一种应用于掘进巷道可折叠拆装的简易除尘装置的制作方法

本实用新型属于煤矿安全生产技术领域，涉及一种应用于掘进巷道可折叠拆装的简易除尘装置，可扩展应用于隧道、地下空间工程等领域。

背景技术：

随着矿井生产机械化程度的逐渐提高，矿尘的产生量也随之增大。尤其是在掘巷期间，掘进机在切割煤体或半煤岩时，煤岩在截割齿高速旋转、摩擦下，将会产生大量粉尘，粉尘浓度达到1000mg/m³～4000mg/m³，严重超过国家安全生产规定。与此同时，矿尘在工作面压入风流的作用下，将迅速扩散至工作迎头及已掘出巷到内，受污染范围从工作面迎头逐渐扩散至几十米至上百米，危害人体健康、加速机械磨损、降低工作面能见度、增加工伤发生的几率。

目前，在国内各大中型煤矿中，掘进工作面采取的除尘措施主要以湿式除尘为主，具体包括：煤层注水、巷道水幕净化、装岩洒水及掘进机喷雾洒水等。然而，现有的除尘措施在一定的程度上存在很大的局限性，除尘效果并不理想。对于煤层注水措施来说，煤层的吸水性及煤层节理裂隙发育状态均对于除尘效果有直影响；巷道水幕净化措施的实施对于巷道底板岩性的要求较高，对于松软泥岩底板，此措施虽然可降低矿尘浓度，但喷射出的水对巷道底板产生严重破坏，不利于巷道底板维护；装岩洒水及掘进机喷雾洒水措施仅可在一定程度上对矿尘产生抑制作用，随着掘进机的推进，巷道空间内仍存在大量矿尘，除尘效果不佳。

因此，研发一种既能有效除尘又有普遍适用性的掘进巷道除尘装置是十分必要的。本实用新型提供一种应用于掘进巷道可折叠拆装的简易除尘装置，该装置可以根据需要安装于巷道不同位置，方便灵活，不仅解决了掘巷期间掘进头粉尘向巷道内持续扩散的问题，而且将汇聚的除尘污水导入人工挖设的排水沟中,实现工作面空气清洁的同时，保证巷道底板岩石不受除尘水软化的影响，利于巷道的稳定。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种结构简单、操作容易、使用方便、便于拆装、实用性强、回收利用率高、成本低廉、安全可靠、可在巷道多处安装使用的掘进巷道可折叠拆装的简易除尘装置。

为解决现有技术中存在的问题所采用的技术方案为：

一种应用于掘进巷道可折叠拆装的简易除尘装置，其特征在于：该装置由本体装置及辅助装置构成，本体装置由伸缩立柱(2)、水幕横梁(3)及水幕空间延伸梁(4)三种构件组成，其中伸缩立柱(2)设置前后两排置于左右两侧，水幕横梁(3)位于每排伸缩立柱(2)正上方，二者通过旋转轴(1)相连，每排构件之间通过水幕空间延伸梁(4)相连，三者连接形成水幕除尘空间；而辅助装置包括除尘纱帘(7)、柔膜(8)、水管(9)和积尘半圆伸缩套管(5)四种构件，其中除尘纱帘(7)置于水幕除尘空间前后面，柔膜(8)置于水幕除尘空间左右面和底面，积尘半圆伸缩套管(5)位于每排伸缩立柱(2)正下方，水管 (9)盘旋置于水幕除尘空间顶部。

进一步，所述的伸缩立柱(2)、水幕横梁(3)及水幕空间延伸梁(4)构件彼此之间通过旋转轴(1)相连。

进一步，所述旋转轴(1)分别置于支架四周及中间，其中位于中间的旋转轴(1)有悬吊管(101)。

进一步，所述伸缩立柱(2)可伸缩，用于调节支架高度以匹配掘巷高度；与旋转轴(1)相连的伸缩立柱(2)上部一侧设有限位卡槽(201)，下部一侧设有限位栓(202)；其中限位栓(202)与伸缩立柱(2)下部通过旋转横轴(203) 相连，且限位卡槽(201)与限位栓(202)尺寸相匹配。

