一种用于矿井的除尘降温智能设备制造技术

一种用于矿井的除尘降温智能设备，包括：智能感应控制系统，包含感应装置和控制装置，感应装置用于采集环境信息，控制装置根据环境信息运算获得控制指令并执行指令；除尘装置包含除尘水管和喷雾装置，喷雾装置将水形成雾喷洒到环境中进行降尘；降温装置包含箱体和降温水管，在箱体进风口设风压控制器，从环境吸入箱体的热空气与降温水管热交换，降温后又从出风口吹出；进水装置上设有水压控制器，其向除尘水管和降温水管供应冷水，在进水管连接至除尘水管处设除尘阀门、在进水管连接降温水管处设降温阀门；水压控制器、风压控制器由控制装置根据指令控制工作参数，而除尘阀门和降温阀门由控制装置根据指令控制开合，实现智能化除尘和降温处理。

An intelligent equipment for dust removal and cooling in mines

The utility model relates to an intelligent device for dust removal and cooling in mines, which comprises an intelligent induction control system, which comprises an induction device and a control device. The induction device is used for collecting environmental information, and the control device obtains control commands and executes instructions according to the operation of environmental information. The cooling device comprises a box body and a cooling water pipe, and an air pressure controller is arranged at the air inlet of the box body to exchange heat between the hot air of the box body and the cooling water pipe from the air outlet after cooling, and a water pressure controller is arranged on the water inlet device to supply cooling to the dust removal water pipe and the cooling water pipe. Water, in the inlet pipe connected to the dedusting water pipe set dust valve, in the inlet pipe connected to the cooling water pipe set cooling valve; water pressure controller, air pressure controller by the control device according to instructions to control working parameters, while the dedusting valve and cooling valve by the control device according to instructions to control the opening and closing, to achieve intelligent dedusting and cooling. Reason.

