一種新型支架噴霧降塵裝置的製作方法
2023-04-29 19:43:56 2
專利名稱：一種新型支架噴霧降塵裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於煤礦的降塵裝置，尤其涉及一種新型支架噴霧降塵裝置。
背景技術：
採煤工作面的粉塵濃度一直大大超過作業標準，嚴重影響作業工人的身體健康。 採煤工作面採煤機截割、移架、放煤時產生的粉塵濃度高達5000 6000mg/m3，有些煤礦個 別瞬間原始總粉塵濃度甚至高達8000-10000mg/m3，大大超過國家標準，嚴重汙染著工作環 境。粉塵濃度過高，易引起瓦斯煤塵爆炸事故，嚴重威脅著煤礦企業的安全高效生產，並造 成巨大的經濟損失。另外，工人長期處於高濃度粉塵作業場所，易患上職業塵肺病，煤炭企 業患塵肺病的人數佔我國患塵肺病總人數的一半，對此，國家每年要花費大量的財力去治 愈塵肺病患者，同時也給患者及家屬帶來很大痛苦。目前國內外除塵方法主要有聲波霧化降塵技術，磁化水降塵技術，預荷電噴霧降 塵技術，泡沫降塵技術和高效噴霧降塵技術等應用於煤礦井下，可使其作業處的總粉塵和 呼吸性粉塵得到有效沉降。一般來說，工業中所用除塵器通常分為乾式機械除塵器、溼式除 塵器、過濾除塵器和電除塵器等。在煤礦井下應用的除塵設備方面，乾式機械除塵器和過濾 除塵器，機體較為龐大且結構複雜；電除塵器不宜直接淨化高濃度含塵氣體對製造和安裝 質量要求較高，且井下運行不夠安全。相比而言，對於煤礦井下除塵，特別是放頂煤工作面 的除塵，溼式除塵器尤其是噴霧降塵具有不可比擬的優越性，國內大多數煤礦均採用了溼 式降塵，該種方式的降塵效果比較明顯，其平均降塵率超過了 70%，有效改善了工作面的生 產環境。雖然煤礦井下綜放工作面使用的噴霧降塵噴嘴種類眾多，而且應用過程中取得了 一定的降塵效果的同時也暴露出很多問題。已有的噴霧降塵方法和噴霧設備布置多數出現 的問題是降塵效率不高，呼吸性粉塵和全塵的沉降率低。主要原因是由於噴霧系統參數、噴 霧裝置結構不合理，影響了噴霧降塵效果，而對綜放工作面霧化噴嘴的選用情況則主要根 據人們的實踐經驗憑主觀選擇。即針對不同生產工序的產塵粒度特點究竟採取何種類型的 噴嘴才能取得較好的降塵效果，僅僅依靠主觀經驗是很難控制煤礦工作面的粉塵濃度的。 尤其是綜放工作面液壓支架噴霧系統，目前主要包括前探梁噴霧、放煤口噴霧等兩個部分， 而前探梁噴霧杆垂直於工作面底板，不僅影響了採煤機的安全通行，而且極易刮傷支架平 臺行走的工人，且據調查目前綜放支架噴霧形式下總粉塵降塵效率只有50 60% ；呼吸性 粉塵的降塵效率僅為20 30%，現有的噴霧布置遠不能達到標準濃度要求。由此可見，現有技術有待於更進一步的改進和發展。
實用新型內容本實用新型為解決上述現有技術中的缺陷提供一種新型支架噴霧降塵裝置，在保 證採煤機及行人安全的前提下，實現採煤工作面全斷面噴霧降塵，以降低煤礦井下生產過程中的高濃度粉塵，提高除塵效率。為解決上述技術問題，本實用新型方案包括一種新型支架噴霧降塵裝置，其包括煤礦工作面綜放支架，其中，該煤礦工作面綜 放支架上依次設置有前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構， 前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構同時噴霧，形成一煤礦 工作面綜放支架全斷面降塵區域。所述的新型支架噴霧降塵裝置，其中，上述煤礦工作面綜放支架包括頂梁與底座， 頂梁和底座之間通過立柱連接，頂梁的前端設置有前梁，頂梁的後端設置有掩護梁，掩護梁 的後端鉸接有尾梁；前探梁噴霧結構布置在前梁上，架前噴霧結構布置在位於立柱前方的 頂梁上，架後噴霧結構布置在位於立柱後方的頂梁上，放煤噴霧結構布置在掩護梁的下端。