一种煤炭井下用的粉尘去除装置的制作方法

本发明属于煤炭井下除尘领域，尤其是涉及一种煤炭井下用的粉尘去除装置。

背景技术：

煤炭井是在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，常设于地底，井下煤炭采集空间狭小，通风效果差，生产过程中不可避免的会产生煤炭粉尘，严重污染井下环境。

煤炭的采取过程中产生的煤炭粉尘不仅容易将施工人员的视线遮挡住，影响施工，还容易进入到一些精密的机械中，从而导致机械损坏，现有的换气设备一般都是直接采用抽风机对空气进行强制对流，此种方式导致有害粉尘直接排放到大气中，造成环境污染，而且，由于井下作业环境的相对密封性，其中的氧气含量较低，加上空气中煤炭粉尘的影响，对井内施工人员的健康有着较大的损害。

为此，我们提出一种煤炭井下用的粉尘去除装置来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述井下煤炭施工过程中会产生大量煤炭粉尘影响施工人员健康的问题，提供一种能有效降低井下煤炭粉尘含量的煤炭井下用的粉尘去除装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种煤炭井下用的粉尘去除装置，包括内部盛有水的盛水池和由控制系统控制进风速度的鼓风机，盛水池的下端设有汇总管，盛水池四周设有多根进气管，每根进气管的上端均与鼓风件的输出端连通，每根进气管的下端均固定连通有水平管，多根水平管的另一端均与汇总管固定连通，盛水池与多根进气管之间均设有制氧机构，盛水池的底部设有加热机构，多根水平管和汇总管的下端均固定连通有储备件。

本发明的有益效果为：

盛水池内盛有水，含有煤炭粉尘的空气会在鼓风件的作用下通过管道从盛水池的下方输送到池内，空气中的粉尘在接触到水时容易被吸附，经过水洗后的空气的粉尘含量大大降低，能保证井下空气的洁净。

水平管的下端，即管道的弯道处设有储备件，带有粉尘的空气在弯道会改变移动方向，在这个过程中，粉尘会在重力作用下沉积在储备件内，而且，设置在汇总管底部的储备件处于多个水平管交集点的下方，当多股气流在汇总管下端相遇时，其中颗粒较大的粉尘相撞，会同样沉积在储备件内，在空气的输送过程中便能去除一些颗粒较大的粉尘，处理效果较好。

在上述的煤炭井下用的粉尘去除装置中，制氧机构包括固定连接在进气管和盛水池之间的内部盛有制氧剂的储药盒，储药盒内固定连接有固定板，固定板与储药盒的内侧壁之间形成连通孔，固定板与储药盒的内侧壁之间密封滑动连接有滑动块。

在去除粉尘的同时制氧剂能产生氧气，为井下的作业环境补充氧气，使井内施工人员的呼吸更顺畅，且能降低空气中粉尘的密度。

在上述的煤炭井下用的粉尘去除装置中，滑动块的一端通过弹簧与储药盒的内侧壁连接，滑动块另一端固定连接有连接杆，连接杆的另一端延伸至进气管内设置并固定连接有驱动板，储药盒的下端设有装有催化剂的催化槽，催化槽的底面设有过滤网。

鼓风件包括鼓风机和控制系统，在控制系统的控制下，进气管内的空气流速会不断变化，从而带动驱动板在水平方向来回移动，将储药盒内的制氧剂挤到催化槽内，能实现自动制氧。

催化槽内的催化剂能加快制氧剂的分解，从而制取更多的氧气，为井下工作环境迅速供氧。

在上述的煤炭井下用的粉尘去除装置中，储药盒下端固定连通有出药管，催化槽的下端固定连通有与水平管连通的连接管。

储药盒内的制氧剂通过出药管进入催化槽内，连接管的下端延伸至水平管内，水平管内快速的气流会吸取催化槽内产生的水，起到干燥催化剂的作用。

在上述的煤炭井下用的粉尘去除装置中，加热机构包括密封转动连接在汇总管上端的内部设有单向阀的转动管，转动管的上端贯穿盛水池的下侧壁设置并通过密封轴承与盛水池转动连接，转动管内固定连接有固定盘，固定盘的转轴处固定连接有传动扇，转动管的上端的侧壁上固定连接有多根搅拌杆，多根搅拌杆的另一端均通过弹簧连接有摩擦块，盛水池的内侧壁内设有摩擦发热层。

在传动扇带动转动管转动的过程中，当进气管内的气体流量越大会有越多的制氧剂落到催化剂上，此时传动扇会带动搅拌杆转动得越快，在离心力的作用下摩擦块会与摩擦发热层接触，摩擦发热层产生热量的热量会对催化槽内的催化剂进行加热，能进一步提高制氧剂的反应速度，而且，搅拌杆也会对盛水池内的水进行搅动，使气体和水能更充分的混合，提高水对煤炭粉尘的吸收率。

附图说明

图1是本发明提供的一种煤炭井下用的粉尘去除装置的结构示意图；

图2是图1中a处的放大结构示意图；

图3是图1中b处的放大结构示意图；

图4是图1中c处的放大结构示意图；

图5是图1中d处的放大结构示意图；

图6是本发明提供的一种煤炭井下用的粉尘去除装置中转动管的仰视结构示意图。

图中，1盛水池、2汇总管、3进气管、4水平管、5储药盒、6固定板、7连通孔、8滑动块、9连接杆、10催化槽、11过滤网、12出药管、13连接管、14转动管、15固定盘、16传动扇、17搅拌杆、18储备件、19摩擦块。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

如图1-6所示，一种煤炭井下用的粉尘去除装置，包括内部盛有水的盛水池1和由控制系统控制进风速度的鼓风机，盛水池1上端可固定连接有网板，可以防止外部的杂物落到盛水池1内。

