【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下气动过滤式孔口除尘器及其除尘方法
[0001]本专利技术属于除尘器
，具体涉及一种煤矿井下气动过滤式孔口除尘器及其除尘方法。
技术介绍
[0002]目前我国煤矿井下松软突出煤层钻进主要采用压风作为介质进行排渣，松软煤体破碎后呈粉末状，使用压风排渣扬尘严重，现场及矿井回风系统中的作业人员身体健康受到极大损害，易引发尘肺病，粉尘还导致作业环境能见度低下，影响钻孔的施工效率和现场的安全作业。
[0003]当前松软突出煤层钻进主要采用的孔口除尘设施有两种：一种为气射流除尘器，另一种巷道水幕帘除尘。气射流除尘器利用井下压风作为动力，压风经射流器产生真空形成负压，将孔口粉尘吸入除尘器内经雾化喷淋落尘后排出。在使用中存在3个缺点，其一需要消耗大量的压风才能产生足够的负压，但钻孔施工也需要消耗大量压风进行排渣，通常两者又都在同一地点取风，产生了用风矛盾，在钻孔深度加深后，这一矛盾加剧，一般先保证钻孔施工用风，会调小除尘器用风，此时，气射流除尘器的除尘效果会明显下降。其二，气射流除尘器内部采用喷雾落尘后，会排出污泥和污水，施工现场需要专门配备排污设备，现场的文明生产劳动量增加。其三，气射流除尘器的瓦斯收集器连接矿井抽采管道排出除尘过程中吸入的瓦斯，但由于雾化喷淋的落尘效果有限，瓦斯混合气体中必然含有少量粉尘，排瓦斯的同时将含尘气体排入抽采管道中，日积月累，会引起管道堵塞，甚至引起管道爆炸，威胁矿井安全。另一种除尘设施为巷道水幕帘除尘，该设施的缺点是只能对巷道回风系统的粉尘进行降尘，不能对钻场的粉尘进行处理，且...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下气动过滤式孔口除尘器，其特征在于：包括机架(16)、除尘箱体(1)、孔口集尘装置(2)、负压罩(18)、三级联合过滤系统、气动控制系统(5)和闸门总成；所述除尘箱体(1)设置在机架(16)顶部，所述除尘箱体(1)包括除湿室(11)、除尘/落尘室(12)、马达室(13)、气控室(14)和落尘漏斗(15)；所述除湿室(11)内设置有漏风架(112)和干燥球(111)，所述除尘/落尘室(12)的数量为两个且分别为第一除尘/落尘室和第二除尘/落尘室，所述马达室(13)的数量为两个且分别为第一马达室和第二马达室，所述第一除尘/落尘室位于第一马达室下方，所述第二除尘/落尘室位于第二马达室下方，所述落尘漏斗(15)设置在除尘/落尘室(12)下方，且所述落尘漏斗(15)内设置有分别位于第一除尘/落尘室和第二除尘/落尘室下方的两个室；所述落尘漏斗(15)位于第一除尘/落尘下方的一室与第一除尘/落尘室直接连通，所述落尘漏斗(15)位于第二除尘/落尘下方的一室与第二除尘/落尘室直接连通；所述落尘漏斗(15)的下口连接有第一集尘袋(45)；所述马达室(13)内设置有气动马达(19)；所述孔口集尘装置(2)上部连接有吸尘管(9)，所述孔口集尘装置(2)下部连接有第二集尘袋(28)；所述除尘箱体(1)顶部设置有箱盖(10)，所述负压罩(18)设置在箱盖(10)顶部，所述负压罩(18)内设置有负压闸门机构(82)，所述负压闸门机构(82)上安装有负压法兰(29)，所述负压法兰(29)与抽采管(30)连接；所述箱盖(10)表面位于除湿室(11)上方区域设置有吸尘法兰(20)，所述箱盖(10)表面位于气控室(14)上方区域设置有压风口(39)，所述吸尘法兰(20)与吸尘管(9)相连接，所述压风口(39)与压风管(40)相连接；所述三级联合过滤系统包括滤筒总成(3)、设置在孔口集尘装置(2)内的第一滤网(41)和设置在负压罩(18)内的第二滤网(42)，所述滤筒总成(3)设置在除尘/落尘室(12)内且与气动马达(19)连接，所述滤筒总成(3)包括滤筒(31)、连接在滤筒(31)外的刮刀总成(35)和设置在滤筒(31)内的风刀(36)；所述气动控制系统(5)包括除尘/落尘控制系统(6)和反冲洗控制系统(7)，所述闸门总成包括入尘闸门机构(81)、负压闸门机构(82)和漏尘闸门机构(83)，所述入尘闸门机构(81)设置在除湿室(11)的入口处，所述负压闸门机构(82)设置在负压罩(18)的入口处，所述漏尘闸门机构(83)设置在落尘漏斗(15)的下口处；所述气动马达(19)、入尘闸门机构(81)、负压闸门机构(82)和漏尘闸门机构(83)均与除尘/落尘控制系统(6)连接。2.