一种矿用巷道风动除尘装置的制作方法

本发明涉及一种风动除尘装置，具体地说，是一种矿用巷道风动除尘装置。

背景技术：

煤矿粉尘是指在煤矿开拓、掘进、回采和提升运输等生产过程中产生，并能长时间悬浮于空气中的岩石和煤炭的细微颗粒，也简称为矿尘。煤矿粉尘的危害性主要表现在：煤尘的自燃性和爆炸性、职业危害、降低了工作场所的能见度、加速机械磨损。现有除尘方法有：在回采工作面进行煤层注水、喷雾洒水降尘、建立合理的通风除尘系统、健全严格的检查管理制度、个体防护等。现有的除尘方法一般采用传统风扇，传统风扇需要通过供电风机带动叶片旋转，一方面需铺设电缆，操作及维护都比较复杂，增加了成本，另一方面会产生较大的噪音，影响现场工作人员的听力；传统风扇使用叶片割风，通过切割空气来推动气流，这股空气流吹向人体时会产生有剧性的风感冲击，不平稳，存在很大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明解决了现有技术的不足，提供了一种除尘效果好、安全且操作简单的矿用巷道风动除尘装置。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种矿用巷道风动除尘装置，由至少一组装置组成，每组装置由一个圆柱形基座连接两侧的出风框组成，所述基座底部的基座进风口通过基座底部三通与进风管一端连接，进风管另一端与巷道主压风管连接，基座底部的基座出风口与排风管的一端连接，排风管另一端与三通的第一端连接，三通的第二端与进水管的一端连接，第三端与雾化水幕管连接，雾化水幕管位于除尘网的顶部，进水管另一端与巷道供水管连接；在基座内中央设有横轴，横轴的中间设有动力风叶，两侧设有反向的涡轮增压风叶，动力风叶和涡轮增压风叶之间设有隔板，在基座两侧的外壳上设有与涡轮增压风叶匹配的涡轮增压风叶进风孔；所述出风框的外侧设有出风框出风口，在出风框出风口后侧设有除尘网；所述进水管上设有水量控制阀；所述进风管上设有风量控制阀。

进一步地，所述出风框由出风框进风口连接壳体组成，所述壳体中央呈中空状，外围由椭圆外壳体和椭圆内壳体组成，所述内壳体内嵌在外壳体内，使外壳体和内壳体之间形成出风框导向腔，在外壳体后侧上至少设有两个出风框出风口。

优选的，在出风框外壳体顶部设有与巷道顶板连接的连接板，便于固定风动除尘装置。

进一步地，在所述除尘网底部设有粉尘导流槽，所述粉尘导流槽呈倾斜状，在粉尘导流槽低端部设有垂直导流槽，所述垂直导流槽底部通向巷道一侧的粉尘收集池内。

优选的，所述除尘网与出风框之间间距为20cm，更好地吸收远端的粉尘空气。

优选的，所述每组装置的宽度和高度一致，便于设置除尘网的高度和宽度。

优选的，所述除尘网的宽度大于风动除尘装置的宽度10cm，高度大于风动除尘装置的高度10cm，使除尘网能将风动装置后侧所有粉尘都除掉。

优选的，所述涡轮增压风叶进风孔沿圆周均匀分布，且水平间距相等，使风流均匀地进入基座内，防止风力大小不均匀损坏基座。

进一步地，所述进水管上设有水量控制阀、水量逆止阀、水量压力表；所述进风管上设有风量控制阀、风流逆止阀、风量压力表；在排风管上设有风流逆止阀、风量压力表、泄压阀，便于对风量、水量进行控制，使除尘效果达到最佳。

进一步地，在巷道内有可取电源，所述风量控制阀还可以设为风量控制电磁阀，通过继电器与粉尘浓度监测仪连接，水量控制阀还可以设为水量电磁控制阀，通过继电器与粉尘浓度监测仪连接，通过粉尘浓度监测仪监测粉尘的浓度来控制电磁阀的开启和关闭，实现无人操作的全智能化控制。

