一种掘进面除尘设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310207475.3

申请日:

2013.05.30

公开号:

CN103266908A

公开日:

2013.08.28

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):E21F 5/02变更事项:申请人变更前权利人:煤炭科学研究总院变更后权利人:煤炭科学技术研究院有限公司变更事项:地址变更前权利人:100013 北京市朝阳区和平街青年沟路5号变更后权利人:100013 北京市朝阳区和平街青年沟路5号登记生效日:20140815|||实质审查的生效IPC(主分类):E21F 5/02申请日:20130530|||公开

IPC分类号:

E21F5/02

主分类号:

E21F5/02

申请人:

煤炭科学研究总院

发明人:

姚海飞; 樊少武; 吴海军; 郑忠亚; 徐长富

地址:

100013 北京市朝阳区和平街青年沟路5号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种掘进面除尘设备,包括第一射流筒(1)、第二射流筒(2)和第三射流筒(3)和高压水泵;第一射流筒(1)内固定有喷嘴(4),与高压水泵连接;第二射流筒(2)前端与第一射流筒(1)后端固定连接,第二射流筒(2)内安装有至少一个叶轮(6),叶轮(6)包括转轴(601)和若干叶片(602),叶片(602)在外力冲击下可以绕转轴(601)旋转;第三射流筒(3)前端与第二射流筒(2)后端固定连接,第三射流筒(3)内安装有至少一片过滤网(7),在第三射流筒(3)下端设置有污水排出口(301)。本发明提供的监掘进面除尘设备不仅能够高效除尘,而且能够较为充分的净化排出空气,避免二次污染。

权利要求书

1.   一种掘进面除尘设备,其特征在于:
包括第一射流筒(1)、第二射流筒(2)和第三射流筒(3)和高压水泵;
所述第一射流筒(1)内固定有喷嘴(4),所述喷嘴(4)与所述高压水泵连接,所述喷嘴(4)与所述高压泵之间还安装有过滤器(5);
所述第二射流筒(2)前端与所述第一射流筒(1)后端固定连接,所述第二射流筒(2)内安装有至少一个叶轮(6),所述叶轮(6)包括转轴(601)和若干叶片(602),所述叶片(602)在外力冲击下可以绕所述转轴(601)旋转;
所述第三射流筒(3)前端与所述第二射流筒(2)后端固定连接,所述第三射流筒(3)内安装有至少一片过滤网(7),在所述第三射流筒(3)下端设置有污水排出口(301)。