按照权利要求1所述的一种煤矿井下气动过滤式孔口除尘器，其特征在于：所述机架(16)顶部与除尘箱体(1)的下表面三个低顶点处固定连接，所述机架(16)底部安装有胶轮(17)；所述除尘/落尘室(12)设置在除尘箱体(1)内中部，且位于除湿室(11)和气控室(14)之间；所述漏风架(112)设置在除湿室(11)内上部，所述干燥球(111)设置在漏风架(112)上，所述入尘闸门机构(81)设置在漏风架(112)和干燥球(111)的下方；所述除尘箱体(1)上设置有两个观察窗和两道侧门，两个观察窗位于除尘箱体(1)侧表面下部且分别为正对两个滤筒(31)设置的第一观察窗(431)和第二观察窗(432)；两道侧门分别为正对除湿室(11)设置的第一侧门(441)和正对气控室(14)设置的第二侧门(442)。3.按照权利要求1所述的一种煤矿井下气动过滤式孔口除尘器，其特征在于：所述孔口集尘装置(2)包括上下对接的上壳体(22)和下壳体(23)，所述上壳体(22)的上部设置有出尘口(21)，所述第一滤网(41)设置在出尘口(21)内，所述吸尘管(9)与出尘口(21)连接，所
述下壳体(23)的下部设置有出渣口(24)，所述第二集尘袋(28)连接在出渣口(24)的底部，所述上壳体(22)和下壳体(23)对接处的一侧连接有孔口法兰(25)，另一侧连接有密封槽(27)，所述孔口法兰(25)上连接有孔口管(26)。4.按照权利要求1所述的一种煤矿井下气动过滤式孔口除尘器，其特征在于：所述滤筒(31)通过上安装板(38)和下支撑架(37)竖直安装在除尘/落尘室(12)内，所述刮刀总成(35)包括固定环(352)、刮刀臂(353)、刮刀爪(354)和毛刷(351)，所述滤筒(31)内中间位置处设置有旋转轴(32)，所述固定环(352)套装在旋转轴(32)上，所述刮刀臂(353)与固定环(352)固定连接，所述刮刀爪(354)的数量为两个且分别垂直连接在刮刀臂(353)的两端，两个刮刀爪(354)与刮刀臂(353)连接形成“U”字型结构，所述毛刷(351)安装在刮刀爪(354)上，且与滤筒(31)的外表面相贴合；所述风刀(36)安装在旋转轴(32)上，所述旋转轴(32)上连接有用于往滤筒(31)内通入压缩空气的旋转短节(33)，所述旋转轴(32)与气动马达(19)连接。5.按照权利要求4所述的一种煤矿井下气动过滤式孔口除尘器，其特征在于：所述风刀(36)的数量为三个，三个所述风刀(36)错开120
°
沿轴向安装在旋转轴(32)上；所述风刀(36)头部呈扇形结构。6.按照权利要求1所述的一种煤矿井下气动过滤式孔口除尘器，其特征在于：所述入尘闸门机构(81)包括与除湿室(11)入口处的内壁连接的入尘闸门(811)、与入尘闸门(811)连接的入尘闸板(812)和与入尘闸板(812)连接且用于带动入尘闸板(812)动作以实现开关闸操作的入尘气缸(813)；所述负压闸门机构(82)包括与负压罩(18)入口处的内壁连接的负压闸门(821)、与负压闸门(821)连接的负压闸板(822)和与负压闸板(822)连接且用于带动负压闸板(822)动作以实现开关闸操作的负压气缸(823)；所述漏尘闸门机构(83)包括与落尘漏斗(15)下口处的内壁连接的漏尘闸门(831)、与漏尘闸门(831)连接的漏尘闸板(832)和与漏尘闸板(832)连接且用于带动漏尘闸板(832)动作以实现开关闸操作的漏尘气缸(833)。7.按照权利要求6所述的一种煤矿井下气动过滤式孔口除尘器，其特征在于：所述气动控制系统(5)的气源通过分气排(60)接入并分为两路，一路供给除尘/落尘控制系统(6)和闸门总成，另一路供给反冲洗控制系统(7)；所述除尘/落尘控制系统(6)包括除尘落尘气源通断阀(61)、气源处理器(142)、定时器(62)、主气控阀(63)和入尘控制气控阀(64)，所述除尘落尘气源通断阀(61)与分气排(60)连接后依次连接气源处理器(142)、定时器(62)、主气控阀(63)和入尘控制气控阀(64)；所述反冲洗控制系统(7)包括反冲洗气源通断阀(71)、反冲洗气控阀(72)和反冲洗开关(73)，所述反冲洗气源通断阀(71)与分气排(60)连接后依次连接反冲洗气控阀(72)和反冲洗开关(73)；所述气源处理器(142)设置在气控室(14)内，所述气控室(14)内还设置有控制安装板(141)，所述除尘落尘气源通断阀(61)、定时器(62)、主气控阀(63)和入尘控制气控阀(64)，以及反冲洗气源通断阀(71)、反冲洗气控阀(72)和反冲洗开关(73)均安装在控制安装板(141)上。8.按照权利要求7所述的一种煤矿井下气动过滤式孔口除尘器，其特征在于：所述主气控阀(63)为二位五通气控阀QF1，所述入尘控制气控阀(64)为二位五通气控阀QF2，所述反冲洗气控阀(72)包括二位三通气控阀QF3和二位三通气控阀QF4；所述定时器(62)包括定时器T1和定时器T2，所述反冲洗开关(73)包括反冲洗开关S3和反冲洗开关S4，所述气源处理
器(142)的输入端与除尘落尘气源通断阀(61)的A端口连接，所述气源处理器(142)的输出端与三通接头PE8
