一種用於煤礦乾式打鑽粉塵治理的泡沫孔口除塵裝置的製作方法
2023-09-20 19:28:40 2
本發明涉及一種井下除塵設備，具體是一種用於煤礦乾式打鑽粉塵治理的泡沫孔口除塵裝置。
背景技術：
瓦斯抽採是煤礦開採中瓦斯治理的最主要的措施，鑽孔是瓦斯抽採的前提。由於打鑽過程產生大量的煤塵或巖塵（統稱粉塵），汙染工作環境，並且在一些缺水的礦井，無法實施溼式打鑽，因此井下乾式打鑽很普遍，而乾式打鑽外排鑽孔粉塵不僅對環境造成了嚴重的汙染，而且還有爆炸的潛在危險。為有效治理乾式打鑽中的粉塵災害。公開號為CN203412533U的中國專利，專利名稱為煤礦瓦斯抽排鑽孔溼式除塵系統，該專利公布了一種用於煤礦瓦斯抽排鑽孔溼式除塵系統，而該除塵系統利用的是水氣資源將粉塵除去；公開號為CN203271642U的中國專利，專利名稱為煤礦井下鑽孔孔口捕塵裝置，該專利公布了一種用於煤礦井下鑽孔捕塵裝置，該裝置利用的是噴霧除塵和麻布袋兩套除塵機構。上述除塵設備，存在降塵效率低，操作複雜，對操作者有一定要求，而且降塵不完全，仍會有粉塵飄散到空氣中，對環境有產生一定汙染。
技術實現要素：
針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種用於煤礦乾式打鑽粉塵治理的泡沫孔口除塵裝置，結構緊湊，體積小，重量輕，移動方便，操作簡單，除塵率高，能極大地改善鑽孔作業現場的空氣環境，提高迴風流能見度，對減少安全隱患和提高工作效率有極強的效果。為了實現上述目的，本發明一種用於煤礦乾式打鑽粉塵治理的泡沫孔口除塵裝置，包括箱體、置於箱體內的發泡閥塊、置於箱體內的發泡筒；所述的發泡閥塊包括進水口、進氣口、水料混合管、氣液混合發泡端和發泡劑吸料管；所述進水口經水料混合管連接氣液混合發泡端，所述水料混合管連通用於吸取發泡劑料液的發泡劑吸料管，水料混合管的水料混合段為漸縮的射流管，而後通過漸擴管連接至氣液混合發泡端；所述進氣口連通氣液混合發泡端；所述氣液混合發泡端進液端與出液口連接，出液口外周排布多個排氣口，出液口、排氣口與散流盤錐面對接；所述發泡筒一端與發泡閥塊通過法蘭連接，泡沫出口端固定在箱體上。進一步的，所述發泡閥塊內安裝有儲料管，儲料管一端通過發泡劑吸料管連通水料混合管，另一端通過發泡劑吸料管吸取發泡劑料液。進一步的，還包括集塵器，所述集塵器包括用於容納鑽杆並收集粉塵的筒體，泡沫排放筒，筒體末段用於安裝固定鑽杆的法蘭和軸承；所述筒體末段下方形成有倒錐形的排廢口，所述泡沫排放筒成環狀，固定在筒體末段外周，泡沫排放筒與筒體間呈環形排布有多個泡沫出口，筒體末段形成粉塵與泡沫的混合區域。將集塵器套在鑽杆外，安裝在鑽杆上，並將集塵器與發泡筒相連，能夠防止鑽杆工作時產生的粉塵向外擴散，通過集塵器將粉塵收集並與泡沫混合，進行降塵處理。進一步的，筒體末段泡沫出口處設置有防止粉塵、泡沫流出集塵器的錐形擋板，錐形擋板呈圓錐形，固定在筒體末端法蘭上。錐形擋板能夠將泡沫以及粉塵擋在集塵器筒體內，防止從筒體末端流出。進一步的，在上述基礎上，錐形擋板與法蘭之間設置一圈皮質擋簾。能夠進一步阻止粉塵從軸承與鑽杆間擴散至集塵器外。