2.
   根据权利要求1所述的除尘设备,其特征在于:所述叶轮(6)为一个。

3.
   根据权利要求2所述的除尘设备,其特征在于:所述过滤网(7)为一片。

4.
   根据权利要求3所述的除尘设备,其特征在于:所述过滤网(7)安装于所述第三射流筒(3)内壁上。

说明书

一种掘进面除尘设备
技术领域
本发明涉及一种除尘设备,特别是一种掘进面除尘设备。
背景技术
矿井粉尘是我国最大的职业危害之一,在煤矿井下粉尘污染的作业场所工作,工人长期吸入大量的粉尘,往往会患有尘肺病。目前,我国的尘肺累积患病人数超过60万人,其中煤炭行业尘肺病患者就达30万人,占全国尘肺病患者50%左右,每年因尘肺病造成的直接经济损失数百亿元,间接经济损失更是接近千亿元。
随着掘进技术的迅猛发展,尤其是高产高效工作面的广泛推广应用,加上掘进工作面自身的环境特点:掘进机前方为一“堵头”,风流遇煤壁后折回,携带大量粉尘吹向掘进面工作人员处,掘进工作面的粉尘浓度在未采取防尘措施时可以达到500mg/m3,部分机械化煤巷掘进面在未采取任何防尘措施时,粉尘浓度甚至高达1000~3000mg/m3,如此高浓度的粉尘给井下工人的身体健康和煤矿企业的生产安全造成严重威胁。
为减轻高浓度粉尘的上述威胁,《煤矿安全规程》中明确规定各开采矿井必须做到“一通三防”。广大科研人员和现场工程技术人员经过不懈努力相继研究和探索出了高压喷雾、水幕除尘、通风除尘、除尘器除尘等多种除尘方法,但经过应用实践,对于掘进面除尘,除尘器除尘效果要远远好于其他除尘方法。但是现有的除尘器除尘实际也还存在诸多问题,主要原因就是大多数除尘器结构单一,一般仅仅是考虑了如何将含尘风流最大程度的吸入风筒(射流筒)中,而在将含尘空气排出风筒(射流筒)时往往缺少必要净化措施,因此造成了空气的二次污染,高浓度粉尘实际依然威胁着井下工人的人身健康和煤矿企业的生产安全;即便一些除尘器在结构上也设置了净化排出空气的装置,但效果并不理想。
例如,专利CN2105991U公开了一种除尘设备。这种除尘设备包括导风筒(射流筒)、水箱、输水管及由隔爆电机驱动的水泵。在导风筒(射流筒)进口侧设置有固定于导风筒(射流筒)轴心线上的螺旋喷射器,在导风筒(射流筒)出口侧于导风筒(射流筒)内设置有气水分离装置。在气水分离装置的远离导风筒(射流筒)出口侧还设有集尘装置。这种除尘设备虽然设置了气水分离装置,本质是依靠设置栅片隔离,对于含尘空气净化自然有一定效果,但通过实际使用依然有大量的含尘空气被排出。
综上所述,现有技术中用于掘进面除尘的除尘器都无法对排出的含尘空气充分净化,避免空气的二次污染。
发明内容
本发明提供了一种可以对射流筒排出的含尘空气进行接近充分净化的掘进面除尘设备。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种掘进面除尘设备,包括第一射流筒、第二射流筒和第三射流筒和高压水泵;所述第一射流筒内固定有喷嘴,所述喷嘴与所述高压水泵连接,所述喷嘴与所述高压泵之间还安装有过滤器;
所述第二射流筒前端与所述第一射流筒后端固定连接,所述第二射流筒内安装有至少一个叶轮,所述叶轮包括转轴和若干叶片,所述叶片在外力冲击下可以绕所述转轴旋转;
所述第三射流筒前端与所述第二射流筒后端固定连接,所述第三射流筒内安装有至少一片过滤网,在所述第三射流筒下端设置有污水排出口。
在上述除尘设备,所述叶轮为一个。
在上述除尘设备,所述过滤网为一片。
在上述除尘设备,所述过滤网安装于所述第三射流筒内壁上。
本发明的工作原理如下:
当所述除尘设备开始工作时,所述高压水泵启动,高压水流从所述喷嘴高速喷出,在所述第一射流筒内产生负压;由于负压作用,掘进面内的高浓度粉尘随空气被强行吸入到所述第一射流筒内,并与所述喷嘴喷出的水流碰撞、吸附,形成水、气、尘混合物;所述混合物在水流高速运动下,进入到所述第二射流筒,撞击到安装于所述第二射流筒内的所述叶轮,推动所述叶轮上的所述叶片绕所述转轴旋转,由于所述叶片的甩动和阻挡,所述高速水流速度减小,绝大部分混合的水、气、尘发生分离;分离的水、气、尘和极小部分水、气、尘混合物进入到所述第三射流筒内;由于水和粉尘的速度明显减小,因此,绝大部分粉尘混合着水附着到所述第三射流筒内壁上,由于所述第三射流筒内壁上的所述过滤网作用,水通过所述污水排出口排出,而粉尘被阻挡在所述第三射流筒内;只含有少量粉尘的空气则从所述第三射流筒后部排出,含尘空气得到了较为充分的净化。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
①本发明提供的掘进面除尘设备,由于含尘空气在被吸入除尘设备到排出除尘设备,需要经过叶轮和第三射流筒多重分离的作用,因此,含尘空气在被排出时仅有10%的粉尘随之排出,空气得到较为充分的净化。
②本发明提供的掘进面除尘设备,由于含尘空气在被吸入除尘设备到排出除尘设备,需要经过叶轮和第三射流筒多重分离的作用,因此,高速水流不会从除尘设备后部高速排出,避免了发生伤人事故;由于不会有高速水流从除尘设备后部高速排出,因此,本发明允许在较大范围内增大喷嘴喷出水流的速度,提高除尘设备的除尘效果。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
图1是本发明掘进面除尘设备的结构置示意图;
图2是图1A‑A向剖面图;
图3是图1B‑B向剖面图。
图中标记为:1‑第一射流筒,2‑第二射流筒,3‑第三射流筒,301‑污水排出口,4‑喷嘴,5‑过滤器,6‑叶轮,601‑转轴,602‑叶片,7‑过滤网。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1‑3所示,是本发明掘进面除尘设备的优选实施例。
所述掘进面除尘设备,包括第一射流筒1、第二射流筒2和第三射流筒3和高压水泵;所述第一射流筒1内固定有喷嘴4,所述喷嘴4与所述高压水泵连接,所述喷嘴4与所述高压泵之间还安装有过滤器5;所述第二射流筒2前端与所述第一射流筒1后端固定连接,所述第二射流筒2内安装有至少一个叶轮6,所述叶轮6包括转轴601和若干叶片602,所述叶片602在外力冲击下可以绕所述转轴601旋转;所述第三射流筒3前端与所述第二射流筒2后端固定连接,所述第三射流筒3内安装有至少一片过滤网7,在所述第三射流筒3下端设置有污水排出口301。
在本实施例中,所述叶轮6为一个。
在本实施例中,所述过滤网7为一片。
在本实施例中,所述过滤网7安装于所述第三射流筒3内壁上。
在其他实施例中,所述叶轮6为两个。
在其他实施例中,所述叶轮6为三个。
在其他实施例中,所述过滤网7为两片。
在其他实施例中,所述过滤网7为三片。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