在巷道内无可取电源，该装置使用手动控制阀，依靠人工操作实现开启与关闭。

本发明借鉴涡轮增压扇和喷气引擎的混流叶轮原理设计，能产生自然持续的风流，减少对人体的伤害；杜绝井下供电设备的安装、电缆的铺设带来不必要的麻烦，同时大大降低劳动强度；通过手动和智能两种方式对风量、水量进行控制，使其操作方便而且省时、省事、有效；基座内的叶片类似发动机的增压（涡轮）叶片,飞机的发动机风扇箱，利用喷气式飞机引擎及汽车涡轮增压中的技术，基座内部隐藏的涡轮叶片、增压（涡轮）叶片、风扇箱则把空气通过基座的吸风孔吸入的空气产生气旋以环形轨迹吹出，最终形成一股不间断的冷空气流，科学研究发现当气流从1mm宽的细缝吹出时，它将夹带着周边的空气一起向前流动，出风框后方由于气压降低而产生负压，气流会通过粘滞力带动环形中的空气向前运动，其环绕力带动出风框附近的空气随之进入出风框内，并导致后方更多的空气加入以平衡气压，两种效应得到叠加，空气或风动除尘装置的风量被显著放大，使实际吹出的空气量为流过基座空气量的整15倍，会更好的将带粉尘的空气吸入除尘网上，使除尘效果更显著。

附图说明

图1粉尘风动除尘装置安装图

图2粉尘风动除尘装置单组安装示意图

图3粉尘风动除尘装置基座剖视图

图4粉尘风动除尘装置基座进出风示意图

图5出风框进风口示意图。

图6 出风框出风侧示意图。

图7粉尘风动除尘装置出风框断面图

图8粉尘风动除尘装置出风框后方风流示意图

1、基座，2、基座出风口，3、基座进风口，4、出风框，5、出风框进风口，6、外壳体，7、内壳体，8、出风框导向腔，9、出风框出风口，10、巷道主压风管，11、进风管，12、排风管，13、基座底部三通，14、巷道供水管，15、进水管，16、雾化水幕管，17、除尘网，18、动力风叶，19、涡轮增压风叶，20、涡轮增压风叶进风孔，21、连接板，22、粉尘导流槽，23、垂直导流槽，24、粉尘收集池，25、水量控制阀，26、风量控制阀，27、横轴，28、三通，29、隔板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至3所示，一种矿用巷道风动除尘装置，由至少一组装置组成，每组装置由一个圆柱形基座1连接两侧的出风框4组成，所述基座底部的基座进风口3通过基座底部三通13与进风管11一端连接，进风管11另一端与巷道主压风管10连接，基座底部的基座出风口2与排风管12的一端连接，排风管12另一端与三通28的第一端连接，三通28的第二端与进水管15的一端连接，第三端与雾化水幕管13连接，雾化水幕管13位于除尘网17的顶部，进水管15另一端与巷道供水管14连接；在基座内中央设有横轴27，横轴27的中间设有动力风叶18，两侧设有反向的涡轮增压风叶19，动力风叶18和涡轮增压风叶19之间设有隔板29，在基座1两侧的外壳上设有与涡轮增压风叶匹配的涡轮增压风叶进风孔20；所述出风框4的外侧设有出风框出风口9，在出风框出风口9后侧设有除尘网17；所述进水管15上设有水量控制阀25；所述进风管上设有风量控制阀26。

优选的，在出风框4外壳体顶部设有与巷道顶板连接的连接板21，便于固定风动除尘装置。

进一步地，在所述除尘网17底部设有粉尘导流槽22，所述粉尘导流槽22呈倾斜状，在粉尘导流槽22低端部设有垂直导流槽23，所述垂直导流槽23底部通向巷道一侧的粉尘收集池24内。

优选的，所述除尘网17与出风框4之间间距为20cm，更好地吸收远端的粉尘空气。

优选的，所述每组装置的宽度和高度一致，便于设置除尘网的宽度和高度。

优选的，所述除尘网17的宽度大于风动除尘装置的宽度10cm，高度大于风动除尘装置的高度10cm，使除尘网能将风动装置后侧所有粉尘都除掉。

如图4所示，所述涡轮增压风叶进风孔20沿圆周均匀分布，且水平间距相等，使风流均匀地进入基座内，防止风力大小不均匀损坏基座。

进一步地，所述进水管15上设有水量控制阀25、水量逆止阀、水量压力表；所述进风管11上设有风量控制阀26、风流逆止阀、风量压力表；在排风管12上设有风流逆止阀、风量压力表、泄压阀，便于对风量、水量进行控制，使除尘效果达到最佳。

