專利名稱：風力排渣煤礦泡沫除塵系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于風力排渣煤礦的泡沫除塵系統(tǒng)，尤其適用于煤與 瓦斯突出煤礦和礦井下采掘工作面等狹小空間粉塵災害的治理。
背景技術：
煤與瓦斯突出是發(fā)生在煤礦生產(chǎn)中的一種極其復雜的地質(zhì)動力現(xiàn)象， 它能在極短的時間內(nèi)由煤體向巷道或采場突出大量的煤炭并涌出大量瓦斯，有時造成十分 巨大的動力效應，被認為是嚴重威脅煤礦安全生產(chǎn)的地質(zhì)災害。目前世界上有20多個國家 發(fā)生過煤與瓦斯突出問題，其中，我國的突出問題更為嚴重，隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，一些礦 井先后發(fā)生了突出，特別是隨著新礦區(qū)的開發(fā)和老礦井的延深、采掘規(guī)模擴大，煤與瓦斯突 出次數(shù)也逐漸增多。在煤與瓦斯突出的礦井，由于突出煤層具有松軟、地質(zhì)構(gòu)造復雜等特點，在此種煤 層當中進行鉆探作業(yè)時，往往容易出現(xiàn)瓦斯噴孔、夾鉆、卡鉆、頂鉆等各種不利的動力現(xiàn)象， 容易造成事故。在煤與瓦斯突出的礦井中，我國通常使用風力排渣方式進行鉆進工作，直接將壓 縮空氣輸送至鉆孔底部，依靠壓縮空氣的快速流動將將鉆渣帶出孔外，工作面粉塵濃度高。 在我國的煤礦中，除塵技術分為兩大類，干法和濕法。干法主要是在沒有水的參與下，利用 空氣循環(huán)或吸附方式將粉塵排出，如于式布袋除塵器。濕法就是在水的參與下，通過煤層注 水、高壓噴霧等方式對粉塵進行控制。干法除塵方式不能保證掘進面附近的煤塵得到合理 控制，往往造成掘進面、綜采面附近的煤塵超標，嚴重影響工人的健康。煤層注水等方式使 綜采面附近存在大量積水，導致工作環(huán)境變差，影響工作效率。國外上世紀70年代中葉開 始研究泡沫除塵方法，大多將發(fā)泡儀器安裝在綜掘面附近，氣泡隨著氣流流動，達到覆蓋塵 源的目的，但這種方法由于發(fā)泡儀器笨重，體積大，不能有效的進行除塵工作，而且產(chǎn)生的 大量泡沫隨著空氣流動散落在工作面附近，造成工人的工作環(huán)境變差，影響工作效率。我國 的泡沫除塵技術尚處于起步階段，在風力排渣煤礦中，尤其是在煤與瓦斯突出煤礦中，泡沫 除塵技術沒有得到廣泛應用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服已有技術不足之處，提供一套在風力排渣煤礦中 使用的泡沫除塵系統(tǒng)，本系統(tǒng)具有可控性強，操作方便，體積小易于攜帶，安全可靠的特點， 能夠靈活覆蓋產(chǎn)塵點，有效控制粉塵。本泡沫除塵系統(tǒng)，每個裝置都安裝有壓力控制系統(tǒng)，包括壓力表、閥門、安全閥、單 向閥、穩(wěn)壓設備，操作時手動調(diào)節(jié)儲液裝置、儲氣裝置的輸出壓力，達到最大合理發(fā)泡量。本泡沫除塵系統(tǒng)，儲氣裝置、儲液裝置、泡沫發(fā)生裝置構(gòu)造簡單，儲氣、儲液裝置自 帶穩(wěn)壓功能，將設備連接到煤礦的排風管上就可以使用。各個裝置之間連接采用快速接頭 方式，安裝方便。儲氣裝置、儲液裝置能夠通過閥門分別控制壓縮空氣流量、發(fā)泡液流量，保 證發(fā)泡的穩(wěn)定性。本泡沫除塵系統(tǒng)，儲氣、儲液裝置重量輕，重量不超過5Kg，所有裝置高度在 50cm-70cm之間，所有連接都采用快速接頭連接。本泡沫除塵系統(tǒng)，儲氣裝置、儲液裝置、泡沫發(fā)生器都涂有防靜電涂層，有效控制 使用中產(chǎn)生的靜電，減少安全隱患。
