一種軟巖綜采壓氣水吸氣水幕降塵裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及軟巖及煤層綜采降塵除塵領域，具體地說，本發(fā)明設及一種軟巖及煤 層綜采壓氣水吸氣水幕降塵裝置。
【背景技術】
[0002] 煤和瓦斯突出是礦井重大災害之一，開采解放層是防治采煤工作面煤和瓦斯突出 最有效的措施之一，淮北礦業(yè)蘆嶺煤礦是煤和瓦斯突出礦井，在煤和瓦斯突出礦井中開采 主煤層有煤和瓦斯突出危險，且近來開采主煤層是沒有解放煤層選擇，因此，選擇了主開采 煤層附近的軟巖層開采作為解放層，但帶來了軟巖綜采的粉塵難題，且軟巖綜采的呼吸性 粉塵更為嚴重，據測定，軟巖綜采產生的粉塵濃度很高，全塵約為1500~2000mg/m 3,呼吸性 粉塵約為700~900mg/m3,它對煤礦安全生產和工人身體健康威脅嚴重，本發(fā)明就是針對軟 巖綜采的粉塵難題發(fā)明的。
[0003] 軟巖綜采的粉塵治理尚未有相關報道，較為相近的技術是采煤機割煤的粉塵治 理。為解決采煤機粉塵問題，國內外試驗過多種措施。在國外，有五個方面研究值得一提，一 是美國和澳大利亞采用普通噴霧器和文丘里噴霧器進行了順風噴霧的研究，對解決傳統(tǒng)外 噴霧的粉塵逆流起到一定作用；二是美國、英國、前蘇聯試驗了多種采煤機除塵器，運些除 塵器由機械式局部通風機、硬質風筒和除塵設施組成；=是英國研制了采煤機吸塵滾筒，它 通過安裝在滾筒的水力吸塵管來除塵；四是前蘇聯進行了采煤機泡沫除塵試驗研究，它由 發(fā)泡裝置將水和表面活性劑形成泡沫后采煤機；五是前蘇聯等國進行了高壓噴霧研究。在 國內，重慶煤科分院、究州煤業(yè)集團等試驗了高壓噴霧；中國礦業(yè)大學、究州煤業(yè)集團研究 了采煤機二次負壓噴霧降塵技術，該裝置安裝在采煤機機身上，無斷面不等的喉管、擴散管 W及吸入室，噴霧及吸塵不能隨割煤位置的變化而變化；河南理工大學和究州煤業(yè)集團研 制了噴嘴旋轉的噴霧系統(tǒng)；徐州礦務集團等單位試驗了環(huán)繞采煤機搖臂的徑向噴霧技術、 化學降塵劑降塵技術。
[0004] 上述運些研究對降低采煤機產生的粉塵起到一定的作用，然而，由于種種原因，上 述技術未能大面積推廣應用，目前最廣泛的措施仍是采煤機內外噴霧。而實際使用中，內 外噴霧仍存在一些問題：一是布置在滾筒上的噴嘴，在滾筒截割時部分或全部埋進煤中， 使噴出的射流不能霧化，甚至噴嘴被堵塞；二是采煤機內噴霧系統(tǒng)因密封漏水、噴嘴堵塞而 不能正常使用；=是噴嘴前水壓低，霧化效果差，四是采煤機外噴霧方向、角度素亂，噴嘴數 量、噴嘴結構不合理，產生粉塵逆流；所W，采煤機產生的粉塵濃度仍然很高，約為1000~ 2000mg/m 3左右。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是針對軟巖綜采的粉塵難題提出的，使得在采煤(軟 巖）機附件的巖(煤）幫側全采高范圍內形成兩道壓氣水吸氣封鎖水幕抽吸周圍粉塵、攔截 切割的產塵，有效消除粉塵逆流，提高降塵效果。
[0006] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種軟巖綜采壓氣水吸氣 水幕降塵裝置，包括A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件和壓氣水預混器，所述A、B、C組壓氣水 吸氣噴霧組合件依次并列設置在搖臂上表面，A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件相對水平面 傾斜設置，所述壓水預混合器設置在機身上，礦井壓氣和自然水進過壓氣水預混器預混后， 通過高壓軟管與A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件連接。
[0007] 優(yōu)選的，所述A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件依次分別與水平面的夾角為0~8°、 5。~12〇、8。~16〇。
[0008] 優(yōu)選的，所述A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件包括I型和II型壓氣水吸氣噴霧 器，所述I型壓氣水吸氣噴霧器由一個全射流噴嘴和射流管組成，全射流噴嘴安裝于短擴 散管的射流管內，II型壓氣水吸氣噴霧器由帶吸氣通道的射流噴嘴制作而成。
[0009] 優(yōu)選的，所述I型壓氣水吸氣噴霧器噴嘴指向煤壁或巖壁，II型壓氣水吸氣噴霧 器噴嘴與風流夾角小于75°方向指向煤壁或巖壁。
