磁化裝置為設有永磁鐵的磁化管道，磁化管道連接在表面活性劑添加器的輸出端與靜壓水管之間。為保證使用可靠性，永磁鐵可以固定在管道的外壁上，流經管道的溶液經磁場處理后形成所需的磁化表面活性劑溶液，進而提高和保證了后期的除塵效果。

本發明所述的磁化表面活性劑溶液除塵方法及裝置，通過在煤礦中靜壓水管上并聯安裝由表面活性劑添加器和磁化裝置組成的磁化支路，并通過煤礦中的壓風管路推動磁化支路中的溶液流動，最終完成磁化表面活性劑溶液重新注入靜壓水管，完成巷道中降塵點的降塵使用。其中，磁場處理強度、磁場處理時間和表面活性劑添加濃度根據前期的礦井水實驗得出，磁化表面活性劑溶液采用永磁鐵物理法處理得到，無毒、無污染，容易屏蔽，投資少、使用方便。磁化后的表面活性劑可有效降低其表面張力，增加對粉塵以及煤體的潤濕性，增強降塵效果，大大提高和改進了現有水力除塵技術，特別適合在現有煤礦設施基礎上安裝使用。