用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，包括粉尘发生器、钻孔、孔口集尘单元、除尘器单元和除尘效果采样单元；钻孔的前端与粉尘发生器的出尘口连通；钻孔内设有空心钻杆，钻孔的直径大于钻杆的直径；钻孔的孔口处设有孔口集尘单元，孔口集尘单元与除尘器单元连通，所述的除尘效果采样单元能够对除尘单元的除尘效果进行采样。本实用新型专利技术结构简单，操作方便，便于测试其新研发的集尘器密封特性与集尘特性参数及不同类型的降尘效果的优劣，本实用新型专利技术从根本上实现了井下煤巷干式钻孔施工不同类型除尘器在实验室的参数测定与优化，为煤矿井下的安全高效开采和粉尘有效防治提供强有力的技术支撑。

Equipment for testing and optimizing different types of dust collectors in coal mines

【技术实现步骤摘要】
用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置
本技术属于除尘器实验装置
，具体涉及一种用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置。
技术介绍
在煤矿井下，无论是煤巷掘进施工，还是对突出煤层的卸压瓦斯抽采施工，均需在煤层中施工大量钻孔。而煤层中施工钻孔时无法像在岩层中采用“湿式”钻孔那样防尘，不得不采用“干式”（压风除尘）措施来将孔底的粗渣和煤尘排出，以实现将要达到的设计深度。但这种干式钻孔施工所产生的大量煤尘不仅对井下空气、设备、环境造成严重污染问题，更给井下作业人员的视线和健康带来严重影响，还对井下的安全高效生产形成严重制约。因此，研究人员基于流体力学、机械制造等基础理论为指导，以各矿井煤层的产尘特性为对象，以尽可能将产尘收集在集尘器内而不影响钻杆的转动为目标，研发满足现场煤巷钻孔施工的不同类型除尘器，实属现场急需和高度重视并迫切需要解决的重大安全课题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种便于测试其新研发的集尘器密封特性与集尘特性参数及不同类型的降尘效果的优劣，确保设备在井下安全高效使用的用于测试煤矿井下不同类型除尘器的装置。本技术采用的技术方案是：一种用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，包括粉尘发生器、钻孔、孔口集尘单元、除尘器单元和除尘效果采样单元；钻孔的前端与粉尘发生器的出尘口连通；钻孔内设有空心钻杆，钻孔的直径大于钻杆的直径；钻孔的孔口处设有孔口集尘单元，孔口集尘单元与除尘器单元连通，所述的除尘效果采样单元能够对除尘单元的除尘效果进行采样；所述的粉尘发生器包括粉尘气溶胶发生器，粉尘气溶胶发生器的出口与钻孔的前端连通；粉尘气溶胶发生器通过管道与空气压缩机Ⅲ连接；所述的孔口集尘单元包括集尘器给进装置、集尘器及风压幕墙；所述的集尘器和集尘器给进装置套装在钻杆上；集尘器的前端与钻孔和钻杆之间的间隙连通，后端处固定有风压幕墙，风压幕墙与空气压缩机I连接；集尘器给进装置的前端与集尘器的后端连接，能够推动集尘器沿着钻杆给进；所述的集尘器的侧壁上设有粉尘导出口，粉尘导出口处设有正压射流器，正压射流器与空气压缩机Ⅱ连接；粉尘导出口能够与除尘器单元中的多个除尘器连接。上述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置中，所述的除尘器单元包括水浴式除尘器、“箱式分级”除尘器和“水气混合二次射流”除尘器，水浴式除尘器、“箱式分级”除尘器和“水气混合二次射流”除尘器分别能够通过软管与集尘器连接；所述的钻孔的前端为锥形吹尘口，锥形吹尘口与粉尘发生器的出尘口连通，集尘器的侧壁上设有防突挡板，防突挡板位于粉尘导出口前方。