【技术实现步骤摘要】
一种用于矿井的除尘降温智能设备
本专利技术涉及一种煤矿开采的辅助设备，特别是一种用于改善矿井工作面的工作环境的除尘降温设备。
技术介绍
煤炭及其衍生物在世界经济中占有重要地位，我国的煤炭在一次能源消费中，占70％左右，预计到2050年，仍将占50％左右。我国90％以上的煤矿为地下开采，矿井及工作面正朝着向大型化、集约化、安全、可靠与机械自动化方向发展。煤炭在开采过程中，矿井面临六大灾害(水、火、瓦斯、粉尘、顶板、地热)的威胁，其中粉尘和地热是煤矿井下主要灾害之一，严重影响着矿井的安全生产、设备寿命和工人的身体健康。随着煤矿机械化水平的不断提高，井下工作面中粉尘的产生量越来越大，其中采煤机截煤、运煤、移架、移溜等各工序都会有粉尘产生，导致综采工作面的产尘强度及作业环境中粉尘浓度愈来愈大；井下煤矿粉尘有引发尘肺病、煤尘爆炸、自燃和损坏设备、降低现场可见度等诸多危害。职工长时间吸入5um以下的粉尘，就会引起尘肺病。据统计，目前全国国有重点煤矿尘肺病患者累计达20余万人，占全国尘肺病患者的一半，每年尘肺病患者死亡人数是煤矿工伤死亡人数的5倍。全国国有重点煤矿职工平均尘肺病患病率为6.33％，比西方发达国家高出约5％。随着地表矿物日趋开采完毕，矿井采掘深度增加，在我国目前已探明的储量中，1000～2000m深处的煤炭储量占总储量的53.2％，采深超过1000m的矿井已有数十对。在我国，煤炭深部开采将是未来所面临的主要问题，据我国煤田地温观测资料统计,百米地温梯度为2～4℃/100m，地温随矿井深度增加而升高，加上其他热源的放热作用(空气压缩、氧化过程、机械设备做功)等原因，使得受到高温威胁的矿井日益增多。矿井高温热害，会使人体散热散湿困难，感到闷热，体温升高、头晕、虚脱等中暑症状，甚至出现死亡的灾害，生产人员在矿井热害较严重的矿井中工作，不仅生产效率不高，而且其生命健康安全也得不到保障。因此，对矿井工作面及巷道空间，进行除尘降温，是具有重要意义，一方面不仅可以减少煤尘爆炸、自燃和损坏设备，最重要的是能够减少工人尘肺病，提高现场作业环境的可见度，改善矿井的工作环境，提高工作效率，带来积极的经济效益和社会效益。但是，目前矿井中的各种除尘降温设备或方法，有些功能比较单一而成本却很高；有些比较粗放，资源浪费严重；而有些只考虑除尘不考虑湿度问题，使本来就潮湿的深部矿井湿度更大，影响设备的使用和功能。为此，本专利技术人的目的是设计一种集除尘和空气降温两大功能于一体的设备，不仅具有双重功能，且在降低水耗及能耗成本、节约资源等方面具有明显优势。
技术实现思路
本专利技术的目是提供一种用于矿井降温除尘的可移动智能设备，通过实时监测和采集的环境变量，智能化地控制除尘和降温两大功能模块的工作参数，尽可能地降低水耗量和能耗量，同时兼顾空气湿度因素，改善矿井工作面工作环境，保证工人身体健康、延长设备使用寿命。为了解决上述技术问题，本专利技术是一种用于矿井的除尘降温智能设备，所述除尘降温设备包括：智能感应控制系统，包含信号连接的感应装置和控制装置；所述感应装置用于采集环境物理信息，所述控制装置根据所述环境物理信息运算获得控制指令并执行所述控制指令；其中，所述感应装置包括温度传感器、湿度传感器和粉尘浓度传感器；除尘装置，包含除尘水管和连接在所述除尘水管末端的喷雾装置，所述喷雾装置将进入所述除尘水管的水以水雾的形式喷洒到环境中实现降尘；降温装置，包含箱体和降温水管，所述箱体的一端设有进风口，所述箱体相反于该进风口一端设有出风口，在所述进风口或所述出风口处设有一个风压控制器，所述箱体内形成通风通道；所述降温水管为迂回弯折地布置在所述箱体内，且所述降温水管外表面还设有翅片；所述进风口从环境吸入高温空气进入所述箱体内与所述降温水管实现热交换，使空气温度被降低并从所述出风口吹出；进水装置，包含进水管，所述进水管连接一个水压控制器，所述进水管向所述除尘水管和所述降温水管供应冷水；在所述进水管连接至所述除尘水管的管路上设有一个除尘阀门、在所述进水管连接至所述降温水管的管路上设有一个降温阀门；其中：所述水压控制器、所述风压控制器由所述控制装置控制其工作参数；所述除尘阀门、降温阀门由所述控制装置控制开合。根据本专利技术一个实施例，所述进水装置还包含过滤装置、和连接该过滤装置的三通管，所述三通管上安装有所述水压控制器，所述三通管的第一端连接所述过滤装置，所述三通管的第二端连接所述除尘水管，所述三通管的第三端连接所述降温水管，所述除尘阀门安装在所述第二端，所述降温阀门安装在所述第三端。通过该过滤装置，使用于除尘和降温的冷却水直接来自回收利用综采设备的冷却水或矿井内地下水就地取材，减少除尘降温费用，解决了综采设备的冷却水难以回收和利用的问题。该过滤装置，使流经除尘水管和喷雾装置、降温水管的水不含固体杂质，防止阻塞。所述水压控制器可调节进水速度和喷雾大小。根据本专利技术一个实施例，所述智能感应控制系统还包括信号转换器，所述信号转换器将所述感应装置所采集的电信号处理成数字信号，然后发送给所述控制装置运算获得控制指令。由于一般情况下，所述温度传感器、湿度传感器和粉尘浓度传感器采集的环境物理变量为模拟电信号，不容易直接由控制装置进行运算和处理，因此借助所述信号转换器转换为易于处理的数字信号，所述控制装置根据该数字信号，根据人工预先植入的程序，对水压控制器、风压控制器输出控制指令。以上，感应装置、信号转换器和控制装置依次信号连接；所述控制装置与所述风压控制器、水压控制器信号连接。根据本专利技术一个实施例，所述喷雾装置为一个截面呈V字形的喷雾盘，所述喷雾盘连接在所述除尘水管的末端，所述喷雾盘表面布满呈辐射状排布的喷雾孔。所述喷雾盘的盘面俯仰角度可调整，即一般情况下喷雾盘的盘面中轴线水平朝向一侧，在特殊工况下，也可以调整该喷雾盘的俯仰角度，使喷雾盘喷出的水雾有针对性地对粉尘浓度较大的区域直接喷洒水雾，以增加粉尘的重量和粉尘间的粘结程度，使自然沉降，起到降低粉尘的效果。该喷雾盘的截面呈V字形(发散性)，使喷出的水雾能够向前方空间充分释放，扩大喷雾的范围，使水雾覆盖空间更大。所述微细喷雾孔密布在所述喷雾盘上，使喷雾效果更佳，可节约水耗，优化资源。根据本专利技术一个实施例，所述降温水管为一根U形管，且其外表面设有翅片，所述U形管在每一排上弯曲延伸到一端然后折回弯曲延伸到另一端，如此往复在俯视图上形成S形的延伸路径。借此，可增加在有限空间内降温水管的总长度和水流从进入到出来的路径，同时配合降温水管外部伸出的翅片，从两个方面共同来提高冷水与进入箱体的高温空气的接触/传热面积，提高对冷水资源的利用效率，以更小的水量和水流驱动能耗，实现更好的降温效果。根据本专利技术一个实施例，所述降温水管包括分为2支U形管，且每支U形管外表面设有翅片，其中第一支U形管在每一排上弯曲延伸到一端然后折回弯曲延伸到另一端，如此往复在俯视图上形成S形的延伸路径；第二支U形管在每一排上弯曲延伸到一端然后折回弯曲延伸到另一端，如此往复在俯视图上形成横卧的S形的延伸路径；所述第一支U形管的延伸方向与第二支U形管的延伸方向相互垂直交叉。如此，可在有限空间内进一步延长降温水管的总长度和水流从进入到出来的路径，增加冷水与进入箱体的高温空气的接触/传热面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于矿井的除尘降温智能设备，其特征是，所述除尘降温设备包括：智能感应控制系统，包含信号连接的感应装置和控制装置；所述感应装置用于采集环境物理信息，所述控制装置根据所述环境物理信息运算获得控制指令并执行所述控制指令；其中，所述感应装置包括温度传感器、湿度传感器和粉尘浓度传感器；除尘装置，包含除尘水管和连接在所述除尘水管末端的喷雾装置，所述喷雾装置将进入所述除尘水管的水以水雾的形式喷洒到环境中实现降尘；降温装置，包含箱体和降温水管，所述箱体的一端设有进风口，所述箱体相反于该进风口一端设有出风口，在所述进风口或所述出风口处设有一个风压控制器，所述箱体内形成通风通道；所述降温水管为迂回弯折地布置在所述箱体内；所述进风口从环境吸入高温空气进入所述箱体内与所述降温水管实现热交换，使空气温度被降低并从所述出风口吹出；进水装置，包含进水管，所述进水管连接一个水压控制器，所述进水管向所述除尘水管和所述降温水管供应冷水；在所述进水管连接至所述除尘水管的管路上设有一个除尘阀门、在所述进水管连接至所述降温水管的管路上设有一个降温阀门；其中：所述水压控制器、所述风压控制器由所述控制装置控制其工作参数；所述除尘阀门、所述降温阀门由所述控制装置控制开合。...

