[發明專利]煤礦井下爆破作業空間瞬時煙塵快速消除裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202010153534.3
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111167225A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 蘇偉偉;秦玉金;周睿;田富超;李杰;徐洋;孫維麗;郭懷廣;馬金魁;任發科;鄒永洺;閆循強;許幸福;張文柯;袁圣秋
• 申請（專利權）人: 煤科集團沈陽研究院有限公司
• 主分類號: B01D46/00
• 分類號: B01D46/00;B01D46/12;B01D53/18;B01D53/14;B01D50/00;E21F5/20;E21F5/02;F04F5/16
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

本發明提供一種煤礦井下爆破作業空間瞬時煙塵快速消除裝置及使用方法，該裝置包括井下壓風管路、負壓引射裝置、多級負壓吸塵裝置和高壓噴濕裝置，首先高壓氣體進入負壓引射裝置，負壓引射腔內形成高負壓環境；負壓動力經多級負壓吸塵裝置卷吸煙塵，并實施分離；除塵后的煙氣與高壓氣體混合進入高壓噴濕裝置內，有毒有害的煙氣被有機活性劑吸收，潔凈氣體與有機活性劑結合成的濕氣噴向井下爆破作業空間，實施進一步除塵。本發明中的裝置體積小、移動便捷、操作簡單，能夠實現工業化生產，現場實用性強；本發明具有負壓吸收粉塵、有機活性劑溶解煙氣和高壓增濕降塵的多級聯動消除煙塵功能，效率高、效果好，實現低成本、快速度的有效治理。

技術領域

本發明屬于煙塵處理技術領域，具體涉及一種煤礦井下爆破作業空間瞬時煙塵快速消除裝置及使用方法。

背景技術

煤礦井下采掘工作不可避免需要使用炸藥或其他爆破材料，在實施爆破時瞬間會伴生大量濃厚的有毒有害煙塵，如：一氧化碳、二氧化氮、三氧化二氮、二氧化硫、硫化氫、氨以及呼吸性粉塵，其濃度遠遠大于機械作業工作面產生煙塵的濃度。高濃度的煙塵不僅會威脅礦井安全生產，還會誘發肺部、心血管和腦部等多種危害礦工身體健康的職業病。截止2018年底，我國累計報告職業病97.5萬例，其中，職業性塵肺病87.3萬例，約占報告職業病病例總數的90％，而煤礦工人塵肺病超過塵肺病總數的50％以上，煤礦井下煙塵職業危害防控形勢非常嚴峻。

目前，煤礦井下采用分類治理煙塵的基本理念，沒有形成綜合治理技術，存在次生危害的可能性。其中，巷道煙氣治理以通風消散為主，其利用井下新鮮風流將作業空間的煙氣帶入通風系統，并沿著進、回風巷道向外界流動，最終排至地面大氣。在通風氣流傳遞過程中，有害氣體經過多條通風巷道，在風流未將有毒有害氣體濃度沖淡到《煤礦安全規程》規定的安全標準以下時，處于下風流工作人員定會逐級逐次呼吸有毒有害煙氣，長此以往，勢必危害礦工的身體健康，誘發心血管、腦部等諸多疾病。相對于井下煙氣污染，煤塵危害程度更大，爆破作業瞬間，濃厚的煤塵彌漫于有限空間內，小于5μm的呼吸性粉塵濃度高達300mg/m³以上，超標100多倍，另外具有爆炸傾向性的煤塵在一定受限空間內還會引起煤塵爆炸。爆破作業后，噴霧和捕捉是兩種主要降塵手段，噴霧降塵利用高壓水泵將液體霧化，霧化氣體抱住粉塵依靠液體重力實施沉降，當一段時間粉塵表面水分蒸發后，粉塵可能會二次起塵，該方法涉及井下用電、機器設備防爆等復雜危險環節，工藝復雜；捕捉粉塵是利用瓦斯負壓抽采系統或小型可移動的電動抽采泵裝備強制吸收漂浮粉塵，在井下應用過程中，粉塵進入負壓抽采系統不僅會增加管路負壓損耗，影響瓦斯抽采效率，還會危害抽采管路系統的性能；小型可移動的電動抽采泵同樣需要井下供電，操作復雜、安全性低。

因此，需要提供一種針對上述現有技術中不足的改進技術方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種煤礦井下爆破作業空間瞬時煙塵快速消除裝置及使用方法，用以克服上述現有技術中利用通風系統治理有毒有害煙氣造成的下風流空氣污染及工作人員重復呼吸煙氣的次生危害，以及利用高壓水泵噴霧降塵和負壓系統捕捉粉塵等技術存在二次起塵、機電設備操作復雜及用電危險等問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種煤礦井下爆破作業空間瞬時煙塵快速消除裝置，包括井下壓風管路，還包括：

負壓引射裝置，所述負壓引射裝置包括負壓引射腔，所述負壓引射腔的一側連通設置有進氣單元，另一側連通設置有出氣單元；所述負壓引射腔的底部開設有負壓吸氣口，所述負壓吸氣口與負壓引射腔連通；所述進氣單元與所述井下壓風管路連通；所述井下壓風管路通過所述進氣單元向負壓引射腔輸出高壓氣體；

多級負壓吸塵裝置，所述多級負壓吸塵裝置的一側設置有多級吸塵裝置接口，所述多級吸塵裝置接口與所述負壓吸氣口連通；所述多級負壓吸塵裝置的另一側設置有負壓捕捉單元，所述負壓捕捉單元用于將有毒有害的煙塵卷吸進入多級負壓吸塵裝置內；所述多級負壓吸塵裝置內間隔設置有多個粉塵過濾芯，所述粉塵過濾芯用于攔截粉塵；