所述的新型支架噴霧降塵裝置，其中，上述前探梁噴霧結構包括水平布置的前探 梁噴霧杆，前探梁噴霧杆上依次均勻設置有第一前探梁噴嘴、第二前探梁噴嘴與第三前探 梁噴嘴；第一前探梁噴嘴與水平方向呈45°角，向前梁方向噴霧；第二前探梁噴嘴與煤礦 工作面綜放支架上的煤流運動方向垂直，向底座方向噴霧；第三前探梁噴嘴與水平方向呈 135°角，向立柱方向噴霧。所述的新型支架噴霧降塵裝置，其中，上述第一前探梁噴嘴、第二前探梁噴嘴與第 三前探梁噴嘴均是直徑為2. 5mm的陶瓷扇形直射式噴嘴。所述的新型支架噴霧降塵裝置，其中，上述架前噴霧結構包括架前噴霧杆，該架前 噴霧杆上設置有架前噴嘴，架前噴嘴與水平方向呈45°角，向位於立柱前方的底座方向噴 霧；架後噴霧結構包括架後噴霧杆，該架後噴霧杆上設置有架後噴嘴，架後噴嘴與水平方向 呈135°角，向位於立柱後方的底座方向噴霧。所述的新型支架噴霧降塵裝置，其中，上述架前噴嘴與架後噴嘴均是直徑為1. 8mm 的銅製實心圓錐形旋渦離心混合式噴嘴。所述的新型支架噴霧降塵裝置，其中，上述放煤噴霧結構包括放煤噴霧杆，放煤噴 霧杆上設置有放煤噴嘴，向尾梁方向噴霧。所述的新型支架噴霧降塵裝置，其中，上述放煤噴嘴是直徑為2mm的銅製實心圓 錐形旋渦離心混合式噴嘴。所述的新型支架噴霧降塵裝置，其中，上述支架噴霧降塵裝置配置有一用於控制 煤礦工作面綜放支架以及前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧 結構工作的自動控制機構。本實用新型提供了一種新型支架噴霧降塵裝置，在煤礦工作面綜放支架科學合理 的布置前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構，使煤礦工作面 的全斷面形成降塵區域，擴大了降塵範圍，提高了降塵效率，有效的降低了煤礦井下生產過 程中的高濃度粉塵。另外，前探梁噴霧結構的前探梁噴霧杆為水平布置，保證了工人以及 車輛能夠在煤礦工作面綜放支架的平臺上自由行走，並且前探梁噴霧杆上均勻設置三個噴 嘴，噴霧範圍大幅度提高，使噴霧更加均勻，尤其是前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間 後噴霧結構與放煤噴霧結構相互配合，形成立體全面的噴霧降塵結構，從而實現了煤礦工 作面的總粉塵降塵效率在90%以上，呼吸性風塵的降塵效率在50%左右。
圖1是本實用新型中支架噴霧降塵裝置的結構簡圖。
具體實施方式
本實用新型提供了一種新型支架噴霧降塵裝置，為了使本實用新型的目的、技術 方案以及優點更清楚、明確，以下將結合附圖與實施例，對本實用新型進一步詳細說明。本實用新型提供了一種新型支架噴霧降塵裝置，在煤礦工作面綜放支架上科學合 理的布置前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構，前探梁噴霧 結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構形成全方位、高密度的降塵噴霧網 絡，降低了煤礦井下生產過程中的高濃度粉塵，提高了除塵效率。如圖1所示的，用於煤礦 工作面的支架噴霧降塵裝置包括煤礦工作面綜放支架1，該煤礦工作面綜放支架1上依次 設置有前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構，前探梁噴霧結 構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構同時噴霧，形成一煤礦工作面綜放支 架全斷面降塵區域。前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構同時噴霧形 成了覆蓋該煤礦工作面綜放支架1整個斷面的降塵噴霧區，提高了降塵霧的密度，從而實 現了煤礦工作面的總粉塵降塵效率在90%以上，呼吸性風塵的降塵效率在50%左右。前探 梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構可以採用現有技術已知的 任何技術形勢。