煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法，本煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法在軸流風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口前加裝喇叭口、高壓水射流泵和高壓氣體射流泵，在軸流風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口加裝水膜除塵筒；通過(guò)高壓水射流泵、高壓氣射流泵和軸流風(fēng)機(jī)充分混合水、塵、霧，然后由水膜除塵筒分離出去。本發(fā)明煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法具有投資少、見(jiàn)效快，除塵效果明顯的優(yōu)點(diǎn)，適合煤礦掘進(jìn)面除塵。
【專(zhuān)利說(shuō)明】煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]礦塵是礦山生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的礦石與巖石的微細(xì)顆粒。煤塵是礦塵的一種，當(dāng)具有爆炸性的煤塵濃度達(dá)到45?2000g/m3，遇700?800°C高溫火源時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸，并產(chǎn)生大量的有毒有害氣體(如CO)，甚至還能引起瓦斯爆炸和礦井火災(zāi)，另外礦塵還會(huì)使長(zhǎng)期接觸礦塵的職工患?jí)m肺病。
[0003]根據(jù)國(guó)家對(duì)煤礦井下作業(yè)環(huán)境的相關(guān)政策要求，煤礦企業(yè)正全面開(kāi)展礦井粉塵的治理工作，以確保企業(yè)的安全生產(chǎn)、并提高經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、安全效益。目前采用的粉塵治理技術(shù)包括風(fēng)、水、密、凈和護(hù)等5個(gè)方面，并以風(fēng)、水為主。風(fēng)就是通風(fēng)除塵；水就是濕式作業(yè)；密是指密閉抽沉；凈是凈化風(fēng)流；護(hù)是采取個(gè)體防護(hù)措施。濕式作業(yè)包括煤層注水，煤機(jī)內(nèi)外噴霧，架間噴霧以及轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧等，其噴霧降塵機(jī)理不外乎水霧結(jié)合漂浮在空氣中的粉塵微粒，使其重力增加而加速沉降。其降塵率只能達(dá)到60%左右，對(duì)呼吸性粉塵的降塵效果更低，僅僅達(dá)到28%的降塵率，其原因是由于煤、巖粉都有一定程度的疏水性。現(xiàn)有的濕式除塵風(fēng)機(jī)采用電動(dòng)方式，體積大、噪音大、附屬設(shè)備多、工藝復(fù)雜，水射流除塵風(fēng)機(jī)等采除塵風(fēng)量小、效果差，有必要進(jìn)行改造。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法包括如下步驟:
[0006]一).設(shè)備改造
[0007]I)在軸流風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口加裝喇叭口，喇叭口內(nèi)增設(shè)置多個(gè)均勻分布高壓水射流泵和多個(gè)均勻分布高壓氣體射流泵，且高壓氣體射流泵位于高壓水射流泵與軸流風(fēng)機(jī)之間，在軸流風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口加裝水膜除塵筒，所述水膜除塵筒包括外筒和內(nèi)筒，其中內(nèi)筒由籠架和包裹在籠架上柔性織網(wǎng)構(gòu)成，外筒下游端連有環(huán)形封板，外筒下部設(shè)有一排污管線；
[0008]2)在高壓水源相通的高壓水管加裝水閥，然后將高壓水管引入喇叭口，高壓水管分出多個(gè)支管，每個(gè)支管均與對(duì)應(yīng)的高壓水射流泵的噴水嘴相通；在高壓氣源相通的高壓氣管加裝氣閥，然后將高壓氣管引入喇叭口，高壓氣管分出多個(gè)支管，每個(gè)支管均與對(duì)應(yīng)的高壓氣射流泵的噴氣嘴相通；
[0009]二).工藝改造
[0010]3).依次打開(kāi)軸流風(fēng)機(jī)、水閥和氣閥，部分含粉塵氣體受高壓水射流泵產(chǎn)生的負(fù)壓吸引，進(jìn)入喇叭口，與高壓水相遇，水、塵、氣初步混合，形成高含水氣流；
