一种煤矿风井主扇通风瓦斯粉尘过滤净化装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿风井通风技术领域，具体涉及一种煤矿风井主扇通风瓦斯粉尘过滤净化装置。

背景技术：

我国煤炭开采矿井绝大多数是井工开采，截止2013年3月，井工开采的矿井有13000多个，凡是井工开采的煤矿都在地面建有主扇风机，由主扇风机将井下采煤和掘进工作区域内的有害气体及粉尘排出，保证井下工作人员身体健康和安全生产。虽然煤炭采掘过程中在井下采取了一些降尘措施，但风井主扇所排出的通风瓦斯乏风中仍然含有细颗粒物，主要包括岩粉和煤粉，大部分粒径在1～10微米之间，据统计约占全部粉尘的90％左右，是人体可吸入粉尘，其粉尘浓度平均约1.3mg/m3。一个中等煤矿的主扇每小时排出通风瓦斯乏风约60万立方米，每年对空排放总粉尘约21吨，其中呼吸性粉尘约7吨。全国煤矿以这种方式排到大气环境中的粉尘约27万吨以上，其中呼吸性粉尘约9万吨，比我国目前所有机动车辆年排放细颗粒物总和还要多。如此多的粉尘是目前我国国土大范围内雾霾天气形成的主要原因之一，对国民的身体健康造成了很大的危害。我国煤矿安全规程长期以来对风井主扇通风瓦斯乏风的排放粉尘没有做出要求，但随着煤炭行业矿井数量的快速增加，产煤量和通风量加大，再加上由于大气温室气体的增多，气候异常，粉尘扩散条件变差等多重因素的叠加，雾霾天气越来越严重，现在已经成为各级政府、各阶层群众和国际社会最为关注的环境问题之一。所以，煤矿风井通风瓦斯乏风粉尘的过滤净化是一项有效治霾的重要措施。随着发动机行业的快速发展，空气滤清技术达到了一定高度，粒径1微米以上的粉尘都可过滤，过滤效率95％以上。借鉴发动机空气滤清器的技术，结合煤矿风井主扇通风瓦斯乏风的特点，设计煤矿风井主扇通风瓦斯乏风粉尘过滤净化装置。

如中国专利号CN201420162887.X，公告日期为2014年08月06日的发明专利中公开了一种煤矿风井主扇通风瓦斯粉尘过滤净化装置，其技术方案是：滤芯骨架安装在风井主扇通风口上，滤芯骨架的中间安装有内导流罩，滤芯骨架的外周边沿与内导流罩的内边沿搭接，粗滤芯和精滤芯依次安装在滤芯骨架上，所述的精滤芯安装在粗滤芯的外侧，所述的滤芯骨架的外侧安装有外导流罩，外导流罩的下部设置排雨水孔口，该实用新型对通风过程中排入大气的煤矿内空气进行净化，降低对环境的污染，但该实用新型的结构不够合理，过滤净化效果不明显，而且在使用过程中可能存在装置背压过大导致部分装置脱落的危险。

技术实现要素：

一解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种煤矿风井主扇通风瓦斯粉尘过滤净化装置，能够有效地克服现有技术所存在的不足，通过设置弧形导流板对风口处空气流分流，经过过滤净化装置有效的过滤空气中的可吸入颗粒成分，并通过活性炭吸附不能被过滤的甲烷成分，降低甚至消除瓦斯污染，空气过滤器倾斜设置增大过滤面积且便于清理，同时本实用新型实现了对风管出口处的压力检测和排入大气的气体中甲烷含量的检测，保障装置中各部分之间的稳定连接和正常工作。

二技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种煤矿风井主扇通风瓦斯粉尘过滤净化装置，包括风管和过滤净化装置，所述的过滤净化装置设置在风管的出口处；所述的过滤净化装置包括装置外壳、空气过滤器、活性炭填充层和灰斗；所述的空气过滤器倾斜设置在所述的装置外壳内，所述的活性炭填充层设置在所述的空气过滤器的外侧，所述的活性炭填充层设置在所述的装置外壳内；所述的灰斗设置在所述空气过滤器的下端，所述的灰斗与所述的装置外壳连接；所述的空气过滤器上设置压力传感器，所述的活性炭填充层的出风口处设置甲烷传感器；所述的装置外壳的上端连接弧形导流板，所述的弧形导流板之间通过导流板连接槽连接；所述的装置外壳下方设置蜂鸣报警器；所述的过滤净化装置的外部连接外导流罩；所述的风管连接空气泵；所述的压力传感器、所述的甲烷传感器与微处理器相连，所述的微处理器连接控制器和无线通信模块，所述的控制器连接所述的空气泵和所述的蜂鸣报警器；所述的无线通信模块通过无线网关连接主机PC端。