為了更進一步的提高本實用新型的性能，如圖1所示的，煤礦工作面綜放支架1包 括頂梁2與底座3，頂梁2和底座3之間通過立柱4連接，頂梁2的前端設置有前梁5，頂梁 2的後端設置有掩護梁6，掩護梁6的後端鉸接有尾梁7 ；前探梁噴霧結構布置在前梁5上， 架前噴霧結構布置在位於立柱4前方的頂梁2上，架後噴霧結構布置在位於立柱4後方的 頂梁2上，放煤噴霧結構布置在掩護梁6的下端。將前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架 間後噴霧結構與放煤噴霧結構合理的布置在煤礦工作面綜放支架1上，克服了現有技術中 噴霧系統參數、噴霧裝置結構不合理的技術問題，提高了降塵效率。更進一步的，前探梁噴霧結構包括水平布置的前探梁噴霧杆8，前探梁噴霧杆8上 依次均勻設置有第一前探梁噴嘴9、第二前探梁噴嘴10與第三前探梁噴嘴11 ；第一前探梁 噴嘴9與水平方向呈45°角，向前梁5方向噴霧；第二前探梁噴嘴10與煤礦工作面綜放支 架1上的煤流運動方向垂直，向底座3方向噴霧；第三前探梁噴嘴11與水平方向呈135° 角，向立柱4方向噴霧。第一前探梁噴嘴9、第二前探梁噴嘴10與第三前探梁噴嘴11形成 一個噴霧平面，自煤礦工作面綜放支架1的頂部向下籠罩，增加了噴霧的均勻性，並且前探 梁噴霧杆8呈水平方向布置，保證了採煤機與工人在煤礦工作面綜放支架1的平臺上穩定 運行。更進一步的，第一前探梁噴嘴9、第二前探梁噴嘴10與第三前探梁噴嘴11可以採 用現有技術中已知的任何技術形勢，但本實用新型採用的第一前探梁噴嘴9、第二前探梁噴 嘴10與第三前探梁噴嘴11均是直徑為2. 5mm的陶瓷扇形直射式噴嘴，提高了噴霧效率，進 而提高了降塵效果。前探梁噴霧杆8的長度為1.細，保證了噴霧區域的範圍。更進一步的，架前噴霧結構包括架前噴霧杆，該架前噴霧杆上設置有架前噴嘴12，架前噴嘴12與水平方向呈45。角，向位於立柱4前方的底座3方向噴霧；架後噴霧結構包 括架後噴霧杆，該架後噴霧杆上設置有架後噴嘴13，架後噴嘴13與水平方向呈135°角，向 位於立柱4後方的底座3方向噴霧。顯然的，架前噴嘴12與第三前探梁噴嘴11的噴霧形 成交叉噴霧網，提高了降塵霧氣的濃度，增強了降塵效率。更進一步的，架前噴嘴12與架後噴嘴13可以採用現有技術中已知的任何技術形 勢，本實用新型的架前噴嘴12與架後噴嘴13均是直徑為1. 8mm的銅製實心圓錐形旋渦離 心混合式噴嘴，提高了本實用新型的性能。更進一步的，放煤噴霧結構包括放煤噴霧杆，放煤噴霧杆上設置有放煤噴嘴14，向 尾梁7方向噴霧，即向後部刮板運輸機15的方向噴霧，本實用新型的放煤噴嘴是直徑為2mm 的銅製實心圓錐形旋渦離心混合式噴嘴，加強了對放煤區域的降塵效果。顯然的，前探梁噴霧杆8、架前噴霧杆、架後噴霧杆與放煤噴霧杆是相連通的。更進一步的，支架噴霧降塵裝置配置有一用於控制煤礦工作面綜放支架以及前探 梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構工作的自動控制機構。可以 採用現有技術中已知的任何技術手段，比如採用多個傳感器與微型電腦的配置即可實現。而本實用新型的採用的是SZY型礦用綜放工作面光控裝置由SZY型礦用隔爆型兼 本質安全型電源箱、SZY型礦用本質安全型光控控制箱、YND型礦用電磁閥、YNG型礦用本質 安全型光控傳感器、YNC型觸控傳感器等組成。SZY型礦用隔爆型兼本質安全型電源箱為礦 用隔爆型兼本質安全型結構，給整套系統提供本質安全型工作電源；SZY型礦用本質安全 型光控控制箱用以設定噴霧點參數、接受來自傳感器的信息，控制電動閥的開啟、關閉；YNG 型礦用本質安全型光控傳感器用以探測採煤機的位置並傳送給SZY礦用本質安全型光控 控制箱，作為採煤機聯動自動噴霧的控制信號；YNC型觸控傳感器用以探測液壓支架的移 架、放頂煤等信息，傳送給SZY礦用本質安全型光控控制箱，作為移架、放頂煤自動噴霧的 控制信號。更進一步的提高本實用新型的性能。