[0011]上述高含水氣流受高壓氣射流泵產(chǎn)生負(fù)壓吸引，與高壓氣射流泵自身吸入的含粉塵氣體相遇，水、塵、氣進(jìn)一步混合，形成含水氣流；
[0012]上述含水氣流受軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓吸引，與軸流風(fēng)機(jī)自身吸入的含粉塵氣體相遇，水、塵、氣充分混合形成霧氣流，霧氣流大部分粉塵被霧氣流中的小水滴吸附，僅有少部分粉塵游流；
[0013]4)經(jīng)過(guò)軸流風(fēng)機(jī)后，大部分霧氣流進(jìn)入水膜除塵筒的內(nèi)、外筒之間，進(jìn)入內(nèi)、外筒之間的霧氣流中的水滴在柔性織網(wǎng)上停留形成水膜，同時(shí)將該部分霧氣流的游離粉塵截留下來(lái)，僅容潔凈的空氣透過(guò)水膜，進(jìn)入內(nèi)筒，
[0014]小部分霧氣流直接進(jìn)入內(nèi)筒內(nèi)，游離粉塵和小水滴在內(nèi)筒內(nèi)翻滾、碰撞，部分游離粉塵碰到小水滴或小水滴相互撞后，形成更大的水滴，落在內(nèi)筒水膜上；部分游離粉塵和小水滴直接被水膜吸附，水膜上吸附的污水越來(lái)越重，最后透過(guò)內(nèi)筒，經(jīng)排污管線排出，
[0015]兩部分霧氣流除塵后的潔凈氣體，最后從內(nèi)筒出口中排出。
[0016]如此設(shè)計(jì)，充分利用了井下充足的高壓氣源、高壓水源，設(shè)備改動(dòng)不大，投資不高，空氣流通阻力增加不大，但除塵效果明顯。
[0017]作為優(yōu)化，水膜除塵筒的內(nèi)、外筒之間還設(shè)有螺旋導(dǎo)流板，螺旋導(dǎo)流板與外筒下部?jī)?nèi)壁相接處設(shè)有排水缺口。如此設(shè)計(jì)，除塵效果更好。
[0018]作為優(yōu)化，水膜除塵筒的內(nèi)筒內(nèi)還設(shè)有螺旋導(dǎo)流板。如此設(shè)計(jì)，除塵效果更好，但是空氣流通阻力有所加大。
[0019]本發(fā)明煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法具有以下優(yōu)點(diǎn):投資少、見(jiàn)效快，除塵效果明顯的優(yōu)點(diǎn)，適合煤礦掘進(jìn)面除塵。
[0020]1.原理獨(dú)特:本發(fā)明可根據(jù)不同作業(yè)點(diǎn)的除塵要求進(jìn)行疊加組合，由于其具有強(qiáng)大的氣流擴(kuò)展功能，不僅大大提高了處理含塵風(fēng)流的風(fēng)量，還大大降低了能耗，單位處理風(fēng)量的能耗為同類(lèi)產(chǎn)品的30%左右，節(jié)約了成本。
[0021]2.除塵效率高、適用范圍廣:使用本發(fā)明進(jìn)行除塵脫水，工作阻力小(工作阻力800Pa)、效率高，實(shí)測(cè)粉塵濃度達(dá)28000mg/m3時(shí)，仍能正常工作不堵塞，高速旋轉(zhuǎn)的潮濕含塵氣流圍繞具有特殊結(jié)構(gòu)、多種除塵機(jī)理的杯式脫塵罩反復(fù)旋轉(zhuǎn)穿透，從而達(dá)到高效脫塵脫水的目的。具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的杯式脫塵罩能捕捉的粉塵粒度范圍很廣，對(duì)粗粒粉塵和呼吸性粉塵都有很高的捕塵效率。
[0022]3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:本發(fā)明和綜采掘進(jìn)機(jī)配套使用，連接方式簡(jiǎn)單，并且水膜除塵筒具有自清潔功能，能長(zhǎng)期連續(xù)工作，清洗維護(hù)簡(jiǎn)單快捷，使用十分方便。
[0023]4.本發(fā)明僅在原軸流風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上增加高壓空氣和高壓水做動(dòng)力，無(wú)需用電，無(wú)噪音、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，純機(jī)械結(jié)構(gòu)、即插即用、挪移輕便，克服了濕式電動(dòng)除塵風(fēng)機(jī)體積大、噪音大、附屬設(shè)備多、笨重難移動(dòng)等缺點(diǎn)，同時(shí)也克服了目前既有的諸如水射流除塵風(fēng)機(jī)等機(jī)械式除塵風(fēng)機(jī)處理風(fēng)量小、除塵效果差等缺陷。
[0024]5.本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠，其除塵風(fēng)機(jī)體積小、重量輕，移挪方便，即插即用，對(duì)環(huán)境的溫度濕度及粉塵濃度無(wú)特別要求。
