[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

技術領域

本發明屬于煤礦工程技術領域，涉及一種煤礦井下綜掘巷道高效降塵裝置及方法。

背景技術

在煤礦生產過程中，粉塵是困擾著安全生產的重大災害之一。產塵是煤炭破碎過程中的固有特性，掘進機掘進巷道的作業過程即是一個產塵過程，而且巷道掘進通風距離長，粉塵不易排除。它不僅嚴重影響煤礦的生產安全，而且嚴重威脅礦工的身體健康。在巷道掘進過程中對作業產生的粉塵，如不采取防塵措施，會導致工人得矽肺病或煤肺病，甚至可能導致煤塵爆炸事故的發生，直接影響礦井安全生產和效益。因此，有效控制和降低綜掘工作面粉塵濃度，杜絕煤塵事故，對促進煤礦安全生產、保障職工健康具有重大意義。

綜掘工作面產塵的環節有掘進機截割頭強力截割煤巖、煤巖下落或頂板局部冒落、裝運或運載煤巖、機器搬運和清幫支護，以及通風吹揚起來的粉塵等。其中掘進機截割頭強力截割煤巖，運輸機運煤，以及轉載點落煤是主要的產塵環節。

在煤礦綜掘工作面粉塵防治工作中，噴霧降塵是重要一環。通過調研發現，我國現有的掘進機噴霧降塵方法和降塵設備普遍存在的問題是降塵效率不高，呼吸性粉塵和全塵的沉降率低。主要原因是噴霧系統設計及參數不盡合理，影響了噴霧降塵效果。

掘進機噴霧降塵現有技術中，煤礦綜掘工作面粉塵控制方法主要是將高壓水泵、水箱、防爆電機、開關等裝置放置在一個平板車上，在掘進機和轉載機后面，與掘進機并行，通過高壓水泵獲得高壓水。這種方法的特點是裝置放置在滑靴上，跟著掘進機、轉載機拖曳行進。缺點是距離遠，操作不便，體積大，流量不可調節；或者是將高壓水泵、水箱、防爆電機、開關等放在掘進機機身上。通過高壓水泵獲得高壓水。這種方案的缺點是噴霧裝置體積大，重量重，操作不便，流量不可調節。

皮帶輸送機及轉載點噴霧降塵現有技術中，主要是噴霧灑水抑塵，除塵器除塵等。其中，除塵器除塵具有很高的除塵效率，但是除塵器除塵一次性投資高、運行維護費用高、體積大，較笨重，且對周圍環境要求高，相比較灑水抑塵由于投資小，運行維護量很小，而且抑塵效率也不錯，在當今皮帶運輸系統中廣為運用。以往皮帶輸送機噴霧降塵都是使用手動噴霧，但什么時候打開噴霧，由誰負責開關噴霧，責任始終落不到實處，致使使用不正常。因而存在運輸過程中噴霧不能及時打開，降塵效果不佳；皮帶停止運行(或無煤)時關閉不及時，造成皮帶打滑，煤倉因不跑煤而跑倉等問題。

煤礦在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，煤礦采掘工作面面回風巷道中均按規定安設了凈化水幕，用來凈化風流，改善作業場所勞動衛生條件，但什么時候打開噴霧，由誰負責開關噴霧，責任始終落不到實處，致使使用不正常，防塵效果不佳。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術存在的缺陷，提供一種煤礦井下綜掘巷道高效降塵裝置及方法。其具體技術方案為：

一種煤礦井下綜掘巷道高效降塵裝置，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。