进一步，所述水幕横梁(3)与旋转轴(1)相连，在水幕横梁(3)底部设有导轨吊环(301)与除尘纱帘导轨(302)；其中，靠近伸缩立柱(2)处的导轨吊环(301)固定，靠近中间旋转轴(1)的导轨吊环(301)可在除尘纱帘导轨(302)上移动；水幕横梁(3)的长度根据掘进巷道宽度确定，保证小于巷道宽度的1/2。

进一步，所述水幕空间延伸梁(4)连接支架前后旋转轴(1)中心，且水幕空间延伸梁(4)可伸缩，使支架安装形成的水幕空间实现可调化，依据掘巷期间粉尘浓度大小实现人为调节，做到有效除尘。

进一步，所述除尘纱帘(7)上部通过挂钩与导轨吊环(301)相连分别置于支架前后，下部用铁丝与积尘半圆伸缩套管(5)中的空心圆孔(501)相连；其中靠近风筒与皮带输送机一侧的除尘纱帘(7)根据掘巷期间风筒与皮带输送机位置与尺寸大小设置风筒孔(10)与皮带输送机过道口(11)，并且该侧除尘纱帘(7)在风筒孔(10)与皮带输送机过道口(11)中间位置处可拼接，拼接处装有橡胶磁(6)。

进一步，所述柔膜(8)分别置于支架左右两侧及支架底部，其中左右两侧的柔膜(8)上部边界与挂钩(12)相连挂在水幕空间延伸梁(4)上，下部与底部柔膜通过橡胶磁(6)相连；而支架底部柔膜(8)前后边界通过薄铁片与积尘半圆伸缩套管(5)上的柔膜固定扣(502)相连，底部两块柔膜(8)中间接触位置通过橡胶磁(6)相连。

进一步，所述水管(9)具有可弯折特性，且水管(9)上有若干可拆装喷头 (901)，喷头(901)喷射的水雾可将支架形成的除尘空间划分为两个除尘区域。

进一步，所述积尘半圆伸缩套管(5)可伸缩，共两组，且两组积尘半圆伸缩套管(5)顶部均有空心圆孔(501)，而支架前侧一组积尘半圆伸缩套管(5) 底部外侧有柔膜固定扣(502)，支架后侧一组积尘半圆伸缩套管(5)底部内侧有柔膜固定扣(502)；两组积尘半圆伸缩套管(5)均可在中间接口处分开，其余接口处固定但可伸缩，接口处左侧积尘半圆伸缩套管(5)内径略大于右侧积尘半圆伸缩套管(5)外径，并且保证安装支架前后两组积尘半圆伸缩套管(5) 时，做到支架前侧一组高于支架后侧一组1～2cm，同一侧积尘半圆伸缩套管(5) 右侧高于左侧，与水平面成3°～5°夹角；从巷道掘进方向观测时，积尘半圆伸缩套管(5)与支架底部柔膜(8)形成一个向排水沟(13)倾斜的平面，利于汇聚的污水导出。

进一步，所述除尘纱帘(7)和柔膜(8)彼此接触边界均装有橡胶磁(6)，且橡胶磁(6)重叠部分不小于50mm，利用磁性实现自动封闭除尘空间。

本发明所采用技术方案的有益效为是：可以根据需要安装于巷道不同位置，方便灵活，不仅解决了掘巷期间掘进头粉尘向巷道内持续扩散的问题，而且将汇聚的除尘污水导入人工挖设的排水沟中，实现工作面空气清洁的同时，保证巷道底板岩石不受除尘水软化的影响，利于巷道的稳定。