應當理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細，並不能因此而認為是對本 實用新型專利保護範圍的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離 本實用新型權利要求所保護的範圍情況下，還可以做出替換、簡單組合等多種變形，這些均 落入本實用新型的保護範圍之內，本實用新型的請求保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種新型支架噴霧降塵裝置，其包括煤礦工作面綜放支架，其特徵在於該煤礦工 作面綜放支架上依次設置有前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴 霧結構。
2.根據權利要求1所述的新型支架噴霧降塵裝置，其特徵在於上述煤礦工作面綜放 支架包括頂梁與底座，頂梁和底座之間通過立柱連接，頂梁的前端設置有前梁，頂梁的後端 設置有掩護梁，掩護梁的後端鉸接有尾梁；前探梁噴霧結構布置在前梁上，架前噴霧結構布 置在位於立柱前方的頂梁上，架後噴霧結構布置在位於立柱後方的頂梁上，放煤噴霧結構 布置在掩護梁的下端。
3.根據權利要求2所述的新型支架噴霧降塵裝置，其特徵在於上述前探梁噴霧結構 包括水平布置的前探梁噴霧杆，前探梁噴霧杆上依次均勻設置有第一前探梁噴嘴、第二前 探梁噴嘴與第三前探梁噴嘴；第一前探梁噴嘴與水平方向呈45°角，第二前探梁噴嘴與煤 礦工作面綜放支架上的煤流運動方向垂直，第三前探梁噴嘴與水平方向呈135°角。
4.根據權利要求3所述的新型支架噴霧降塵裝置，其特徵在於上述第一前探梁噴嘴、 第二前探梁噴嘴與第三前探梁噴嘴均是直徑為2. 5mm的陶瓷扇形直射式噴嘴。
5.根據權利要求2所述的新型支架噴霧降塵裝置，其特徵在於上述架前噴霧結構包 括架前噴霧杆，該架前噴霧杆上設置有架前噴嘴，架前噴嘴與水平方向呈45°角，架後噴霧 結構包括架後噴霧杆，該架後噴霧杆上設置有架後噴嘴，架後噴嘴與水平方向呈135°角。
6.根據權利要求5所述的新型支架噴霧降塵裝置，其特徵在於上述架前噴嘴與架後 噴嘴均是直徑為1. 8mm的銅製實心圓錐形旋渦離心混合式噴嘴。
7.根據權利要求2所述的新型支架噴霧降塵裝置，其特徵在於上述放煤噴霧結構包 括放煤噴霧杆，放煤噴霧杆上設置有放煤噴嘴。
8.根據權利要求7所述的新型支架噴霧降塵裝置，其特徵在於上述放煤噴嘴是直徑 為2mm的銅製實心圓錐形旋渦離心混合式噴嘴。
9.根據權利要求1至8任一權頂所述的新型支架噴霧降塵裝置，其特徵在於上述支 架噴霧降塵裝置配置有一用於控制煤礦工作面綜放支架以及前探梁噴霧結構、架間前噴霧 結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構工作的自動控制機構。
專利摘要本實用新型提供了一種新型支架噴霧降塵裝置，其包括煤礦工作面綜放支架，該煤礦工作面綜放支架上依次設置有前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構，前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構同時噴霧，形成一煤礦工作面綜放支架全斷面降塵區域。本實用新型在煤礦工作面綜放支架科學合理的布置前探梁噴霧結構、架間前噴霧結構、架間後噴霧結構與放煤噴霧結構，使煤礦工作面的全斷面形成降塵區域，擴大了降塵範圍，提高了降塵效率，有效的降低了煤礦井下生產過程中的高濃度粉塵。
文檔編號E21F5/02GK201924956SQ20112002720
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者於巖斌, 周剛, 孫鑫, 崔向飛, 楊俊磊, 潘剛, 王剛, 田傳強, 程衛民, 聶文, 荀傑, 謝軍, 陳連軍 申請人:山東科技大學