[發明專利]一種氣霧化湍流流體治理井下采煤工作面粉塵的裝置

有效

• 申請號: 202011221546.1
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112392482B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 郭建珠;程紅林;王曉東;高曉明;陳新;趙曉兵
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21C35/22
• 分類號: E21C35/22;E21C35/23
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

一種氣霧化湍流流體治理井下采煤生產工作面粉塵裝置，屬于礦山安全生產領域，適用于礦井綜采工作面生產過程中所伴生的粉塵治理工作。其特征在于本發明結構簡單、操作方便，既實現了回采過程安全生產這一主要目的的，也解決了粉塵在煤體破碎變化情況下不斷逸出的治理難題。治理效果明顯，效率高，為礦山安全生產起到保駕護航的作用，將粉塵逸出治理難題得以根本解決。

技術領域

本發明氣霧化湍流流體治理井下采煤生產工作面粉塵裝置，屬于礦山安全生產領域，適用于礦山綜采工作面生產過程中所伴生的粉塵治理工作。

背景技術

礦井粉塵是煤礦五大自然災害之一，粉塵除具有爆炸危險性的同時，還會導致井下機械設備的使用壽命和精度減少，降低作業環境的能見度，易自燃且導致工作人員患塵肺病等危害，不僅影響礦井的安全生產，還嚴重地影響礦工的身心健康，甚至帶來生命危險。

采煤機割煤是綜采工作面的主要塵源，為此，該領域內的工程技術人員對綜采工作面的除塵裝置作了大量研究，采用采煤機內外噴霧、液壓支架自動噴霧裝置等方法降低作業過程中產生的粉塵，并研制了各種高壓水霧化除塵設備，而霧化除塵噴嘴對水質要求高，作業過程中極易堵孔，導致除塵系統失效，無法達到預期效果，生產過程中粉塵超標現象依然頻繁發生，不能有效解決生產過程中粉塵濃度超標的現象。

發明內容

本發明氣霧化湍流流體治理井下采煤生產工作面粉塵裝置目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、操作方便、可靠、動態氣體----氣霧化湍流流體治理井下采煤生產工作面粉塵的裝置。