更进一步地，所述的空气过滤器的上端向所述的风管轴向一侧倾斜，所述的空气过滤器与水平面之间夹角在60°～90°之间。

更进一步地，所述的灰斗与所述的装置外壳通过卡扣连接。

更进一步地，所述的弧形导流板的数量为2，所述的弧形导流板的一端卡装在所述的导流板连接槽内。

更进一步地，所述的外导流罩的下端的与所述的装置外壳密封连接。

三有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

1、本实用新型通过设置弧形导流板，提高导流效率的同时对风压具有一定的缓冲作用，降低气流压力对空气过滤器的冲击。

2、本实用新型通过设置倾斜的空气过滤器，一方面增大了空气过滤面积，另一方面便于空气净化器上积累的灰尘落在灰斗中，避免过重的灰尘影响空气过滤器的正常工作，定期的清洗更换灰斗即可保持过滤净化装置在一定程度上的清洁。

3、本实用新型通过的设置活性炭填充层，有效的吸附空气中的甲烷成分，减少温室气体甲烷排入空气，降低甚至消除瓦斯污染，保护环境。

4、本实用新型通过设置压力传感器检测风管出口处的气流压力，过大时则报警提示，通过工作人员调节空气泵转速或者自动通过控制器调节泵出的气流速度，有效的控制了气流压力对装置组件的影响。

5、本实用新型通过设置甲烷传感器实时检测排出的空气中甲烷的含量，超标时则报警提醒，可以通过增加或更换活性炭以控制装置对甲烷的吸附，同时这一检测数据对煤矿内工作人员的人身安全意义也十分重大。

6、本实用新型建立了与主机PC端的连接，实时检测的压力和甲烷含量数据能够及时传送给主机，便于工作人员监测装置的工作情况和采集数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的侧面剖视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的导流板连接槽的结构示意图；

图4为本实用新型的连接示意图；

图中的标号分别代表：1-风管；2-弧形导流板；3-过滤净化装置；4-空气过滤器；5-活性炭填充层；6-压力传感器；7-甲烷传感器；8-灰斗；9-蜂鸣报警器；10-外导流罩；11-空气泵；12-导流板连接槽；13-装置外壳。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例

本实施例的一种煤矿风井主扇通风瓦斯粉尘过滤净化装置3，包括风管1和过滤净化装置3，过滤净化装置3设置在风管1的出口处，过滤净化装置3包括装置外壳13、空气过滤器4、活性炭填充层5和灰斗8；空气过滤器4倾斜设置在装置外壳13内，活性炭填充层5设置在空气过滤器4的外侧，活性炭填充层5设置在装置外壳13内；灰斗8设置在空气过滤器4的下端，灰斗8与装置外壳13连接；空气过滤器4上设置压力传感器6，活性炭填充层5的出风口处设置甲烷传感器7；装置外壳13的上端连接弧形导流板2，弧形导流板2之间通过导流板连接槽12连接；装置外壳13下方设置蜂鸣报警器9；过滤净化装置3的外部连接外导流罩10；风管1连接空气泵11；压力传感器6、甲烷传感器7与微处理器相连，微处理器连接控制器和无线通信模块，控制器连接空气泵11和蜂鸣报警器9；无线通信模块通过无线网关连接主机PC端；空气过滤器4的上端向风管1轴向一侧倾斜，空气过滤器4与水平面之间夹角在60°～90°之间；灰斗8与装置外壳13通过卡扣连接；弧形导流板2的数量为2，弧形导流板2的一端卡装在导流板连接槽12内；外导流罩10的下端的与装置外壳13密封连接；

风管1内空气流经过弧形导流板2分流至两侧的过滤净化装置3，先经过空气过滤器4过滤空气中的可吸入颗粒物，再经过活性炭填充层5吸附空气中的甲烷成分，最后经过外导流罩10排入大气中；压力传感器6和甲烷传感器7实时检测气流压力和甲烷含量，如果气流压力过高，则通过控制空气泵11的转速控制气流速度进行降压；如果排出的气体甲烷含量增加了，则可能需要更换活性炭或者加量，活性炭填充层5对气流中的水份也具有吸附作用，这些水份中可能溶解了煤矿中的一些有毒成分，排入大气也具有一定的危害；蜂鸣报警器9对不正常的压力和甲烷含量发出报警提示；检测数据通过无线通信模块及无线网关传送至主机PC端，工作人员可以通过主机监测装置的工作状态及采集数据，便于管理。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。