[0010] 優(yōu)選的，所述A、B組壓氣水吸氣噴霧組合件的結構相同，A、B組壓氣水吸氣噴霧組 合件的I型壓氣水吸氣噴霧器總長度120~150mm，外徑60~70mm，喉嘴距25~40mm，吸 入管內徑55mm，喉管直徑為40~50mm，喉管長35~45mm，擴散段的擴散角為35。~45。， 噴嘴型式為不誘鋼嵌陶瓷實屯、錐體噴嘴，噴嘴霧化角30。~60。，噴孔直徑2. 5~4. 0mm。
[0011] 優(yōu)選的，所述C組壓氣水吸氣噴霧組合件的I型壓氣水吸氣噴霧器總長度190~ 220mm，外徑90~IlOmm,喉嘴距45~55mm，吸入管內徑75mm，喉管直徑為65~75mm，喉管 長45~55mm，擴散段的擴散角為35°~45°，噴嘴型式為不誘鋼嵌陶瓷實屯、錐體噴嘴，噴 嘴霧化角30。~60。，噴孔直徑2. 5~4. 0mm。
[0012] 優(yōu)選的，所述A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件中的II型壓氣水吸氣噴霧器包括空 氣吸入孔、導水忍和噴孔，所述空氣吸入孔斜向對稱設置在壓氣水吸氣噴霧器的側壁上，導 水忍和噴孔連通，導水忍和噴孔設置在壓氣水吸氣噴霧器中間部位。
[0013] 優(yōu)選的，所述A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件的II型壓氣水吸氣噴 霧器噴嘴采用不誘鋼嵌陶瓷材料，空氣吸入孔徑為3~6mm，漸縮管收縮角 菊=28~32。，噴嘴霧化角30。~60。，噴孔直徑2. 5~4. 0臟。
[0014] 優(yōu)選的，所述壓水預混合器進水孔為2. 5~4. 0mm，切向進水。
[0015] 采用本發(fā)明的技術方案，能得到W下的有益效果： 本發(fā)明的水幕降塵裝置在采煤(軟巖）機附近的煤(巖）幫側全采高范圍內形成兩道壓 氣水吸氣封鎖水幕抽吸周圍粉塵、攔截切割的產塵，可有效消除粉塵逆流，產塵不向工作面 空間擴散；壓氣水吸氣噴霧組合件均安裝在搖臂上表面，能實現跟蹤捕塵；壓氣水吸氣噴 霧組合件的噴霧，經過=次W上霧化，即壓氣和自然水在旋流壓氣水預混器混合后的壓氣 與水第一次慣性碰撞、霧化，壓氣水從噴嘴噴出時氣水混合物被剪切分散形成細小液滴而 進行二次霧化，射流體進入喉管、擴散管后，與被吸入的氣體分子再次發(fā)生液氣碰撞，形成 =次霧化，并形成不穩(wěn)定的水包氣式氣泡，W更細小霧滴和氣泡的混合體取即泡沫流形式 噴出形成水幕，且霧體更均勻，此時與粉塵接觸時，慣性碰撞、截留、布朗擴散及凝集作用更 強，降塵效果更好，整體降塵效果與傳統(tǒng)內外噴霧相比的降塵率為可提高70~90%，比同 類研究、同類技術的效果好；該發(fā)明簡便易行，成本低廉，使用方便。
【附圖說明】
[0016] 下面對本說明書各附圖所表達的內容及圖中的標記作出簡要的說明： 圖1為本發(fā)明壓氣水吸氣水幕降塵裝置布置圖； 圖2為A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件結構示意圖； 圖3 II型壓氣水吸氣噴霧器內部結構； 圖4壓氣水預混合器示意圖； 上述圖中的標記均為：1、A組壓氣水吸氣噴霧組合件；2、B組壓氣水吸氣噴霧組合件； 3、搖臂；4、C組壓氣水吸氣噴霧組合件；5、機身；6、壓氣水預混器；7、I型壓氣水吸氣噴霧 器；8、射流管；9、管壁；10、II型壓氣水吸氣噴霧器；11、壓水管路；12、空氣吸入孔；13、導 水忍；14、噴孔；15、氣水混合物。
【具體實施方式】
[0017] 下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的【具體實施方式】如所設及的各構 件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理等作進一步 的詳細說明。
[0018] 本發(fā)明是在軟巖綜采工作面增設一趟?？诠簹夤苈返幕A上，通過采煤(軟巖） 機兩個搖臂上各安裝A組壓氣水吸氣噴霧組合件1、B組壓氣水吸氣噴霧組合件2、C組壓 氣水吸氣噴霧組合件4和旋流壓氣水預混器6等來降塵，旋流壓氣水預混器6設置在機身 5內，如圖1所示，A組壓氣水吸氣噴霧組合件1、B組壓氣水吸氣噴霧組合件2和C組壓氣 水吸氣噴霧組合件4與水平面的夾角分別為0~8°、5。~12°、8。~16°，使得在采煤(軟 巖）機附近的巖幫側全采高范圍內形成兩道壓氣水吸氣封鎖水幕抽吸周圍塵、攔截切割的 產塵，從而提高降塵效果。
[0019] 壓氣水吸氣噴霧組合件如圖2所示，由I型壓氣水吸氣噴霧器7、II型壓氣水吸氣 噴霧器10和射流管8組合而成，I型壓氣水吸氣噴霧器7指向巖壁，II型壓氣水吸氣噴霧 器10與風流夾角小于75°方向指向巖壁，！型壓氣水吸氣噴霧器7和II型壓氣水吸氣噴霧 器10中屯、夾角為15°，I型壓氣水吸氣噴霧器7和II型壓氣水吸氣噴霧器10之間通過壓水 管路11連接，I型壓氣水吸氣噴霧器7由一個全射流噴嘴和射流管8組成，全射流噴嘴安 裝于短擴散管的射流管8內，射流