上述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置中，除尘效果采样单元包括设置在除尘器单元出口处的防爆粉尘采样器I和滤纸I及设置在钻杆中心孔后端的防爆粉尘采样器Ⅱ和滤纸Ⅱ。上述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置中，所述的集尘器给进装置包括若干油缸及套筒，所述的套筒套装在钻杆上，油缸位于套筒外侧，油缸的缸筒固定安装在钻机前端固定板上，套筒的前端设有法兰盘，法兰盘与油缸的前端连接；法兰盘与集尘器的后端连接。上述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置中，所述的水浴式除尘器包括水箱及水；所述的水箱顶板上设有通孔，所述的连接软管的出口端从通孔伸入水箱内的水中，连接软管的另一端用于与粉尘导出口连接。上述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置中，所述的“箱式分级”除尘器包括箱体、若干振动式隔尘栏栅及海绵夹层栏栅；所述的箱体的顶部设有通孔，该通孔靠近箱体的一端设置，连接软管的出口端伸入箱体内；箱体的另一端的端板上设有除尘器出口和海绵夹层栏栅，海绵夹层栏栅设置在箱体内侧面上；所述的振动式隔尘栏栅平行于箱体的端板设置，振动式隔尘栏栅两侧分别设有一个水射流喷嘴，水射流喷嘴安装在箱体顶板上，箱体的底部设有煤浆排出通道。上述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置中，所述的“水气混合二次射流”除尘器包括除尘器体、进水管、进气管及气水混合喷嘴，所述的除尘器体下部为锥形，除尘器体上部为圆柱形；中部为圆柱形除尘器收缩段，小于除尘器体两端的直径；除尘器体上部设有进水管、进气管，进水管、进气管的出口端分别伸入除尘器体内，进水管、进气管的出口端分别与气水混合喷嘴的进水口和进气口连接；进水管、进气管上分别设有微调盘式水调阀和微调盘式气调阀。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术结构简单，在组装好用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置后，按照试验计划与方案要求分别对三种不同类型的除尘器在不同风压与不同吹尘量条件下各自的除尘效率进行测试，操作方便，便于测试其新研发的集尘器密封特性与集尘特性参数及不同类型的降尘效果的优劣，本技术从根本上保障了煤矿井下作业环境的改善和煤尘瓦斯灾害的预防，为煤炭资源的安全高效开采提供强有力的技术支撑。附图说明图1是本技术的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置的结构示意图。图2是本技术的集尘器的结构图。图3是本技术的水浴式除尘器的剖面图。图4是本技术的“箱式分级”除尘器的剖面图。图5是本技术的“水气混合二次射流”除尘器的结构图。图6是图5中A向视图。图1中：1—粉尘气溶胶发生器；2—空气压缩机Ⅲ；3—管道；4—锥形吹尘口；5—钻头；6—钻杆；7—钻杆中心孔；8—钻孔；9—煤尘；10—集尘器；11—防突挡板；12—粉尘导出口；13—正压射流器；14—空气压缩机Ⅱ；15—空气压缩机Ⅰ；16—风压幕墙；18—集尘器给进装置；19—连接软管；20—防爆粉尘采样器Ⅱ、24—防爆粉尘采样器Ⅰ；21—水浴式除尘器；22—“箱式分级”除尘器；23—“水气混合二次射流”除尘器。图2中：101—钻机连接板；102—油缸给油入口；106—套筒；107—对中盘；108—钻机前端固定板；109—液压油路；1010—排渣口；1011—油缸；1012—螺栓；1017—集尘器前端。图3中：24—防爆粉尘采样器；2101—水；2102—连接软管的出口端；19—连接软管；2104—煤渣；2103—水箱。