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资源描述

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1、10申请公布号CN103266908A43申请公布日20130828CN103266908ACN103266908A21申请号201310207475322申请日20130530E21F5/0220060171申请人煤炭科学研究总院地址100013北京市朝阳区和平街青年沟路5号72发明人姚海飞樊少武吴海军郑忠亚徐长富54发明名称一种掘进面除尘设备57摘要一种掘进面除尘设备,包括第一射流筒1、第二射流筒2和第三射流筒3和高压水泵;第一射流筒1内固定有喷嘴4,与高压水泵连接;第二射流筒2前端与第一射流筒1后端固定连接,第二射流筒2内安装有至少一个叶轮6,叶轮6包括转轴601和若干叶片602,叶片6。

2、02在外力冲击下可以绕转轴601旋转;第三射流筒3前端与第二射流筒2后端固定连接,第三射流筒3内安装有至少一片过滤网7,在第三射流筒3下端设置有污水排出口301。本发明提供的监掘进面除尘设备不仅能够高效除尘,而且能够较为充分的净化排出空气,避免二次污染。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN103266908ACN103266908A1/1页21一种掘进面除尘设备,其特征在于包括第一射流筒1、第二射流筒2和第三射流筒3和高压水泵;所述第一射流筒1内固定有喷嘴4,所述喷嘴4与所述高压水泵连接。

3、,所述喷嘴4与所述高压泵之间还安装有过滤器5;所述第二射流筒2前端与所述第一射流筒1后端固定连接,所述第二射流筒2内安装有至少一个叶轮6,所述叶轮6包括转轴601和若干叶片602,所述叶片602在外力冲击下可以绕所述转轴601旋转;所述第三射流筒3前端与所述第二射流筒2后端固定连接,所述第三射流筒3内安装有至少一片过滤网7,在所述第三射流筒3下端设置有污水排出口301。2根据权利要求1所述的除尘设备,其特征在于所述叶轮6为一个。3根据权利要求2所述的除尘设备,其特征在于所述过滤网7为一片。4根据权利要求3所述的除尘设备,其特征在于所述过滤网7安装于所述第三射流筒3内壁上。权利要求书CN1032。