本泡沫除塵系統(tǒng)用于風力排渣煤礦，包括泡沫發(fā)生器，發(fā)泡液儲存裝置，簡稱儲液 裝置，壓縮空氣儲存裝置，簡稱儲氣裝置；進氣管通過閥門分別與壓縮空氣源和儲液裝置相 連，儲液裝置與閥門間安裝有氣體單向閥；儲液裝置的出口與出液管相連，其管路上設有流 量調(diào)節(jié)閥；儲液裝置上安裝有空氣壓力計、安全閥、活性劑添加閥門；出液管與泡沫發(fā)生器 的進液口相連；進氣管通過閥門分別與壓縮空氣源相連和儲氣裝置相連，閥門與儲氣裝置 間安裝有氣體單向閥；儲氣裝置的出口與出氣管路相連，其管路上設有穩(wěn)壓閥；儲氣裝置 上安裝有空氣壓力計、安全閥；出氣管路與泡沫發(fā)生器的進氣口相連。所述的泡沫發(fā)生器由不銹鋼圓筒，氣液接入裝置，發(fā)泡噴頭組成，泡沫發(fā)生器內(nèi)有 用于支撐泡沫發(fā)生器整體構(gòu)造的箍筋，在發(fā)泡噴頭上安裝有圓錐形的多層發(fā)泡網(wǎng)。泡沫發(fā) 生器底部安裝有氣液接入裝置，用于與出氣管和出液管相連。本泡沫除塵系統(tǒng)適用于井下狹小空間、綜掘面、開采面的除塵工作。本系統(tǒng)利用煤 礦內(nèi)的排風系統(tǒng)作為動力源，通過調(diào)整儲液裝置的發(fā)泡液輸出流量和儲氣裝置的氣體輸出 流量，以達到合理的發(fā)泡效果，整個過程中不使用電器設備。本系統(tǒng)泡沫成膜效果好，噴出 的泡沫為傘狀，噴出的泡沫均勻分散，不會引起泡沫堆積。泡沫發(fā)生器為手提式，操作人員 可以根據(jù)塵源點的位置方便調(diào)整發(fā)泡方向，有效覆蓋塵源，吸附空氣中的煤塵，尤其對可吸 入式塵粒的吸附效果可在95%以上。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明泡沫發(fā)生器的剖視圖具體實施方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例進行具體描述圖1所示，它主要由儲液裝置2，儲氣裝置3，泡沫發(fā)生器4組成，進氣管6分別與 礦用氣源的閥門10和儲液裝置2的調(diào)節(jié)閥門12相連，儲液裝置2和調(diào)節(jié)閥門12間安裝有 氣體單向閥29。儲液裝置2安裝有空氣壓力計15，安全閥17，發(fā)泡液添加閥門21。出液管 8分別與閥門11和泡沫發(fā)生器4的進液口 19相連；進氣管5分別與閥門9、14相連，儲氣 裝置3和閥門14間安裝有氣體單向閥28。儲氣裝置3安裝有空氣壓力計16，安全閥18， 出氣管7分別與閥門13、進氣口 20相連，在儲氣裝置2與閥門13間安裝有穩(wěn)壓器25。參 照圖2，泡沫發(fā)生器主要由不銹鋼圓筒31、發(fā)泡噴頭30、氣液接入器26三部分組成，泡沫發(fā) 生器內(nèi)部安裝有多層發(fā)泡網(wǎng)22，紫銅管24，螺旋導流噴頭23，氣液接入器23底部開有進氣 孔20和進液孔19。多層發(fā)泡網(wǎng)為圓錐形，由2 4層單層不銹鋼發(fā)泡網(wǎng)組成，每層厚度為 2mm，每層發(fā)泡網(wǎng)的網(wǎng)格孔徑為2-4mm。礦用氣源1將壓縮空氣通過閥門9、10分別輸送至輸氣管5、6中；輸氣管6中的壓 縮空氣經(jīng)過閥門12送至儲液裝置2中，到達一定壓力(0.5 0.7MPa)打開閥門11，通過 出液管8將發(fā)泡液體輸送至泡沫發(fā)生器4中；輸氣管5中的壓縮空氣經(jīng)過閥門14輸送至 儲氣裝置3中，到達一定壓力打開閥門13，經(jīng)輸氣管7輸送至泡沫發(fā)生裝置4中；發(fā)泡液經(jīng) 紫銅管24輸送至螺旋噴頭23，經(jīng)螺旋噴頭23霧化，在發(fā)泡網(wǎng)22上形成液膜。經(jīng)壓力空氣 流動，形成所需的傘狀噴射狀泡沫流。泡沫發(fā)生器上設有把手27，為人工操作，能夠靈活變 換噴射方向，有效的覆蓋塵源。儲氣裝置和儲液裝置體積小，重量輕，移動方便可以放置巷 道內(nèi)的任何地方，所有裝置間的連接均為軟管配合快速接頭連接，整個系統(tǒng)的組裝、拆卸方 便、快捷。當儲氣裝置和儲液裝置中的空氣壓力超過0. SMPa時，安全閥17、18開啟卸壓，有 效保證使用安全。氣體單向閥28、29可以保證在斷開礦用氣源后，儲氣裝置和儲液裝置中