附图说明

图1是实用新型的结构示意图。

图2是伸缩立柱、水幕横梁及旋转轴连接处结构示意图。

图3是伸缩立柱的结构示意图。

图4是水幕横梁、水幕空间延伸梁及旋转轴连接处结构示意图。

图5是支架后侧一组积尘半圆伸缩套管结构示意图。

图6是支架前侧一组积尘半圆伸缩套管结构示意图。

图7是水管结构示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。

实施例1，一种应用于掘进巷道可折叠拆装的简易除尘装置，如图1所示。该装置由本体装置及辅助装置构成，本体装置由伸缩立柱2、水幕横梁3及水幕空间延伸梁4三种构件组成，其中伸缩立柱2设置前后两排置于左右两侧，水幕横梁3位于每排伸缩立柱2正上方，二者通过旋转轴1相连，每排构件之间通过水幕空间延伸梁4相连，三者连接形成水幕除尘空间；而辅助装置包括除尘纱帘 7、柔膜8、水管9和积尘半圆伸缩套管5四种构件，其中除尘纱帘7置于水幕除尘空间前后面，柔膜8置于水幕除尘空间左右面和底面，积尘半圆伸缩套管5 位于每排伸缩立柱2正下方，水管9盘旋置于水幕除尘空间顶部。

所述的伸缩立柱2可伸缩，如图3所示。用于调节支架高度以匹配掘巷高度。与旋转轴1相连的伸缩立柱2上部一侧设有限位卡槽201，下部一侧设有限位栓202。其中限位栓202与伸缩立柱2下部通过旋转横轴203相连，且限位卡槽201 与限位栓202尺寸相匹配。

所述的伸缩立柱2、水幕横梁3及水幕空间延伸梁4构件彼此之间通过旋转轴1相连；而旋转轴1分别置于支架四周及中间，其中位于中间的旋转轴1有悬吊管101。三种构件及旋转轴1连接处结构示意图如图2所示。

实施例2，一种应用于掘进巷道可折叠拆装的简易除尘装置，如图4所示。所述的水幕横梁3与旋转轴1相连，在水幕横梁3底部设有导轨吊环301与除尘纱帘导轨302。其中，靠近伸缩立柱2处的导轨吊环301固定，靠近中间旋转轴 1的导轨吊环301可在除尘纱帘导轨302上移动。水幕横梁3的长度根据掘进巷道宽度确定，保证小于巷道宽度的1/2。

所述的水幕空间延伸梁4连接支架前后旋转轴1中心，且水幕空间延伸梁4 可伸缩，使支架安装形成的水幕空间实现可调化，依据掘巷期间粉尘浓度大小实现人为调节，做到有效除尘。

本实施例的其它结构与实施例1相同。

实施例3，一种应用于掘进巷道可折叠拆装的简易除尘装置，如图5、图6 所示。所述的除尘纱帘7上部通过挂钩与导轨吊环301相连分别置于支架前后，下部用铁丝与积尘半圆伸缩套管5中的空心圆孔501相连。其中靠近风筒与皮带输送机一侧的除尘纱帘7根据掘巷期间风筒与皮带输送机位置与尺寸大小设置风筒孔10与皮带输送机过道口11，并且该侧除尘纱帘7在风筒孔10与皮带输送机过道口11中间位置处可拼接，拼接处装有橡胶磁6。

所述的除尘纱帘7和柔膜8彼此接触边界均装有橡胶磁6，且橡胶磁6重叠部分不小于50mm，利用磁性实现自动封闭除尘空间。

所述的柔膜8分别置于支架左右两侧及支架底部，其中左右两侧的柔膜8 上部边界与挂钩12相连挂在水幕空间延伸梁4上，下部与底部柔膜通过橡胶磁 6相连。而支架底部柔膜8前后边界通过薄铁片与积尘半圆伸缩套管5上的柔膜固定扣502相连，底部两块柔膜8中间接触位置通过橡胶磁6相连。