4、66908A1/3页3一种掘进面除尘设备技术领域0001本发明涉及一种除尘设备,特别是一种掘进面除尘设备。背景技术0002矿井粉尘是我国最大的职业危害之一,在煤矿井下粉尘污染的作业场所工作,工人长期吸入大量的粉尘,往往会患有尘肺病。目前,我国的尘肺累积患病人数超过60万人,其中煤炭行业尘肺病患者就达30万人,占全国尘肺病患者50左右,每年因尘肺病造成的直接经济损失数百亿元,间接经济损失更是接近千亿元。0003随着掘进技术的迅猛发展,尤其是高产高效工作面的广泛推广应用,加上掘进工作面自身的环境特点掘进机前方为一“堵头”,风流遇煤壁后折回,携带大量粉尘吹向掘进面工作人员处,掘进工作面的粉尘浓度在未。

5、采取防尘措施时可以达到500MG/M3,部分机械化煤巷掘进面在未采取任何防尘措施时,粉尘浓度甚至高达10003000MG/M3,如此高浓度的粉尘给井下工人的身体健康和煤矿企业的生产安全造成严重威胁。0004为减轻高浓度粉尘的上述威胁,煤矿安全规程中明确规定各开采矿井必须做到“一通三防”。广大科研人员和现场工程技术人员经过不懈努力相继研究和探索出了高压喷雾、水幕除尘、通风除尘、除尘器除尘等多种除尘方法,但经过应用实践,对于掘进面除尘,除尘器除尘效果要远远好于其他除尘方法。但是现有的除尘器除尘实际也还存在诸多问题,主要原因就是大多数除尘器结构单一,一般仅仅是考虑了如何将含尘风流最大程度的吸入风筒射。

6、流筒中,而在将含尘空气排出风筒射流筒时往往缺少必要净化措施,因此造成了空气的二次污染,高浓度粉尘实际依然威胁着井下工人的人身健康和煤矿企业的生产安全;即便一些除尘器在结构上也设置了净化排出空气的装置,但效果并不理想。0005例如,专利CN2105991U公开了一种除尘设备。这种除尘设备包括导风筒射流筒、水箱、输水管及由隔爆电机驱动的水泵。在导风筒射流筒进口侧设置有固定于导风筒射流筒轴心线上的螺旋喷射器,在导风筒射流筒出口侧于导风筒射流筒内设置有气水分离装置。在气水分离装置的远离导风筒射流筒出口侧还设有集尘装置。这种除尘设备虽然设置了气水分离装置,本质是依靠设置栅片隔离,对于含尘空气净化自然有一。

7、定效果,但通过实际使用依然有大量的含尘空气被排出。0006综上所述,现有技术中用于掘进面除尘的除尘器都无法对排出的含尘空气充分净化,避免空气的二次污染。发明内容0007本发明提供了一种可以对射流筒排出的含尘空气进行接近充分净化的掘进面除尘设备。0008为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下0009一种掘进面除尘设备,包括第一射流筒、第二射流筒和第三射流筒和高压水泵;所述第一射流筒内固定有喷嘴,所述喷嘴与所述高压水泵连接,所述喷嘴与所述高压泵之间说明书CN103266908A2/3页4还安装有过滤器;0010所述第二射流筒前端与所述第一射流筒后端固定连接,所述第二射流筒内安装有至少一个叶轮。

