[發明專利]一種綜掘工作面自適應泡沫除塵系統

有效

• 申請號: 201810558027.0
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108843372B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 劉送永;朱真才;徐盼盼;李偉;李洪盛;吳洪狀
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F5/02
• 分類號: E21F5/02;E21F17/18
• 代理公司: 32200 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 樓高潮<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種綜掘工作面自適應泡沫除塵系統，包括模擬產塵裝置、粉塵檢測裝置、泡沫發生裝置及控制系統，產塵裝置應用了旋轉甩塵機理，能更加貼近掘進實際產塵情況；粉塵檢測裝置取樣檢測簡單且數據可靠；泡沫發生裝置可通過調整氣體、泡沫劑及水的混合比等獲得發泡倍數高且濕潤性好的泡沫；控制系統可依據粉塵檢測裝置測出的粉塵濃度的大小，使用自適應的方法控制伺服閥的開度進而控制水、泡沫劑以及壓縮空氣的流量，從而在滿足滅塵要求的基礎上，減少泡沫用量。本發明可以根據工作面塵土量自動控制泡沫的流量，提供均勻穩定的泡沫，提高除塵效果，防止泡沫劑的浪費，且操作方便，智能化，經濟高效。

技術領域

本發明涉及一種井下除塵系統，具體涉及一種綜掘工作面自適應泡沫除塵系統，屬于井下除塵技術領域。

背景技術

掘進機進行采掘和綜合作業時，坑道內采掘面、轉載點、傳送帶、礦石破碎、篩分等各個工序中都會產生大量煤灰粉塵，據統計，在無防塵措施的情況下，綜掘工作面的粉塵濃度為1000～1500mg/m³，個別硬巖工作面可達3000mg/m³，綜采工作面的粉塵濃度可達2500～3000mg/m³，不僅對環境造成嚴重污染，對工人的身心健康造成極大危害，還會引起礦井粉塵爆炸事故，嚴重影響著礦工的身體健康和礦井的安全生產。

為了解決粉塵造成的危害，需要采用除塵裝置為煤礦井下巷道進行除塵。現有技術主要是采用通風排塵、噴霧降塵、濕潤媒體、化學抑塵等降塵措施，但這些防塵技術和管理措施都存在很大的局限性，效果都不理想，一則攜帶不方便，自動化程度低，降塵效果不明顯，仍然存在很大的危害性；二則防塵降塵的周期長，過程繁瑣，經濟成本高等。

由于泡沫具有較低的表面張力，高粘附性和潤濕性，且比表面積大，這些都大大增加了捕塵效率，因此泡沫除塵技術近年來被廣泛推崇。但泡沫劑較貴，以往的泡沫除塵無論粉塵濃度多少，都噴射相同的泡沫，造成了浪費，影響經濟效益；且現有的泡沫發生器大多采用網式結構，通過將發泡液噴灑至網面，形成液膜，借助鼓風機使網面上的泡沫液起泡，但在具體實施時，很難確保發泡液在網面上均勻分散，且由于生成的泡沫含氣量過高，泡沫受風流影響易變形，泡沫穩定性非常差，除塵效果不明顯；還有一種泡沫除塵系統中采用文丘里式負壓添加方式，以水為動力完成對泡沫劑的吸取，但受到文丘里管結構限制容易造成負壓不穩的情況，難以滿足泡沫降塵對發泡劑小流量低比例穩定添加的要求，造成泡沫不均勻不穩定，影響除塵效果。

發明內容

為了克服現有技術存在的各種不足，本發明提供一種綜掘工作面自適應泡沫除塵系統，可以根據工作面塵土量自動控制泡沫的流量，提供均勻穩定性的泡沫，提高除塵效果，防止泡沫劑的浪費。

為了解決上述問題，本發明一種綜掘工作面自適應泡沫除塵系統，包括泡沫發生裝置，還包括模擬產塵裝置、粉塵檢測裝置以及PLC控制系統；

所述模擬產塵裝置包括鼓風機、粉塵料斗以及旋轉甩塵裝置，旋轉甩塵裝置安裝在支架上端，其底部通過管路與鼓風機相連，粉塵料斗設置在管路上方，粉塵料斗與管路之間安裝有進料閥；

所述粉塵檢測裝置包括粉塵采樣頭和抽氣泵，抽氣泵通過管路與粉塵采樣頭相連，抽氣泵與粉塵采樣頭之間的管路上設有調壓閥和氣體流量計，粉塵采樣頭位于粉塵源處；

所述泡沫發生裝置包括泡沫分配器、泡沫發生器、空氣壓縮機、水池、清水管路、泡沫劑箱、泡沫劑管路以及三通閥，清水管路一端伸入水池中，泡沫劑管路的一端伸入泡沫劑箱中，清水管路的另一端和泡沫劑管路的另一端并聯在三通閥的入口端，三通閥的出口端通過通過帶螺紋的軟管與泡沫發生器進料口相連，空氣壓縮機通過帶管接頭的氣體管路連接到泡沫發生器的另一螺紋入口，實現高壓空氣的通入，泡沫發生器的出料口通過雙頭帶螺紋的軟管與泡沫分配器相連，泡沫分配器的每個出口末端均安裝有泡沫噴頭；