‑
1的第一端口连接，所述三通接头PE8
‑
1的第二端口和第三端口分别连接二位五通气控阀QF2的P端口和四通接头PE8
‑
2的第一端口，所述四通接头PE8
‑
2的第二端口和第三端口分别连接定时器T1的P端口和定时器T2的P端口，所述四通接头PE8
‑
2的第四端口连接二位五通气控阀QF1的P端口，二位五通气控阀QF1的第1端口和第2端口分别连接定时器T1的A端口和定时器T2的A端口，所述定时器T1的E端口连接三通接头PE8
‑
4的第一端口，所述定时器T2的E端口连接三通接头PE8
‑
5的第一端口，所述三通接头PE8
‑
4的第二端口连接二位五通气控阀QF1的A端口，所述三通接头PE8
‑
5的第二端口连接二位五通气控阀QF1的B端口，所述三通接头PE8
‑
4的第三端口连接三通接头PE8
‑4‑
1的第一端口，所述三通接头PE8
‑4‑
1的第二端口连接三通接头PE8
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2的第一端口，所述三通接头PE8
‑4‑
1的第三端口连接三通接头PE8
‑4‑
3的第一端口，所述三通接头PE8
‑4‑
3的第二端口连接三通接头PE8
‑4‑
4的第一端口，所述三通接头PE8
‑4‑
3的第三端口连接接头PE8
‑4‑
5的第一端口，所述三通接头PE8
‑4‑
2的第二端口与二位五通气控阀QF2的第1端口连接，所述三通接头PE8
‑4‑
2的第三端口与反冲洗开关S3的P端口连接，所述反冲洗开关S3的A端口与二位三通气控阀QF3的第一端口连接，所述三通接头PE8
‑4‑
4的第二端口连接漏尘闸门机构(83)的漏尘气缸(833)的第二端口，所述三通接头PE8
‑4‑
4的第三端口连接负压闸门机构(82)的负压气缸(823)的第一端口，所述接头PE8
‑4‑
5的第二端口连接第二马达室内的气动马达(19)；所述三通接头PE8
‑
5的第三端口连接三通接头PE8
‑5‑
1的第一端口，所述三通接头PE8
‑5‑
1的第二端口连接三通接头PE8
‑5‑
2的第一端口，所述三通接头PE8
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1的第三端口连接三通接头PE8
‑5‑
3的第一端口，所述三通接头PE8
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3的第二端口连接三通接头PE8
‑5‑
4的第一端口，所述三通接头PE8
‑5‑
3的第三端口连接接头PE8
‑5‑
5的第一端口，所述三通接头PE8
‑5‑
2的第二端口与二位五通气控阀QF2的第2端口连接，所述三通接头PE8
‑5‑
2的第三端口与反冲洗开关S4的P端口连接，所述反冲洗开关S4的A端口与二位三通气控阀QF4的第一端口连接，所述三通接头PE8
‑5‑
4的第二端口连接漏尘闸门机构(83)的漏尘气缸(833)的第一端口，所述三通接头PE8
‑5‑
4的第三端口连接负压闸门机构(82)的负压气缸(823)的第二端口，所述接头PE8
‑5‑
5的第二端口连接第一马达室内的气动马达(19)；所述二位五通气控阀QF2的A端口连接入尘闸门机构(81)的入尘气缸(813)的第一端口，所述二位五通气控阀QF2的B端口连接入尘闸门机构(81)的入尘气缸(813)的第二端口，所述二位三通气控阀QF3的A端口连接第二除尘/落尘室内的滤筒总成(3)，所述二位三通气控阀QF4的A端口连接第一除尘/落尘室内的滤筒总成(3)；所述反冲洗气源通断阀(71)的A端口接有三通接头PE8
‑
6且与三通接头PE8
‑
6的第一端口连接，所述三通接头PE8
‑
6的第二端口与二位三通气控阀QF3的P端口连接，所述三通接头PE8
‑
6的第三端口与二位三通气控阀QF4的P端口连接。9.一种如权利要求1所述煤矿井下气动过滤式孔口除尘器的除尘方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、使用前准备，具体过程为：步骤101、对钻孔开口段扩孔后，将孔口集尘装置(2)置于钻孔扩孔段，进行孔口集尘装置(2)与钻孔孔壁间隙的密封，并对孔口集尘装置(2)进行吊挂；步骤102、压风口(39)接压风管(40)，引入井下压缩空气作为气源；步骤1...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯红，何建平，武瑞龙，
申请(专利权)人：西安大星起节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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