4繼續(xù)保持一定的壓力，穩(wěn)定發(fā)泡量。
權利要求
一種用于風力排渣煤礦的泡沫除塵系統(tǒng)，包括泡沫發(fā)生器(4)，儲液裝置(2)，儲氣裝置(3)，其特征在于進氣管(6)通過閥門(10)與礦用氣源(1)相連，進氣管(6)通過閥門(12)與儲液裝置(2)相連，閥門(12)與儲液裝置(2)間安裝有單向閥(29)；儲液裝置(2)與出液管路(8)相連，其管路上設有流量調(diào)節(jié)閥(11)；儲液裝置(2)上安裝有空氣壓力計(15)、安全閥(17)、活性劑添加閥門(21)；出液管(8)與泡沫發(fā)生器(4)的進液口(19)相連；進氣管(5)通過閥門(9)與礦用氣源(1)相連，進氣管(5)通過閥門(14)與儲氣裝置(3)相連，在閥門(14)與儲氣裝置(3)間安裝有單向閥(28)；儲氣裝置(3)與出氣管路(7)相連，其管路上設有穩(wěn)壓器(25)，調(diào)節(jié)閥門(13)；儲氣裝置(3)上安裝有空氣壓力計(16)、安全閥(18)；出氣管(7)與泡沫發(fā)生器(4)的進氣口(20)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于風力排渣煤礦的泡沫除塵系統(tǒng)，其特征在于所述的泡 沫發(fā)生器(4)為手提式，由不銹鋼圓筒(31)、發(fā)泡噴頭(30)、氣液接入器(26)三部分組成， 泡沫發(fā)生器(4)內(nèi)部安裝有紫銅管(24)、霧化螺旋導流噴頭(23)、多層發(fā)泡網(wǎng)(22)；氣液 接入器上設有進液口(19)、進氣口(20)；泡沫發(fā)生器(4)頂部安裝把手(27)。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于風力排渣煤礦的泡沫除塵系統(tǒng)，其特征在于多層發(fā)泡 網(wǎng)(22)形狀為圓錐形，多層發(fā)泡網(wǎng)由2-4層單層發(fā)泡網(wǎng)組成，每個單層發(fā)泡網(wǎng)上開有若干 2-4mm的小孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于風力排渣煤礦的泡沫除塵系統(tǒng)，其特征在于進氣管(5) 與調(diào)節(jié)閥門(14)、(9)為快速接頭連接；出氣管(7)與調(diào)節(jié)閥門(13)、進氣口 (20)為快速接 頭連接；進氣管(6)與調(diào)節(jié)閥門(10)、(12)為快速接頭連接；出液管(8)與調(diào)節(jié)閥門(11)、 進液口(19)為快速接頭連接。
全文摘要
一種用風力排渣煤礦的泡沫除塵系統(tǒng)，主要由儲氣裝置，發(fā)泡液儲存裝置，簡稱儲液裝置，泡沫發(fā)生裝置組成。工作時，將煤礦中的通風管路連接至儲液裝置和儲氣裝置上，利用壓縮空氣作為動力源。泡沫液和壓縮空氣同時傳送至泡沫發(fā)生裝置中，從而產(chǎn)生大量泡沫呈傘狀噴出。泡沫發(fā)生器為手提式，能夠靈活覆蓋產(chǎn)塵點，尤其適用于煤與瓦斯突出煤礦的綜掘面等狹小空間。整套系統(tǒng)不使用電氣元件，安全可靠，除塵效率高。
文檔編號E21F5/20GK101881177SQ200910136278
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權日2009年5月5日
發(fā)明者劉寶林, 呂建國, 康凱, 程五一 申請人:康凱