[0025]6.本發(fā)明適用于炮掘工作面除塵、錨噴作業(yè)點(diǎn)除塵、綜掘工作面除塵等，特別適用于高瓦斯礦井、瓦斯突出礦井和煤塵爆炸指數(shù)高的礦井除塵。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0027]圖1是本煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法的實(shí)施例的設(shè)備改造示意圖。
[0028]圖中:1為軸流風(fēng)機(jī)、2為喇叭口、3為高壓水射流泵、4為高壓氣體射流泵、5為水膜除塵筒、51為外筒、52為內(nèi)筒、53為環(huán)形封板、6為排污管線、7為高壓水管、8為水閥、9為高壓氣管、10為氣閥、11為螺旋導(dǎo)流板、12為排水缺口、13為供水站、14為高壓供氣站、15為風(fēng)筒、16為局部通風(fēng)機(jī)、17為煤礦粉塵、18為掘進(jìn)面。

【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1:如圖1所示，煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法，包括如下步驟:
[0030]一).設(shè)備改造
[0031]I)在軸流風(fēng)機(jī)I的進(jìn)風(fēng)口加裝喇叭口 2，喇叭口 2內(nèi)增設(shè)置多個(gè)均勻分布高壓水射流泵3和多個(gè)均勻分布高壓氣體射流泵4，且高壓氣體射流泵4位于高壓水射流泵3與軸流風(fēng)機(jī)I之間，在軸流風(fēng)機(jī)I的出風(fēng)口加裝水膜除塵筒5，所述水膜除塵筒5包括外筒51和內(nèi)筒52，其中內(nèi)筒52由籠架和包裹在籠架上柔性織網(wǎng)構(gòu)成，外筒51下游端連有環(huán)形封板53，外筒下部設(shè)有一排污管線6;
[0032]2)在高壓水源相通的高壓水管7上加裝水閥8，然后將高壓水管7引入喇叭口 2，高壓水管7分出多個(gè)支管，每個(gè)支管均與對(duì)應(yīng)的高壓水射流泵3的噴水嘴相通；在高壓氣源相通的高壓氣管9上加裝氣閥10，然后將高壓氣管9引入喇叭口 2，高壓氣管9分出多個(gè)支管，每個(gè)支管均與對(duì)應(yīng)的高壓氣射流泵4的噴氣嘴相通；
[0033]水膜除塵筒5的外筒51、內(nèi)筒52之間還設(shè)有螺旋導(dǎo)流板11，螺旋導(dǎo)流板11與外筒51下部?jī)?nèi)壁相接處設(shè)有排水缺口 12。
[0034]注:必要時(shí)水膜除塵筒的內(nèi)筒內(nèi)也可增設(shè)螺旋導(dǎo)流板，圖略。
[0035]二).工藝改造
[0036]3).依次打開(kāi)軸流風(fēng)機(jī)1、水閥8和氣閥10，部分含粉塵氣體受高壓水射流泵3產(chǎn)生的負(fù)壓吸引，進(jìn)入喇叭口 2，與高壓水相遇，水、塵、氣初步混合，形成高含水氣流；
[0037]上述高含水氣流受高壓氣射流泵4產(chǎn)生的負(fù)壓吸引，與高壓氣射流泵4自身吸入的含粉塵氣體相遇，水、塵、氣進(jìn)一步混合，形成含水氣流；
[0038]上述含水氣流受軸流風(fēng)機(jī)I產(chǎn)生負(fù)壓吸引，與軸流風(fēng)機(jī)I自身吸入的含粉塵氣體相遇，水、塵、氣充分混合形成霧氣流，大部分粉塵被霧氣流中的小水滴吸附，僅有少部分粉塵游流；
[0039]4)經(jīng)過(guò)軸流風(fēng)機(jī)I后，大部分霧氣流進(jìn)入水膜除塵筒的外筒51、內(nèi)筒52之間，進(jìn)入二者之間的霧氣流中的水滴在柔性織網(wǎng)上停留形成水膜，同時(shí)將該部分霧氣流的游離粉塵截留下來(lái)，僅容潔凈的空氣透過(guò)水膜，進(jìn)入內(nèi)筒52，
[0040]小部分霧氣流直接進(jìn)入內(nèi)筒52內(nèi)，游離粉塵和小水滴在內(nèi)筒52內(nèi)翻滾、碰撞，部分游離粉塵碰到小水滴或小水滴相互撞后，形成更大的水滴，落在內(nèi)筒52水膜上；部分游離粉塵和小水滴直接被水膜吸附，水膜上吸附的污水越來(lái)越重，最后透過(guò)內(nèi)筒52，經(jīng)排污管線6排出，
[0041]兩部分霧氣流除塵后的潔凈氣體，最后從內(nèi)筒52出口中排出。