【技术特征摘要】
1.一种用于矿井的除尘降温智能设备，其特征是，所述除尘降温设备包括：智能感应控制系统，包含信号连接的感应装置和控制装置；所述感应装置用于采集环境物理信息，所述控制装置根据所述环境物理信息运算获得控制指令并执行所述控制指令；其中，所述感应装置包括温度传感器、湿度传感器和粉尘浓度传感器；除尘装置，包含除尘水管和连接在所述除尘水管末端的喷雾装置，所述喷雾装置将进入所述除尘水管的水以水雾的形式喷洒到环境中实现降尘；降温装置，包含箱体和降温水管，所述箱体的一端设有进风口，所述箱体相反于该进风口一端设有出风口，在所述进风口或所述出风口处设有一个风压控制器，所述箱体内形成通风通道；所述降温水管为迂回弯折地布置在所述箱体内；所述进风口从环境吸入高温空气进入所述箱体内与所述降温水管实现热交换，使空气温度被降低并从所述出风口吹出；进水装置，包含进水管，所述进水管连接一个水压控制器，所述进水管向所述除尘水管和所述降温水管供应冷水；在所述进水管连接至所述除尘水管的管路上设有一个除尘阀门、在所述进水管连接至所述降温水管的管路上设有一个降温阀门；其中：所述水压控制器、所述风压控制器由所述控制装置控制其工作参数；所述除尘阀门、所述降温阀门由所述控制装置控制开合。2.根据权利要求1所述的用于矿井的可移动除尘降温智能设备，其特征是，所述进水装置还包含过滤装置、和连接该过滤装置的三通管，所述三通管上安装有所述水压控制器，所述三通管的第一端连接所述过滤装置，所述三通管的第二端连接所述除尘水管，所述三通管的第三端连接所述降温水管，所述除尘阀门安装在所述第二端，所述降温阀门安装在所述第三端。3.根据权利要求2所述的用于矿井的可移动除尘降温智能设备，其特征是，所述智能感应控制系统还包括信号转换器，所述信号转换器将所述感应装置所采集的电信号处理成数字信号，然后发送给所述控制装置运算获得控制指令。4.根据权利要求1所述的用于矿井的可移动除尘降温智能设备，其特征是，所述喷雾装置为一个截面呈V字形的喷雾盘，所述喷雾盘连接在所述除尘水管的末端，所述喷雾盘表面布满呈辐射状排布的喷雾孔。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭平业，王妍炜，杜宏勇，孙卓，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11