所述的积尘半圆伸缩套管5可伸缩，共两组，且两组积尘半圆伸缩套管5 顶部均有空心圆孔501，而支架前侧一组积尘半圆伸缩套管5底部外侧有柔膜固定扣502，支架后侧一组积尘半圆伸缩套管5底部内侧有柔膜固定扣502。两组积尘半圆伸缩套管5均可在中间接口处分开，其余接口处固定但可伸缩，接口处左侧积尘半圆伸缩套管5内径略大于右侧积尘半圆伸缩套管5外径，并且保证安装支架前后两组积尘半圆伸缩套管5时，做到支架前侧一组高于支架后侧一组 1～2cm，同一侧积尘半圆伸缩套管5右侧高于左侧，与水平面成3°～5°夹角。从巷道掘进方向观测时，积尘半圆伸缩套管5与支架底部柔膜8形成一个向排水沟13倾斜的平面，利于汇聚的污水导出。

本实施例的其它结构与实施例1或2相同。

实施例4，一种应用于掘进巷道可折叠拆装的简易除尘装置，如图7所示。所述水管9具有可弯折特性，且水管9上有若干可拆装喷头901，喷头901喷射的水雾可将支架形成的除尘空间划分为两个除尘区域。

本实施例的其它结构与实施例1相同。

实施例5，一种应用于掘进巷道可折叠拆装的简易除尘装置的安装使用方法，包括以下步骤：

第一步：根据巷道掘进期间矿尘浓度大小，通过拉伸支架水幕空间延伸梁4，选择合适的除尘水幕空间(矿尘浓度大，拉伸距离适当增大，反之亦然)，将铁丝穿入旋转轴1上的悬吊管101，并与巷道顶板锚杆(锚索)尾部固定，使伸缩立柱2自然垂直于巷道中间。

第二步：将伸缩立柱2推移至巷道两帮，向上拉伸伸缩立柱2，使立柱拉伸高度以匹配掘巷高度。同时旋转伸缩立柱2上的限位栓202，穿入限位卡槽201 中，此时除尘水幕支架骨架已搭建完成。

第三步：将四块除尘纱帘7上边界通过挂钩与水幕横梁3底部设有导轨吊环 301相连，下边界用铁丝穿过积尘半圆伸缩套管5顶部均有空心圆孔501与之相连。除尘纱帘7可在除尘纱帘导轨302自由移动，支架同一侧的两块除尘纱帘接触边界均装有橡胶磁6，除尘纱帘7可实现从中间打开向巷道两帮滑移再向中间闭合的过程。与此同时，确保靠近风筒与皮带输送机一侧的除尘纱帘7上留设风筒孔10与皮带输送机过道口11，尺寸根据现场风筒直径与皮带输送机尺寸确定，该侧除尘纱帘7安装除了注意以上安装步骤外，根据除尘纱帘7上留设的风筒孔 10与皮带输送机过道口11中间位置处可拼接特性，将除尘纱帘7从风筒与皮带输送机两侧向中间对接，对接处装有橡胶磁(6)，利用其磁性实现自然闭合。

第四步：选取四块柔膜8，其中两块分别置于支架左右两侧，将其上部边界与挂钩12相连挂在水幕空间延伸梁4上，与除尘纱帘7接触的左右边界处通过橡胶磁6吸附闭合。另外两块置于支架底部，其前后边界通过薄铁片与积尘半圆伸缩套管5上的柔膜固定扣502相连，中间接触位置通过橡胶磁6相连闭合。

第五步：将水管9弯折成除尘水幕支架骨架形状，并用铁丝将其固定在支架顶部，确保水管9上安装的喷头901朝向除尘水幕空间方位。掘巷期间给水管9 送水，通过喷头901喷射出的水雾将支架空间内的粉尘淋湿，随着水流汇聚到积尘半圆伸缩套管5中，经积尘半圆伸缩套管5将汇聚的除尘污水导入人工挖设的排水沟中，实现工作面空气清洁的同时，保证巷道底板岩石不受除尘水软化的影响，利于巷道底板稳定。

该装置的拆卸顺序与安装顺序相反，将固定于巷道顶板锚杆(锚索)尾部的支架取下后，通过旋转轴1旋转功能，将支架折叠放置，等需要时再自行安装使用。为降低工人劳动强度，该装置的各部件可选用铝合金等较轻材质制作。

本实施例的结构与实施1-4任一项相同。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。