進一步的，所述氣液混合發泡端進液端通過漸縮管與出液口連接。漸縮管能夠增加液體的速壓，增強與散流盤的撞擊效果，使液體充分與氣體混合從出液口排除。進一步的，所述進水口和所述進氣口內設置有過濾網。過濾水和氣體中的雜質，提高發泡質量。進一步的，所述箱體上設置有氣體壓力表接口、液體壓力表接口，分別與進水口、進氣口連通。以便安裝液體和氣體壓力表進行檢測。進一步的，所述發泡筒為內置發泡網的網式發泡筒。氣液混合發泡端形成的含有泡沫的混合液進入發泡筒後，流經發泡網形成液膜，利用自身壓力可實現第二次發泡，使液膜充分發泡，並且發泡網的尺寸可以控制泡沫體積，使泡沫更加細化。本發明與現有井下鑽孔除塵設備相比採用泡沫除塵，具有比溼式除塵和噴霧除塵更高的降塵效率；本發明有效將設備集成化設計，結構緊湊，只需連接氣源和水源便可直接應用，因此操作要求低；再者，生成的泡沫粘附粉塵後直接進入集塵器下面的布袋，對施工點無汙染，且布袋內的泡沫破裂後可以繼續捕捉更多的粉塵。本發明採用壓縮空氣為動力，結構緊湊，體積小，重量輕，移動方便，操作簡單，該裝置的應用能極大地改善鑽孔作業現場的空氣環境，提高迴風流能見度，對減少安全隱患和提高工作效率有極強的效果。附圖說明圖1為本發明結構示意圖；圖2為本發明發泡閥塊內部示意圖；圖3為本發明發泡閥塊側視圖；圖4為本實用水料混合管示意圖；圖5為本發明氣液混合發泡端示意圖；圖6為本發明發泡筒示意圖；圖7本發明集塵器示意圖；圖8為本發明泡沫排放筒示意圖；圖中：1、發泡閥塊，101、進水口，102、進氣口，103、水料混合管，1031、射流管，1032、漸擴管，104、氣液混合發泡端，105、發泡劑吸料管，106、儲料管，107、氣體壓力表接口，108、液體壓力表接口，109、散流盤，2、箱體，3、發泡筒，301、發泡網，4、集塵器，401、泡沫排放筒，402、法蘭，403、軸承，404、皮質擋簾，405、排廢口，406、錐形擋板，407、泡沫出口。具體實施方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。如圖1所示，本發明一種用於煤礦乾式打鑽粉塵治理的泡沫孔口除塵裝置，包括箱體2、置於箱體2內的發泡閥塊1、置於箱體2內的發泡筒3。發泡閥塊1結構如圖2和圖3所示，包括進水口101、進氣口102、水料混合管103、氣液混合發泡端104和發泡劑吸料管105；進水口101經水料混合管103連接氣液混合發泡端104，水料混合管103連通用於吸取發泡劑料液的發泡劑吸料管105，如圖4所示，水料混合管103的水料混合段為漸縮的射流管1031，而後通過漸擴管1032連接至氣液混合發泡端104；進氣口102連通氣液混合發泡端104；如圖5所示，氣液混合發泡端104進液端與出液口連接，出液口外周排布多個排氣口，出液口、排氣口與散流盤109錐面對接；如圖2所示，發泡筒3一端與發泡閥塊1通過法蘭連接，泡沫出口端固定在箱體2上。通過橡膠管將泡沫輸送至工作地點進行降塵。如圖2所示，在上述結構基礎上還可以進一步在發泡閥塊1內安裝儲料管106，儲料管106一端通過發泡劑吸料管105連通水料混合管103，另一端通過發泡劑吸料管105吸取發泡劑料液。