盛水池1的下端设有汇总管2，汇总管2竖直设置，盛水池1四周设有多根均竖直设置的进气管3，每根进气管3的上端均与一个鼓风机的输出端连通，每根进气管3的下端均固定连通有水平管4，多根水平管4的另一端均与汇总管2固定连通，盛水池1与多根进气管3之间均设有制氧机构。

制氧机构包括固定连接在进气管3和盛水池1之间的内部盛有制氧剂的储药盒5，制氧剂可以为h2o2溶液，储药盒5内部的上端固定连接有水平设置的固定板6，固定板6与储药盒5的内侧壁之间形成连通孔7，固定板6的上端与储药盒5的内侧壁之间密封滑动连接有竖直设置的滑动块8。

滑动块8远离连通孔7的一端通过弹簧与储药盒5的内侧壁连接，储药盒5上侧壁靠近弹簧一端的设有与外界连通的通孔(如图2所示)，滑动块8另一端固定连接有连接杆9，连接杆9的另一端延伸至进气管3内设置并固定连接有驱动板，驱动板呈竖直设置的机翼形，其一边沿为向上拱起的弧形线，另一边沿为水平线。

储药盒5的下端设有装有催化剂的催化槽10，催化剂可为mno2固体颗粒，当储药盒5内的h2o2溶液滴到催化槽10内的mno2固体颗粒上时，在mno2的催化作用下会发生如下反应：2h2o2＝2h2o+o2，产生的氧气会给井内供氧。

催化槽10的底面设有过滤网11，过滤网11可防止催化剂掉落到连接管13内，需要说明的是，储药盒5下端固定连通有出药管12，出药管12内设有单向阀，只允许储药盒5内的制氧剂流出，储药盒5的上端还开设有单向进气孔，催化槽10的下端固定连通有与水平管4连通的连接管13。

盛水池1的底部设有加热机构，具体的，加热机构包括密封转动连接在汇总管2上端的内部设有单向阀的转动管14，转动管14的内径小于汇总管2，转动管14的上端贯穿盛水池1的下侧壁设置并通过密封轴承与盛水池1转动连接，密封轴承能增加密封性。

转动管14内固定连接有水平设置的固定盘15，固定盘15的转轴处固定连接有传动扇16，转动管14的上端的侧壁上固定连接有多根水平设置的搅拌杆17，多根搅拌杆17的另一端均通过弹簧连接有摩擦块18，盛水池1的内侧壁内与搅拌杆17相对的位置设有摩擦发热层，当进气管3内的气体流量越大会有越多的制氧剂落到催化剂上，此时传动扇16会带动搅拌杆17转动得越快，在离心力的作用下摩擦块19会与摩擦发热层接触，摩擦发热层产生热量的热量会对催化槽内10的催化剂进行加热，能进一步提高制氧剂的反应速度。

多根水平管4和汇总管2的下端均固定连通有储备件18，储备件18为下端设有封闭盖1短管，带有粉尘的空气在弯道会改变移动方向，在这个过程中，粉尘会在重力作用下沉积在储备件18内，在空气的输送过程中便能去除一些颗粒较大的粉尘，处理效果较好。

本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：

在使用本装置时，先启动鼓风机，在控制系统的控制下，鼓风机会间歇性的向进气管3内进气，气体经过进气管3、水平管4、汇总管2和转动管14进入到盛水池1内，空气中的粉尘在接触到水时容易被吸附，经过水洗后的空气的粉尘含量大大降低。

在空气输送的过程中，因为水平管4的下端，即管道的弯道处设有储备件18，而带有粉尘的空气在弯道会改变移动方向，所以在这个过程中，粉尘会在重力作用下沉积在储备件18内。

而设置在汇总管2底部的储备件18处于多个水平管4交集点的下方，当多股气流在汇总管2下端相遇时，其中颗粒较大的粉尘会相撞，会同样沉积在储备件18内，在空气的输送过程中便能去除一些颗粒较大的粉尘。

在进气管3内气流速度不断变化的情况下，由伯努利原理，驱动板拱起面的气流速度会比水平面的气流速度大，所以拱起面的气压会更小，在压力差的作用下，驱动板会向着拱起面的方向移动，当气流流速变慢时，驱动板又会在弹簧的拉力下复位，如此不断的做往复运动。

驱动板在进气管内不断移动的过程中，会带动滑动块8在储药盒5内往复移动，滑动块8向连通孔7方向移动时，会将储药盒5内的制氧剂通过出药管12挤压到催化槽10内，当储药盒5内的h2o2溶液滴到催化槽10内的mno2固体颗粒上时，在mno2的催化作用下会发生如下反应：2h2o2＝2h2o+o2，产生的氧气会给井内供氧。

在气流通过连接管13的下方时，会通过连接管13吸取催化槽10内制氧过程中产生的水，起到干燥催化剂的作用，而且，在水被吸到水平管4内时，细化的水珠会将气体中的煤炭粉尘包裹，使粉尘在重力作用下自然沉降到储备件18中。

从汇总管2进入到转动管14中的气体会带动传动扇16转动，因为传动扇16是与固定盘15固定连接的，所以转动的传动扇16会带动转动管14转动，在传动扇16带动转动管14转动的过程中，当进气管3内的气体流量越大会有越多的制氧剂落到催化剂上，此时传动扇16会带动搅拌杆17转动得越快，在离心力的作用下摩擦块19会与摩擦发热层接触，摩擦发热层产生热量的热量会对催化槽内10的催化剂进行加热，能进一步提高制氧剂的反应速度。

而且在转动管14转动的过程中，搅拌杆17也会对盛水池内的水进行搅动，使气体和水能更充分的混合，提高水对煤炭粉尘的吸收率。

以上仅为本发明的较佳实施例，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。