本發明氣霧化湍流流體治理井下采煤生產工作面粉塵裝置，其特征在于，該裝置由壓力空氣1、壓力水2、壓力空氣管路3、壓力水液體管路4、氣霧化湍流流體預處理器5、前截割滾筒氣霧智能噴霧單元6、前截割動力部位氣霧智能噴霧單元7、牽引部氣霧智能噴霧單元8、后截割動力部位氣霧智能噴霧單元9、后截割滾筒氣霧智能噴霧單元10、采煤機11、采煤機前搖臂12、采煤機后搖臂13、工作面煤壁14、工作面管纜底托架16、采煤機管纜收放架17和采煤機機身管纜槽18組成，采煤機11作為采煤工作面重要的設備，其面向工作面煤壁14布置，依托采煤機11上采煤機前搖臂12和采煤機后搖臂13上的滾筒的截齒將煤壁破碎，并經下托架即刮板輸送機將破碎的煤運出，這一過程是連續的，采煤機11沿煤壁行走并完成采煤過程；采煤機11上通過螺栓連接方式固定有治理粉塵氣霧化湍流流體預處理器5、前截割滾筒氣霧智能噴霧單元6、前截割動力部位氣霧智能噴霧單元7、牽引部氣霧智能噴霧單元8、后截割動力部位氣霧智能噴霧單元9、后截割滾筒氣霧智能噴霧單元10和采煤機管纜收放架17；煤壁工作壓力為0.3-0.8Mpa的壓力空氣1經壓力空氣管路3，通過工作面管纜底托架16和采煤機管纜收放架17接入到采煤機11機身上，采煤機管纜收放架17面向煤壁遠離煤壁另一側布置，工作面管纜底托架16遠離煤壁一側布置，面向煤壁采煤機管纜收放架17相距250---350毫米處安裝治理粉塵氣霧化湍流流體預處理器5，治理粉塵氣霧化湍流流體預處理器5左下側為壓力氣接入口；工作壓力為0.3-0.5Mpa的壓力水2經壓力水液體管路4，通過工作面管纜底托架16和采煤機管纜收放架17，接入到治理粉塵氣霧化湍流流體預處理器5左上側的壓力水接入口；治理粉塵氣霧化湍流流體預處理器5右上側輸出相對獨立三路壓力水2，壓力水2分別接入前截割滾筒智能噴霧單元6、前截割動力部位氣霧智能噴霧單元7、牽引部氣霧智能噴霧單元8上的壓力水接入口；治理粉塵氣霧化湍流流體預處理器5右下側輸出相對獨立的三路壓力空氣1，三路壓力空氣1分別接入前截割滾筒氣霧智能噴霧單元6、前截割動力部位氣霧智能噴霧單元7和牽引部氣霧智能噴霧單元8上的壓力空氣接入口；治理粉塵氣霧化湍流流體預處理器5正上方側面左側輸出相對獨立的兩路壓力水2，壓力水2分別接入后截割滾筒氣霧智能噴霧單元10和后截割動力部位氣霧智能噴霧單元9上的壓力水接入口；治理粉塵氣霧化湍流流體預處理器5正上方側面右側輸出獨立兩路壓力空氣1，分別接入后截割滾筒氣霧智能噴霧單元10和后截割動力部位氣霧智能噴霧單元9上的壓力空氣接入口；前截割滾筒氣霧智能噴霧單元6、前截割動力部位氣霧智能噴霧單元7、牽引部氣霧智能噴霧單元8、后截割動力部位氣霧智能噴霧單元9和后截割滾筒氣霧智能噴霧單元10上分別有一路壓力空氣輸入口和壓力水接入口，分別通過采煤機機身管纜槽18布置管路完成連接；前截割滾筒氣霧智能噴霧單元6布置于采煤機前搖臂12上平面的預焊接凸臺上，向工作面煤壁14一側實現不間斷噴霧，使得截齒上破碎的煤逸出的粉塵被直接籠罩、碰撞、沉降，實現前截割部截割煤中的粉塵直接治理；采煤機11上前截割動力部平面靠近作面煤壁14距離250-300毫米的預焊接凸臺，前截割動力部位氣霧智能噴霧單元7布置于預焊接凸臺上，向工作面煤壁14一側實現不間斷噴霧，使得氣霧智能噴霧流體噴射到前截割動力部機身正對的煤壁，這樣采煤破碎產生粉塵被直接抑制、沉降，實現前截割部截割煤壁中的粉塵直接治理；采煤機11上牽引部平面靠近作面煤壁14距離250-350毫米的預焊接凸臺，牽引部氣霧智能噴霧單元8布置于預焊接凸臺上，向工作面煤壁14一側實現不間斷噴霧，使得氣霧智能噴霧流體噴射到牽引部機身正對的煤壁，這樣采煤逸出的粉塵被直接消除，實現牽引部正對煤壁中逸出粉塵的治理；后截割動力部平面靠近作面煤壁14距離200-300毫米的預焊接凸臺，后截割動力部位氣霧智能噴霧單元9布置于后截割動力部平面的預焊接凸臺上，向工作面煤壁14一側實現不間斷噴霧，使得氣霧智能噴霧流體噴射到后截割動力部機身正對的煤壁，這樣采煤逸出的粉塵被抑制、沉降，實現后截割部截割煤壁中的粉塵治理；后截割滾筒氣霧智能噴霧單元10布置于采煤機后搖臂13上平面的預焊接凸臺上，向工作面煤壁14一側實現不間斷噴霧，使得截齒上破碎的煤逸出的粉塵經多次反復碰撞，沉降于地表，實現后截割部截割煤過程產生的粉塵直接治理。