[0042]某個(gè)礦井掘進(jìn)面的粉塵濃度達(dá)到1000?3000mg/m3，煤塵爆炸指數(shù)在36.28%?46.85%之間，具有很強(qiáng)的爆炸性，嚴(yán)重威脅著礦井的生產(chǎn)安全，威脅職工的身體健康。采用傳統(tǒng)的除塵措施達(dá)不到理想的效果，其粉塵濃度高于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)10mg/m3，將井下常用軸流風(fēng)機(jī)按照本發(fā)明所述改造方法改造后使用，并設(shè)置四個(gè)測(cè)塵點(diǎn)，分別是①塵源附近；②除塵風(fēng)機(jī)風(fēng)流進(jìn)口處除塵風(fēng)機(jī)風(fēng)流出口處3m④除塵風(fēng)機(jī)出口 5-10m即風(fēng)流混合處。利用粉塵濃度直讀儀分別測(cè)量除塵風(fēng)機(jī)開(kāi)啟前后四個(gè)測(cè)點(diǎn)的粉塵濃度，計(jì)算出除塵風(fēng)機(jī)的除塵效率，根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果，該工藝的除塵效率達(dá)到95%左右，降塵效果明顯。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法，包括如下步驟: 一).設(shè)備改造 1)在軸流風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口加裝喇叭口，喇叭口內(nèi)增設(shè)置多個(gè)均勻分布高壓水射流泵和多個(gè)均勻分布高壓氣體射流泵，且高壓氣體射流泵位于高壓水射流泵與軸流風(fēng)機(jī)之間，在軸流風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口加裝水膜除塵筒，所述水膜除塵筒包括外筒和內(nèi)筒，其中內(nèi)筒由籠架和包裹在籠架上柔性織網(wǎng)構(gòu)成，外筒下游端連有環(huán)形封板，外筒下部設(shè)有一排污管線； 2)在高壓水源相通的高壓水管加裝水閥，然后將高壓水管引入喇叭口，高壓水管分出多個(gè)支管，每個(gè)支管均與對(duì)應(yīng)的高壓水射流泵的噴水嘴相通；在高壓氣源相通的高壓氣管加裝氣閥，然后將高壓氣管引入喇叭口，高壓氣管分出多個(gè)支管，每個(gè)支管均與對(duì)應(yīng)的高壓氣射流泵的噴氣嘴相通； 二).工藝改造 3).依次打開(kāi)軸流風(fēng)機(jī)、水閥和氣閥，部分含粉塵氣體受高壓水射流泵產(chǎn)生的負(fù)壓吸引，進(jìn)入喇叭口，與高壓水相遇，水、塵、氣初步混合，形成高含水氣流； 上述高含水氣流受高壓氣射流泵產(chǎn)生負(fù)壓吸引，與高壓氣射流泵自身吸入的含粉塵氣體相遇，水、塵、氣進(jìn)一步混合，形成含水氣流； 上述含水氣流受軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓吸引，與軸流風(fēng)機(jī)自身吸入的含粉塵氣體相遇，水、塵、氣充分混合形成霧氣流，霧氣流大部分粉塵被霧氣流中的小水滴吸附，僅有少部分粉塵游流； 4)經(jīng)過(guò)軸流風(fēng)機(jī)后，大部分霧氣流進(jìn)入水膜除塵筒的內(nèi)、外筒之間，進(jìn)入內(nèi)、外筒之間的霧氣流中的水滴在柔性織網(wǎng)上停留形成水膜，同時(shí)將該部分霧氣流的游離粉塵截留下來(lái)，僅容潔凈的空氣透過(guò)水膜，進(jìn)入內(nèi)筒， 小部分霧氣流直接進(jìn)入內(nèi)筒內(nèi)，游離粉塵和小水滴在內(nèi)筒內(nèi)翻滾、碰撞，部分游離粉塵碰到小水滴或小水滴相互撞后，形成更大的水滴，落在內(nèi)筒水膜上；部分游離粉塵和小水滴直接被水膜吸附，水膜上吸附的污水越來(lái)越重，最后透過(guò)內(nèi)筒，經(jīng)排污管線排出， 兩部分霧氣流除塵后的潔凈氣體，最后從內(nèi)筒出口中排出。
2.如權(quán)利要求1所述的煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法，其特征在于:水膜除塵筒的內(nèi)、外筒之間還設(shè)有螺旋導(dǎo)流板，螺旋導(dǎo)流板與外筒下部?jī)?nèi)壁相接處設(shè)有排水缺口。
3.如權(quán)利要求1所述的煤礦井下負(fù)壓抽吸除塵工藝的改造方法，其特征在于:水膜除塵筒的內(nèi)筒內(nèi)還設(shè)有螺旋導(dǎo)流板。
【文檔編號(hào)】E21F5/20GK104453979SQ201410632784
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】王振平, 安滿林, 任曉東, 馬礪, 吳林峰, 馮浩, 王劍, 薛永利, 王建, 陳業(yè)武 申請(qǐng)人:兗州煤業(yè)股份有限公司