[發明專利]一種煤礦井下綜掘巷道高效降塵裝置及方法

有效

• 申請號: 201410142665.6
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN103912277B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 許滿貴;李樹剛;劉欣凱;何鵬程;董康乾;韓金子;孟然;魏攀
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21C35/22
• 分類號: E21C35/22;E21F5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種煤礦井下綜掘巷道高效降塵裝置，其特征在于，主要包括掘進機高效噴霧降塵模塊(1)和皮帶輸送機噴霧降塵模塊(2)和回風巷自動噴霧降塵模塊(3)，掘進機高效噴霧降塵模塊(1)包括油壓-水壓轉換裝置(4)和風水聯動噴霧裝置(5)，皮帶輸送機噴霧降塵模塊(2)包括煤巖運輸自動噴霧裝置(6)，回風巷自動噴霧降塵模塊(3)包括粉塵濃度超限自動噴霧降塵裝置(7)；

掘進機高效噴霧降塵模塊中油壓-水壓轉換裝置(4)安裝在掘進機上，使用掘進機上的液壓油，利用掘進機提供高壓液壓油，通過壓力流量控制閥控制液壓水泵(8)，靜壓水或低壓水通過進水管路(9)、水減壓閥及水質過濾器流入液壓水泵(8)，掘進機高壓油通過輸油管路(10)流入液壓水泵(8)，液壓水泵(8)將高壓油的能量轉化成高壓水，高壓水通過出水管路(11)流出后接入噴霧裝置，而掘進機液壓油通過出油管路(12)流回掘進機油箱；高壓水出水管路(11)與井下供風管路(13)分別通過供水接頭(14)和供風接頭(15)共同與噴霧裝置相連，實現風水聯動噴霧，增加霧化效果；噴霧裝置包括噴霧管路(16)、三維立體噴霧架(17)和若干噴嘴(18)，掘進機高效噴霧降塵模塊(1)與掘進機截割頭(19)同步開停，實現自動噴霧降塵；

皮帶輸送機噴霧降塵模塊是在運輸皮帶(28)上方設置噴霧水管(20)，為節省用水量，每隔5m設置一橫向水管(21)，噴霧水管(20)上安裝若干噴頭(22)；噴霧水管通過液壓槍(23)與礦井供水管網(24)相連，液壓槍扳機(25)處連接一擋板(26)，當煤巖(27)經過皮帶(28)時觸碰擋板(26)，擋板(26)被抬起，既而觸發液壓槍彈簧開關(29)，噴霧自動打開，同時皮帶(28)上煤巖(27)量越多擋板(26)抬起幅度越大，噴霧量相應增大，起到自動控制噴霧大小的目的；

回風巷自動噴霧降塵模塊是當風流經過粉塵濃度傳感器(30)時，粉塵濃度傳感器(30)檢測到粉塵濃度超過設定的某一限值，粉塵濃度傳感器(30)的電流信號輸入給主控制箱(31)，主控制箱(31)按設置的濃度進行判斷，主控制箱(31)會啟動隔爆開關(32)，使弧形噴霧架(33)連接到高壓水站(35)，對該位置的風流進行噴霧降塵；粉塵濃度傳感器(30)檢測到粉塵濃度低于設定限值時，主控制箱(31)關閉隔爆開關(32)，噴霧自動關閉；為方便在噴霧時人員或礦車等能夠通過，噴霧架(33)兩側設有紅外線傳感器(34)，當有人員或礦車等通過時，紅外線傳感器(34)發出信號，使電路產生一個弱電流，經放大送至主控制箱(20)控制隔爆開關(32)工作，噴霧關閉，人員或礦年經過后，噴霧重新開啟。

2.根據權利要求1所述的煤礦井下綜掘巷道高效降塵裝置，其特征在于，掘進機高效噴霧降塵模塊中油壓-水壓轉換裝置主要技術指標：輸入油壓8～12MPa，輸入油量50～70L／min，輸入水壓<1MPa，輸出噴霧水壓10～15MPa，輸出噴霧水流量30～50L／min，每個噴霧器噴霧角60°，有效射程2～4m，霧化粒度30～150μm，霧粒速度25～35m／s。

3.根據權利要求1所述的煤礦井下綜掘巷道高效降塵裝置，其特征在于，皮帶輸送機噴霧降塵模塊中噴霧水管在運輸皮帶上方600mm處設置，每隔5m或每隔3個噴頭，設置一橫向噴霧水管，長度覆蓋皮帶全斷面，橫向噴霧水管安裝4個噴頭，液壓槍扳機處鏈接的的擋板通為廢舊皮帶所制，擋板的尺寸為500×200mm。

4.根據權利要求1所述的煤礦井下綜掘巷道高效降塵裝置，其特征在于，回風巷自動噴霧降塵模塊中噴霧支架采用弧形噴霧架，設置噴頭個數為7個。

5.一種煤礦井下綜掘巷道高效降塵方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)掘進機高效噴霧降塵模塊通過油壓-水壓轉換裝置獲得高壓水，并結合礦井供風管路產生風水聯動噴霧，通過立體噴霧架形成立體噴射，三維籠罩截割頭，有效控制掘進機截割頭截割煤巖時產生的粉塵；

(2)皮帶輸送機噴霧降塵模塊通過煤巖運輸自動噴霧裝置有效控制和降低皮帶運輸煤巖時產生的粉塵；

(3)對產塵源及運煤過程中產生的粉塵加以控制后，綜掘工作面回風流中依然有粉塵存在，回風巷自動噴霧降塵模塊通過粉塵濃度超限自動噴霧降塵裝置有效控制綜掘工作面回風流中的粉塵，凈化風流。

6.根掘權利要求5所述的煤礦井下綜掘巷道高效降塵方法，其特征在于，步驟(1)中所述掘進機高效噴霧降塵模塊中水質經過多級精過濾，使噴霧器不易堵塞，保證正常工作；水霧的噴射不是平面的，而是成立體噴射，三維籠罩截割頭；風水聯動噴霧，是霧化效果得到增強；水壓力和水流量可任意調節，從而調節水霧密度，掘進機司機可根據水霧和降塵狀況的調節，達到既要降塵效率高又要視線好的目的，并且適應煤巷、半煤巷、或巖巷的水霧要求，降塵裝置與掘進機截割頭同步開停，實現自動噴霧降塵；

步驟(2)中所述皮帶輸送機噴霧模塊應使用2MPa的壓力呈水霧狀噴出；落煤處噴霧的中心線應垂直于散煤下落的拋出方向；

步驟(3)中所述回風巷噴霧模塊噴霧效果應覆蓋整個巷道斷面，粉塵濃度傳感器的頻率信號輸入給煤礦安全監測系統分站，通過分站送到地面監控主機，實現對主控制箱的遠程監測和控制。