一种矿用高效安全除尘系统技术方案

本实用新型专利技术涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种矿用高效安全除尘系统。该系统包括井下掘进开采装置、一体式除尘装置、矿井补风装置和控制系统，井下掘进开采装置与一体式除尘装置相连接，井下掘进开采装置设置有掘进开采头；一体式除尘装置包括依次连接的粉尘收集进气头、引气抽吸段、水雾除尘混合段、旋流分离段、分离排污段和末端排气管，粉尘收集进气头由网状壳体构成；矿井补风装置包括空气分配箱，空气分配箱上设置有可调节气流方向的空气分配头及调节风板，空气分配箱上还设置有调节控制单元。本实用新型专利技术除尘系统具有除尘效率高、体积小、检维修方便、安全环保等特点，能够实现掘进、补风和除尘抽气关联控制，实现高效安全除尘。安全除尘。安全除尘。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用高效安全除尘系统


[0001]本技术涉及隧道施工
，特别涉及一种利用压缩空气为动力，高效、安全的矿用除尘系统。

技术介绍

[0002]在矿井采掘、隧道施工、选矿选煤等作业过程中，存在大量的固体粉尘，这些粉尘处理不好将产生严重的环境污染和安全隐患，尤其是煤炭开采过程中，涉及煤炭粉尘量大，粉尘比重轻，更容易在空气中漂浮，出现严重安全隐患和污染问题。随着经济发展，工业生产对煤炭能源的需求增大，机械化开采和生产强度的不断提高，导致掘进面粉尘浓度严重超标，目前虽然有些煤矿对粉尘进行了治理，但多数煤矿井下粉尘浓度超标，煤矿粉尘污染及安全问题日趋严重，而高浓度的粉尘不仅会导致煤矿爆炸事故，带来经济损失和人员伤亡，同时粉尘中小直径的粉尘颗粒极易到达煤矿工人呼吸器官的深部，增加患尘肺病的危险，特别在近几年，煤炭产量发展迅速，机械化水平大幅度提高，煤矿井下在掘进、采煤、运输等环节中都会产生大量的粉尘，严重威胁矿井的安全生产和煤矿工人的身体健康。
[0003]现有的煤矿除尘方法主要分为两类：一类是干式除尘装置，由袋式除尘器、沉降室、捕尘装置和除尘风机等组成，由负压除尘风机带动袋式除尘器产生负压抽吸含尘气流，优点在于除尘率高，除尘效果好，其缺点是布袋容易堵塞，使用寿命不长，同时设备体积庞大，安装施工繁琐，不便于移动；另一类是湿式除尘装置，由湿式除尘风机、供水装置以及排渣装置等组成，其优点在防尘防爆方面有明显的优越性，能除去细小微尘，其缺点是体积大，布置困难，排渣较差并且耗水量难以控制。
[0004]上述两类除尘设备，通常都涉及除尘风机和很多用电设备的安全防爆问题，在煤炭开采等粉尘处理过程中，由于粉尘具有爆炸性，存在较大的安全隐患；同时，上述设备在使用过程中，存在过程操作复杂，检维修繁琐，处理设施庞大，处理效率低等问题。
[0005]为此申请人在专利技术专利CN202010396438.1中提出了一种煤矿除尘系统及除尘方法，包括依次连接的捕集装置、气力抽吸装置、雾沫除尘装置、旋流分离装置、多相分流装置和排尘器，所述捕集装置、所述气力抽吸装置、所述雾沫除尘装置、所述旋流分离装置和所述多相分流装置均为管状式结构且相邻两个装置间通过法兰连接为一体，所述气力抽吸装置通过可伸缩软管与煤矿通风管连接，所述多相分流装置的排渣口与煤矿排渣系统通过可伸缩管道连接，所述雾沫除尘装置通过软管与煤矿供水系统连接，所述可伸缩软管和所述软管的管道上设置截止阀。该专利的煤矿除尘系统单元组合设计合理，体积小巧，具有投资少、占地小、耗能低、脱尘率高等优点，但其未设置补风装置，系统结构还不够完善。
[0006]申请号为CN201822120931.1的中国专利，提出了一种隧道施工通风除尘系统，包括设在隧道一侧的送风装置和设在隧道另一侧的除尘装置；送风装置包括设在隧道进口处的轴流风机、设在隧道且一端与轴流风机相连的送风筒、一端与送风筒另一端相连的发散风筒，发散风筒位于在隧道内掌子面作业的悬臂掘进机之后；在发散风筒上设有若干个发散孔，使送入的新鲜风发散在悬臂掘进机后面形成风墙；除尘装置包括设在隧道内的风机、
与风机相连的湿式除尘器、一端与湿式除尘器相连的吸尘风筒，吸尘风筒的另一端位于在隧道内掌子面作业的悬臂掘进机齐平；以便将掘进时产生的粉尘吸入湿式除尘器，进行处理。该专利能够显著改善隧道施工环境，有利于施工人员的身体健康，提高施工效率，但其送风装置不能根据现场采掘面空间形状，以及采掘速度和强度来调整气流方向，其补风效果不够理想。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是为了解决现有煤矿除尘设备存在过程操作复杂，检维修繁琐，处理效率低以及现有除尘系统不够完善，系统补风效果不够理想的技术问题，提供一种矿用高效安全除尘系统，除尘系统具有除尘效率高、体积小、检维修方便、安全环保等特点，能够将开采、除尘和补风装置关联操作控制，从而实现高效安全除尘。
[0008]本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种矿用高效安全除尘系统，包括井下掘进开采装置、一体式除尘装置、矿井补风装置和控制系统，