在進水口101和進氣口102內設置過濾網，過濾水和氣體中的雜質，提高發泡質量。在箱體2上設置有氣體壓力表接口107、液體壓力表接口108，分別與進水口101、進氣口102連通，以便安裝液體和氣體壓力表進行檢測。氣液混合發泡端104進液端通過漸縮管與出液口連接，漸縮管能夠增加液體的速壓，增強與散流盤的撞擊效果，使液體充分與氣體混合從出液口排除。如圖6所示，作為本發明的一個方案，發泡筒3採用內置發泡網301的網式發泡筒，氣液混合發泡端形成的含有泡沫的混合液進入發泡筒後，流經發泡網形成液膜，利用自身壓力可實現第二次發泡，使液膜充分發泡，並且發泡網的尺寸可以控制泡沫體積，使泡沫更加細化。工作時：進水口101、進氣口102分別連接井下水管和氮氣管路，水進入發泡閥塊1通過過濾網過濾，然後進入水料混合管103，由於水料混合管103中減縮的射流管1301與漸擴管1302部分形成負壓，在負壓作用下，箱體內的料液通過發泡劑吸料管105進入進入發泡閥塊1內部的儲料管106，然後進入射流管1031與水初步混合形成水料混合液，混合液通過漸擴管1032進入氣液混合發泡端104，混合液通過氣液混合發泡端104前端的漸縮管,漸縮管能夠增加液體的速壓，增強與散流盤的撞擊效果，使液體充分與氣體混合從出液口排除，並撞擊對接的散流盤109，形成破碎的液膜，同時氮氣進入發泡閥塊1後通過濾網進入氣液混合發泡端104，然後通過氣道從出液口外周的排氣口排除，並在散流盤109處相遇破碎的液膜，在氮氣的作用下，混合液液膜首次發泡，形成泡沫液，泡沫液進入到發泡筒3在發泡網301的作用下完全發泡。發泡筒3出口端與膠管相連，膠管另一端與封口器相連，泡沫通過膠管進入封口器出渣口，直接作用與粉塵，起到降塵的作用。此外，本發明還設置一集塵器4，如圖7和圖8所示，集塵器4包括用於容納鑽杆並收集粉塵的筒體，泡沫排放筒401，筒體末段用於安裝固定鑽杆的法蘭402和軸承403；所述筒體末段下方形成有倒錐形的排廢口405，所述泡沫排放筒401成環狀，固定在筒體末段外周，泡沫排放筒401與筒體間呈環形排布有多個泡沫出口407，筒體末段形成粉塵與泡沫的混合區域。使用時，將筒體套在鑽杆外，通過末段法蘭402、軸承403安裝在鑽杆上，筒體前端為鑽頭打鑽處，打鑽所產生的粉塵沿著筒體向後漂浮至筒體末段，泡沫排放筒401與上述發泡筒3連接，產生的泡沫進入泡沫排放筒401，經過泡沫出口407向筒體內釋放泡沫，由於泡沫出口407呈環形分布可以均勻的從筒壁四周向筒體內排放泡沫，與聚集在此的粉塵混合而後，泡沫粘附粉塵沿著下方的倒錐形的排廢口405排出。可以在事先在排廢口405下方布置好布袋用於收集粉塵。對施工點無汙染，且布袋內的泡沫破裂後可以繼續捕捉更多的粉塵。在上述集塵器4的基礎上，筒體末段泡沫出口407處還可以設置有防止粉塵、泡沫流出集塵器的錐形擋板406，錐形擋板406呈圓錐形，固定在筒體末端法蘭402上。錐形擋板406能夠將泡沫以及粉塵擋在集塵器4筒體內，防止從筒體末端流出。錐形擋板406與所述法蘭402之間設置一圈皮質擋簾404，能夠進一步阻止粉塵從軸承與鑽杆間擴散至集塵器4外。