8、,所述叶轮包括转轴和若干叶片,所述叶片在外力冲击下可以绕所述转轴旋转;0011所述第三射流筒前端与所述第二射流筒后端固定连接,所述第三射流筒内安装有至少一片过滤网,在所述第三射流筒下端设置有污水排出口。0012在上述除尘设备,所述叶轮为一个。0013在上述除尘设备,所述过滤网为一片。0014在上述除尘设备,所述过滤网安装于所述第三射流筒内壁上。0015本发明的工作原理如下0016当所述除尘设备开始工作时,所述高压水泵启动,高压水流从所述喷嘴高速喷出,在所述第一射流筒内产生负压;由于负压作用,掘进面内的高浓度粉尘随空气被强行吸入到所述第一射流筒内,并与所述喷嘴喷出的水流碰撞、吸附,形成水、气、尘。

9、混合物;所述混合物在水流高速运动下,进入到所述第二射流筒,撞击到安装于所述第二射流筒内的所述叶轮,推动所述叶轮上的所述叶片绕所述转轴旋转,由于所述叶片的甩动和阻挡,所述高速水流速度减小,绝大部分混合的水、气、尘发生分离;分离的水、气、尘和极小部分水、气、尘混合物进入到所述第三射流筒内;由于水和粉尘的速度明显减小,因此,绝大部分粉尘混合着水附着到所述第三射流筒内壁上,由于所述第三射流筒内壁上的所述过滤网作用,水通过所述污水排出口排出,而粉尘被阻挡在所述第三射流筒内;只含有少量粉尘的空气则从所述第三射流筒后部排出,含尘空气得到了较为充分的净化。0017本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点0。

10、018本发明提供的掘进面除尘设备,由于含尘空气在被吸入除尘设备到排出除尘设备,需要经过叶轮和第三射流筒多重分离的作用,因此,含尘空气在被排出时仅有10的粉尘随之排出,空气得到较为充分的净化。0019本发明提供的掘进面除尘设备,由于含尘空气在被吸入除尘设备到排出除尘设备,需要经过叶轮和第三射流筒多重分离的作用,因此,高速水流不会从除尘设备后部高速排出,避免了发生伤人事故;由于不会有高速水流从除尘设备后部高速排出,因此,本发明允许在较大范围内增大喷嘴喷出水流的速度,提高除尘设备的除尘效果。附图说明0020为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详。

11、细的说明,其中0021图1是本发明掘进面除尘设备的结构置示意图;0022图2是图1AA向剖面图;0023图3是图1BB向剖面图。0024图中标记为1第一射流筒,2第二射流筒,3第三射流筒,301污水排出口,4喷嘴,5过滤器,6叶轮,601转轴,602叶片,7过滤网。具体实施方式说明书CN103266908A3/3页50025为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。0026如图13所示,是本发明掘进面除尘设备的优选实施例。0027所述掘进面除尘设备,包括第一射流筒1、第二射流筒2和第三射流筒3和高压水泵;所述第一射流筒1内固定有喷嘴4,所述喷嘴。

12、4与所述高压水泵连接,所述喷嘴4与所述高压泵之间还安装有过滤器5;所述第二射流筒2前端与所述第一射流筒1后端固定连接,所述第二射流筒2内安装有至少一个叶轮6,所述叶轮6包括转轴601和若干叶片602,所述叶片602在外力冲击下可以绕所述转轴601旋转;所述第三射流筒3前端与所述第二射流筒2后端固定连接,所述第三射流筒3内安装有至少一片过滤网7,在所述第三射流筒3下端设置有污水排出口301。0028在本实施例中,所述叶轮6为一个。0029在本实施例中,所述过滤网7为一片。0030在本实施例中,所述过滤网7安装于所述第三射流筒3内壁上。0031在其他实施例中,所述叶轮6为两个。0032在其他实施例中,所述叶轮6为三个。0033在其他实施例中,所述过滤网7为两片。0034在其他实施例中,所述过滤网7为三片。0035显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。说明书CN103266908A1/1页6图1图2图3说明书附图CN103266908A。

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