图4中：24—防爆粉尘采样器；2201—箱体；2202—一级水射流喷嘴；2203—一级喷雾水珠与煤尘混合运动轨迹；2204—一级振动式隔尘栏栅；2205—二级水射流喷嘴；2206—二级喷雾水珠与煤尘混合运动轨迹；2207—二级振动式隔尘栏栅；2208—三级水射流喷嘴；2209—三级喷雾水珠与煤尘混合运动轨迹，2210—三级振动式隔尘栏栅；2211—四级水射流喷嘴；2212—四级喷雾水珠与煤尘混合运动轨迹；2213—海绵夹层栏栅；2214—除尘器出口；1115—水与煤尘混合物；2216—煤浆；2217—煤浆排出通道；2218—煤浆排出口挡板；2219—移动轮；图5中：2301—进水管；2302—微调盘式水调阀；2303—瓦斯导入口；2304—除尘器体上部；2305—喷水喷气组件；2306—除尘器体下部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，其特征在于：包括粉尘发生器、钻孔、孔口集尘单元、除尘器单元和除尘效果采样单元；钻孔的前端与粉尘发生器的出尘口连通；钻孔内设有空心钻杆，钻孔的直径大于钻杆的直径；钻孔的孔口处设有孔口集尘单元，孔口集尘单元与除尘器单元连通，所述的除尘效果采样单元能够对除尘单元的除尘效果进行采样；/n所述的粉尘发生器包括粉尘气溶胶发生器，粉尘气溶胶发生器的出口与钻孔的前端连通；粉尘气溶胶发生器通过管道与空气压缩机Ⅲ连接；所述的孔口集尘单元包括集尘器给进装置、集尘器及风压幕墙；所述的集尘器和集尘器给进装置套装在钻杆上；集尘器的前端与钻孔和钻杆之间的间隙连通，后端处固定有风压幕墙，风压幕墙与空气压缩机I连接；集尘器给进装置的前端与集尘器的后端连接，能够推动集尘器沿着钻杆给进；所述的集尘器的侧壁上设有粉尘导出口，粉尘导出口处设有正压射流器，正压射流器与空气压缩机Ⅱ连接；粉尘导出口能够与除尘器单元中的多个除尘器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，其特征在于：包括粉尘发生器、钻孔、孔口集尘单元、除尘器单元和除尘效果采样单元；钻孔的前端与粉尘发生器的出尘口连通；钻孔内设有空心钻杆，钻孔的直径大于钻杆的直径；钻孔的孔口处设有孔口集尘单元，孔口集尘单元与除尘器单元连通，所述的除尘效果采样单元能够对除尘单元的除尘效果进行采样；
所述的粉尘发生器包括粉尘气溶胶发生器，粉尘气溶胶发生器的出口与钻孔的前端连通；粉尘气溶胶发生器通过管道与空气压缩机Ⅲ连接；所述的孔口集尘单元包括集尘器给进装置、集尘器及风压幕墙；所述的集尘器和集尘器给进装置套装在钻杆上；集尘器的前端与钻孔和钻杆之间的间隙连通，后端处固定有风压幕墙，风压幕墙与空气压缩机I连接；集尘器给进装置的前端与集尘器的后端连接，能够推动集尘器沿着钻杆给进；所述的集尘器的侧壁上设有粉尘导出口，粉尘导出口处设有正压射流器，正压射流器与空气压缩机Ⅱ连接；粉尘导出口能够与除尘器单元中的多个除尘器连接。


2.根据权利要求1所述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，其特征在于：所述的除尘器单元包括水浴式除尘器、“箱式分级”除尘器和“水气混合二次射流”除尘器，水浴式除尘器、“箱式分级”除尘器和“水气混合二次射流”除尘器分别能够通过软管与集尘器连接；所述的钻孔的前端为锥形吹尘口，锥形吹尘口与粉尘发生器的出尘口连通，集尘器的侧壁上设有防突挡板，防突挡板位于粉尘导出口前方。


3.根据权利要求1所述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，其特征在于：除尘效果采样单元包括设置在除尘器单元出口处的防爆粉尘采样器I和滤纸I及设置在钻杆中心孔后端的防爆粉尘采样器Ⅱ和滤纸Ⅱ。
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗文柯，施式亮，游波，邓君，万芳芳，袁晗，李文豪，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43