[0009]所述井下掘进开采装置与一体式除尘装置相连接，所述井下掘进开采装置设置有掘进开采头；
[0010]所述一体式除尘装置包括依次连接的粉尘收集进气头、引气抽吸段、水雾除尘混合段、旋流分离段、分离排污段和末端排气管，所述粉尘收集进气头位于掘进开采头后方，所述粉尘收集进气头由网状壳体构成；
[0011]所述矿井补风装置位于一体式除尘装置的上方，所述矿井补风装置包括空气分配箱，所述空气分配箱的一端连接有压缩空气进气管道，压缩空气进气管道上设置有进风调节阀门和进风流量传感器，空气分配箱的另一端设置有调节风板，调节风板位于掘进工作面一端，空气分配箱的上端安装有盖板，空气分配箱和盖板上通过密封圈安装有可调节空气分配头，可调节空气分配头呈间隔分布，可调节空气分配头上开设有上下贯通的孔道，所述孔道下端为进气口，孔道上端为出气口，所述进气口位于空气分配箱内部，所述出气口位于空气分配箱外部，所述空气分配箱上还设置有调节控制单元，所述调节控制单元与进风调节阀门、进风流量传感器和调节风板电连接；
[0012]所述控制系统分别与井下掘进开采装置、一体式除尘装置和矿井补风装置的调节控制单元电连接。
[0013]进一步地，所述可调节空气分配头为球形结构。
[0014]进一步地，所述引气抽吸段包括引气抽吸外壳，引气抽吸外壳上安装有多个文丘里喷管，文丘里喷管的喷嘴深入到壳体内部并朝向后方，并且与引气抽吸外壳中轴线成一定倾斜角度，多个文丘里喷管通过进气分配箱与压缩空气进气管相连通，所述压缩空气进气管上依次设置有进气调节阀、进气流量传感器和进气压力传感器，所述进气调节阀、进气流量传感器和进气压力传感器分别与控制系统电连接。
[0015]进一步地，所述水雾除尘混合段包括水雾除尘外壳，水雾除尘外壳上环向安装有定向雾化喷嘴，水雾除尘外壳内安装有雾化喷嘴，所述定向雾化喷嘴和雾化喷嘴均与雾化水管路相连通，所述雾化水管路上设置有雾化水调节阀、流量传感器和压力传感器，所述雾化水调节阀、流量传感器和压力传感器分别与控制系统电连接。
[0016]进一步地，所述旋流分离段包括旋流分离外壳，所述旋流分离外壳呈锥形结构，旋
流分离外壳小头端与水雾除尘混合段连接，旋流分离外壳大头端与分离排污段连接，旋流分离外壳中轴线上设置有分流和旋流锥体，分流和旋流锥体头部为锥体或流线体分流结构，分流和旋流锥体中部为螺旋体结构，分流和旋流锥体尾部为流线体或球体结构。
[0017]进一步地，所述分离排污段包括分离排污外壳，所述分离排污外壳呈锥形结构，分离排污外壳小头端与旋流分离段连接，分离排污外壳大头端与末端排气管连接，所述分离排污外壳内设置有同心导流锥形分离筒，分离筒轴向上均布有多个沟槽，分离筒内部设置有轴向平行或成一定角度的折流片，所述折流片设于相邻两排沟槽之间，分离排污外壳底部两侧设置有集污槽，所述集污槽与排污管道相连，排污管道上设置有排污本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用高效安全除尘系统，其特征在于：包括井下掘进开采装置、一体式除尘装置、矿井补风装置和控制系统，所述井下掘进开采装置与一体式除尘装置相连接，所述井下掘进开采装置设置有掘进开采头；所述一体式除尘装置包括依次连接的粉尘收集进气头、引气抽吸段、水雾除尘混合段、旋流分离段、分离排污段和末端排气管，所述粉尘收集进气头位于掘进开采头后方，所述粉尘收集进气头由网状壳体构成；所述矿井补风装置位于一体式除尘装置的上方，所述矿井补风装置包括空气分配箱，所述空气分配箱的一端连接有压缩空气进气管道，压缩空气进气管道上设置有进风调节阀门和进风流量传感器，空气分配箱的另一端设置有调节风板，调节风板位于掘进工作面一端，空气分配箱的上端安装有盖板，空气分配箱和盖板上通过密封圈安装有可调节空气分配头，可调节空气分配头呈间隔分布，可调节空气分配头上开设有上下贯通的孔道，所述孔道下端为进气口，孔道上端为出气口，所述进气口位于空气分配箱内部，所述出气口位于空气分配箱外部，所述空气分配箱上还设置有调节控制单元，所述调节控制单元与进风调节阀门、进风流量传感器和调节风板电连接；所述控制系统分别与井下掘进开采装置、一体式除尘装置和矿井补风装置的调节控制单元电连接。2.根据权利要求1所述的一种矿用高效安全除尘系统，其特征在于：所述可调节空气分配头为球形结构。3.根据权利要求1所述的一种矿用高效安全除尘系统，其特征在于：所述引气抽吸段包括引气抽吸外壳，引气抽吸外壳上安装有多个文丘里喷管，文丘里喷管的喷嘴深入到壳体内部并朝向后方，并且与引气抽吸外壳中轴线成一定倾斜角度，多个文丘里喷管通过进气分配箱与压缩空气进气管相连通，所述压缩空气进气管上依次设置有进气调节阀、进气流量传感器和进气压力传感器，所述进气调节阀、进气流量传感器和进气压力传感器分别与控制系统电连接。4.根据权利要求1所述的一种矿用高效安全除尘系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁君，王金海，蔡振义，袁伟，
申请(专利权)人：亿斯德特种智能装备大连有限公司，
类型：新型
国别省市：