井下採煤機風水混合噴霧裝置的製作方法

2023-06-11 10:03:36 2

本實用新型屬於採煤機風水混合噴霧技術，應用在井下綜採工作面採煤機上，能夠及時有效消滅採煤機滾筒截割過程中出現的煤塵及吹散截割煤時湧出的瓦斯，以利於煤礦的安全生產。

背景技術：

鐵煤集團大興煤礦是一座年產300萬噸的礦井，同時也是一座煤與瓦斯突出的雙突礦井，採煤機在截割過程中會出現大量煤塵與瓦斯，這些煤塵與瓦斯如果不能夠及時有效的消滅掉將給煤礦安全生產帶來極為不利影響，尤其是雙突出礦井，降塵、消除局部瓦斯聚集工作尤為重要，當前現有的採煤機噴霧系統是由一路採煤機滾筒內噴和一路採煤機搖臂外噴組成，噴霧效果不佳，且在原有的噴霧系統中加入風停機後會造成噴霧水進入風管路中，使風無法被其它作業使用，對於高瓦斯礦井，煤層裡含有大量瓦斯，截割煤時產生局部瓦斯超限，這種原始的噴霧方法不能及時驅散局部瓦斯，很容易引起事故。滾筒截割所產生的煤塵不能有效降塵，對人體有害，對安全生產不利，這些問題如不能有效解決，都將制約煤礦安全生產。

技術實現要素：

實用新型目的：實用新型提供一種井下採煤機風水混合噴霧裝置，其目的主要是為了解決以往的採煤機截割煤時產生煤塵不能及時有效消除及局部瓦斯不能及時驅散的問題。

技術方案：實用新型是通過以下技術方案實現的：

井下採煤機風水混合噴霧裝置，其特徵在於：該裝置包括進風管、第一混合腔、第二混合腔、進水管及連接進水管的水噴頭；進風管連通第一混合腔，第一混合腔連通第二混合腔，水噴頭設置在第一混合腔內，水噴頭為螺旋形噴頭或者球形噴頭，在螺旋形或者球形噴頭的表面均勻的設置有多個毛細噴水孔；進風管引出一根或多跟進風支管，進風支管連接至第二混合腔。

進風支管底部形成斜管，斜管與第二混合腔之間成一非直角的夾角，使得進風方向為斜向下的方向。

進風支管引出多個橫向支管，橫向支管連通第一混合腔，使得第一混合腔的側壁形成多個橫向進風口。

第一混合腔的直徑大於進風管，第二混合腔的直徑大於第一混合腔。

在斜管與第二混合腔連通處設置有帶有多個毛細孔的篦板。

優點效果：實用新型提供一種井下採煤機風水混合噴霧裝置，該裝置採用風水混合的方式，使水形成水霧來達到降塵的目的，其選擇風壓0.5～2Mpa的風通過管路與噴霧裝置的風管路連接。選擇水壓3～5Mpa進行噴水。

該系統形成了強勁的風水混合氣流，可吹散截割煤體時產生的局部瓦斯、更有效地捕獲煤塵。其採用兩個層次的噴吹、同時工作的方法，增加降塵的效果，而且有效地吹散局部瓦斯，保證安全生產。

該方法與單用水噴霧相比的優點具體如下：

①、降塵效果好、水的霧化充分，減少了空氣中的粉塵量，有利於安全與礦工的健康。

②、能及時有效的吹散局部瓦斯，減少切割煤壁時引燃瓦斯事故，對高瓦斯礦井，尤其對本層瓦斯湧出量較大的工作面更為有效。

③、減少水的用量近6.467倍，減少了運輸環節的溜貨、皮帶打滑事故，改善了作業環境，提高了煤質，做到了節能減排創效益。

④、採用多次風水混合的方式充分霧化，增強降塵效果。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種實施方式的示意圖；

圖2為本實用新型的另一種實施方式的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，實用新型提供一種井下採煤機風水混合噴霧裝置，該裝置包括進風管1、第一混合腔2、第二混合腔3、進水管4及連接進水管4的水噴頭；進風管1連通第一混合腔2，第一混合腔2連通第二混合腔3，水噴頭設置在第一混合腔2內，水噴頭為螺旋形噴頭5或者球形噴頭6，在螺旋形或者球形噴頭的表面均勻的設置有多個毛細噴水孔；進風管1引出一根或多跟進風支管7，進風支管7連接至第二混合腔3。其採用的螺旋形噴頭5或者球形噴頭6可以使得噴水的方向多樣化進而增強霧化效果，同時，因為毛細孔的作用，在利於風水充分混合的同時，避免混合不充分的水流失而造成浪費。

進風支管7底部形成斜管8，斜管8與第二混合腔3之間成一非直角的夾角，使得進風方向為斜向下的方向。

進風支管7引出多個橫向支管9，橫向支管9連通第一混合腔2，使得第一混合腔2的側壁形成多個橫向進風口10。

第一混合腔2的直徑大於進風管1，第二混合腔3的直徑大於第一混合腔2。這樣增加了混合的空間，有利於充分霧化，也有利於形成風洞效應。

在斜管8與第二混合腔3連通處設置有帶有多個毛細孔的篦板11。篦板11有利於將風進行細化，進一步提高霧化效果。

上述的毛細孔就是直徑很細的孔，類似於花灑噴頭。

該裝置使用時風從進風管1吹進第一混合腔2，水從螺旋形噴頭5或者球形噴頭6從多個方向噴出水，水從螺旋形噴頭5或者球形噴頭6噴出時，因為噴頭上的多個毛細孔的作用，水被第一次粗略霧化，之後在風的作用下，水與水充分混合進行第一步的細化霧化，在霧化時，可以通過橫向進風口10吹進來的風進一步霧化。

霧化後的水進入至第二混合腔3在斜管8吹進來的斜向下的風的作用下進一步霧化並且被吹出第二混合腔3進行降塵作業。經過多次風水混合霧化後，噴出的混合物霧化的非常充分，有利於提高降塵效果。

在實際的應用中S5-709及S2-905大採高工作面均屬本煤層瓦斯含量較高，尤其S5-709工作面火層巖傾入煤體焦化易生粉塵，本裝置通過在大興煤礦的實驗，運用風水混合噴霧後，降塵效果明顯，回順風流中粉塵明顯減少，改善了生產環境，用水量可減少6.467倍，即0.15M3/分，即每小時可減少用水量49.2M3,且沒有因水量減少而影響冷卻效果；其減少了皮帶打滑、滑貨、堵倉情況發生，提高煤質，使切割煤壁所產生瓦斯能及時被15～20M3/分的風水混合霧化水汽所吹散，減少了因割煤產生火花引燃瓦斯的可能性，使生產更安全。

由此可見，本裝置的風水混合噴霧裝置其降塵效果好、水的霧化充分，減少了空氣中的粉塵量，有利於安全與礦工的健康；能及時有效的吹散局部瓦斯，減少切割煤壁時引燃瓦斯事故，對高瓦斯礦井尤其對本層瓦斯湧出量較大的工作面更為有利；每年每個工作面可節省15萬M3的水約合50萬元，節能減排效果可觀，不會因水量減少而影響冷卻效果。其減少了影響生產的事故，有利於提高了煤質，每年每個工作面可創效益500萬元。在綜採工作面使用風水混合噴霧可使瓦斯治理的防火工作有了更趨合理的通風方式。

綜上所述，重大煤炭安全事故均與瓦斯有關，鑑於該風水混合噴霧方式，既能節能減排，又能保證安全生產，因此具有很好的推廣、應用前景。