进一步地，在巷道内有可取电源，所述风量控制阀26还可以设为风量控制电磁阀，通过继电器与粉尘浓度监测仪连接，水量控制阀25还可以设为水量电磁控制阀，通过继电器与粉尘浓度监测仪连接，通过粉尘浓度监测仪监测粉尘的浓度来控制电磁阀的开启和关闭，实现无人操作的全智能化控制。

在巷道内无可取电源，该装置使用手动控制阀，依靠人工操作实现开启与关闭。

如图5至6所示，所述出风框4由出风框进风口5连接壳体组成，所述壳体中央呈中空状，外围由椭圆外壳体6和椭圆内壳体7组成，所述内壳体7内嵌在外壳体6内，使外壳体6和内壳体7之间形成出风框导向腔8，在外壳体6后侧上至少设有两个出风框出风口9，使风流从基座进入出风框中，在出风框中形成螺旋翼状，出风口的风量更大。

如图1至6所示，本发明的工作原理如下：

1、使用前，先打开水量控制阀25，观测压力表根据实际情况调整雾化效果。

2、打开风量控制阀26，观测压力表根据巷道粉尘实际情况，观察巷道粉尘进入风动除尘装置出风框4内的粉尘量，调整进风量的大小。

3、各条管路全部打开，风动除尘装置开始工作。

①、动力风路：巷道主压风管10→风量控制阀26（压力表、逆止阀）→圆柱形基座1→动力风叶18→基座出风口2→排风管12→雾化水幕管16。

②、水路：巷道供水管14→水量控制阀25（压力表、逆止阀）→雾化水幕管16。

最后，将①、②→三通→雾化水幕管路16，实现风水联动喷雾进行除尘。

③、出风框风路：涡轮增压风叶进风孔20→涡轮增压风叶19→出风框进风口5→出风框导向腔8→出风框出风口9。如图7至8所示，由于出风框出风口9处风流大，出风框4前后方产生负压，远处的空气自然会流动到出风框后方，经过除尘网17除尘之后吸入出风框排到前方，完成排风整个过程。

4、使用后，先关闭风量控制阀26，其次关闭水量控制阀25，严格执行 “开机前先开水后开风，停机前先停风后停水”前的原则。

本装置中巷道主压风管通过进风管将风流传递到圆柱形基座内，动力风叶18随着风流吹动而转动，致使两侧涡轮增压风叶19一起转动；通过涡轮增压风叶进风孔20吸入风流，风流在圆柱形基座1内经过涡轮增压风叶19增压，经过出风框进风口5进入出风框导向腔8内，形成一个螺旋翼形状，再通过出风框出风口9排出了，由于出风框出风口9处风流大，出风框4前后方产生负压，远处的空气自然会流动到出风框后方，在出风框出风口9后侧安装一个网状除尘网17并配有雾化水幕管16，将穿过除尘网17的夹带着工作面或者巷道内的粉尘的空气，经过雾化水幕尘埃掉落到网状除尘网17底部的粉尘导流槽22内，除尘后的空气流入出风框前方，由于雾化水幕聚集形成水流，将粉尘导流槽22倾向，水流通过垂直导流槽23流入巷道底板的一侧的粉尘收集池24内，因此起到降尘的作用。

在巷道有电时，通过粉尘浓度监测仪可以快速准确地检测粉尘浓度，每10秒刷新一次数据，可以实时查询现场环境的具体浓度。本装置中含有2个粉尘浓度继电器，一个控制风路系统的电子控制阀，另一个控制水路系统的电子控制阀，配置2个粉尘浓度继电器，当探头感应到粉尘浓度达到设定值时，探头将感应信号传到粉尘浓度监测仪，由粉尘浓度监测仪集中处理后，将处理完毕的信号发送到继电器，由集中处理后的信号确定两个继电器开启顺序，再由继电器发送控制风路、水路两个电子控制阀的开启指令；当探头感应到粉尘浓度低于开设定值时，探头将感应信号传到粉尘浓度监测仪，由粉尘浓度监测仪集中处理后，确定该装置的停止，停止方式与开启方式顺序切好相反。

该装置开启、关闭指令严格执行“先开水后开风、先停风后停水”的原则。

在巷道内无可取电源，该装置使用手动控制阀，依靠人工操作实现开启与关闭。