用于露天煤矿的洒水降尘装置的制作方法

本实用新型涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种用于露天煤矿的洒水降尘装置。

背景技术：

煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，在煤矿行业中，由于煤炭生产机械化程度的加大和采煤强度的不断提高，凿岩、爆破、装卸、破碎、运输等各个作业都会产生大量煤尘，导致煤矿的工作环境恶劣，危害人体健康，随着社会对能源和工矿产品需求的增大，粉尘灾害产生的影响正在逐步扩大，而降低粉尘在空气中的浓度比较好的方法就是洒水降尘，为满足采煤场地的降尘要求，常规采用的方式有密集布置雾炮车、雇佣专人操作洒水车(或小型环卫车)多频次全场洒水润湿、以及安装全套专业厂家的降尘系统等。然而，上述这些方式成本较高，不易推广应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于露天煤矿的洒水降尘装置，能够提供一种成本低且降尘效果好的洒水降尘装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于露天煤矿的洒水降尘装置，包括环绕煤矿作业区域设置的支撑护栏以及设在所述支撑护栏上的降尘设备，其中，所述降尘设备包括蓄水池、雾化压力泵、洒水压力泵、雾化管道、洒水管道、多根雾化喷淋管、多根洒水喷淋管、多个雾化喷头以及多个洒水喷头，所述雾化管道通过所述雾化压力泵与所述蓄水池连通，所述洒水管道通过洒水压力泵与所述蓄水池连通，所述雾化喷头设在所述雾化喷淋管上与所述雾化管道连通，所述洒水喷头设在所述洒水喷淋管上与所述洒水管道连通，且所述雾化喷淋管与所述洒水喷淋管间隔设置。

优选地，所述雾化喷淋管与所述雾化管道呈75°至85°角，所述洒水喷淋管与所述洒水管道呈75°至85°角。

示例性地，所述雾化喷头为实心锥形喷头，所述洒水喷头为falcon6504旋转喷头。

优选地，还包括多个粉尘感测单元，所述粉尘感测单元一一对应的设在所述洒水喷淋管上，所述粉尘感测单元包括粉尘感测传感器、控制器以及分别与所述粉尘感测传感器和所述控制器连接的电源模块，所述控制器的一端与所述粉尘感测传感器连接，所述控制器的另一端与所述洒水喷头连接，所述控制器用于在粉尘浓度达到阈值时控制所述洒水喷头开启。

较佳地，所述电源模块包括电源ac、桥式整流器z、三极管q1、运算放大器a1、电容c1、电容c2、电阻r1、稳压二极管d1和电压输出端v0，所述电源ac的一端与所述桥式整流器z的一个输入端连接，所述电源ac的另一端与所述桥式整流器z的另一个输入端连接，所述桥式整流器z的一个输出端分别与所述三极管q1的集电极、所述运算放大器a1的正极电源引脚和电阻r1的一端连接，所述三极管q1的基极通过所述电容c2与所述运算放大器a1的输出端连接，所述桥式整流器z的另一个输出端和所述运算放大器a1的负极电源引脚均接地，所述运算放大器a1的同相输入端分别与所述电阻r1的另一端和稳压二极管d1的阴极连接，所述稳压二极管d1的阳极接地，所述三极管q1的发射极分别与所述运算放大器a1的反相输入端、电容c1的一端和电压输出端v0连接，所述电容c1的另一端接地。

进一步地，所述电源模块还包括二极管d2和电阻r2，所述二极管d2的阳极与所述三极管q1的发射极连接，所述二极管d2的阴极与所述电压输出端v0连接，所述电阻r2的一端与所述二极管d2的阴极连接，所述电阻r2的另一端与所述运算放大器a1的反相输入端连接。

优选地，还包括与所述雾化压力泵连通的雾化压力表，以及与所述洒水压力泵连通的洒水压力表。

优选地，还包括用于调节喷洒范围的控制柜组件，所述控制柜组件分别与所述雾化压力泵和所述洒水压力泵连接。

优选地，所述雾化压力泵和/或所述洒水压力泵为多级离心泵。

优选地，所述支撑护栏设有出入口，所述雾化管道和所述洒水管道在出入口处架空设置。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于露天煤矿的洒水降尘装置有以下有益效果：

本实用新型提供的用于露天煤矿的洒水降尘装置中，通过将支撑护栏环绕露天煤矿的作业区域设置，一方面能够作为护栏起到屏障的作用，另一方面是为了支撑雾化管道和洒水管道的铺设，雾化管道上预设有多个雾化喷淋管安装孔，洒水管道上预设有多个洒水喷淋管安装孔，装配过程中，分别将雾化喷淋管与雾化喷淋管安装孔对位安装，将洒水喷淋管与洒水喷淋管安装孔对位安装，之后再将雾化喷头与雾化喷淋管上的喷头预留孔对位安装，将洒水喷头与洒水喷淋管上的喷头预留孔对位安装，在上述管道装配完毕后，将雾化管道的入水口通过雾化压力泵与蓄水池连通，将洒水管道的入水口通过洒水压力泵与蓄水池连通，至此完成洒水降尘装置在露天煤矿作业区域上的装配。

通过洒水喷头喷水能够将作业区域湿润，进而起到降尘的效果，设置雾化喷头的目的是为了节水，而将雾化喷头与洒水喷头交替设置能够在达到降尘目的的同时达到节水的效果，可见，本实用新型提供的用于露天煤矿的洒水降尘装置的使用成本低廉，便于推广。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例中用于露天煤矿的洒水降尘装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中电源模块的电路图。

附图标记：

1-蓄水池，2-洒水压力泵；

3-雾化压力泵，4-支撑护栏；

5-雾化管道，6-雾化喷头；

7-粉尘感测传感器，8-控制器；

9-洒水喷头，10-洒水压力表；

11-雾化压力表，12-控制柜组件；

13-洒水管道，14-煤矿作业区。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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，所描述的实施例仅仅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的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实施例提供的一种用于露天煤矿的洒水降尘装置，包括环绕煤矿作业区14域设置的支撑护栏4以及设在支撑护栏4上的降尘设备，其中，降尘设备包括蓄水池1、雾化压力泵3、洒水压力泵2、雾化管道5、洒水管道13(附图未将雾化管道与洒水管道明显区分显示)、多根雾化喷淋管、多根洒水喷淋管、多个雾化喷头6以及多个洒水喷头9，雾化管道5通过雾化压力泵3与蓄水池1连通，洒水管道13通过洒水压力泵2与蓄水池1连通，雾化喷头6设在雾化喷淋管上与雾化管道5连通，洒水喷头9设在洒水喷淋管上与洒水管道13连通，且雾化喷淋管与洒水喷淋管间隔设置。

本实施例提供的用于露天煤矿的洒水降尘装置中，通过将支撑护栏4环绕露天煤矿的作业区域设置，一方面能够作为护栏起到屏障的作用，另一方面是为了支撑雾化管道5和洒水管道13的铺设，雾化管道5上预设有多个雾化喷淋管安装孔，洒水管道13上预设有多个洒水喷淋管安装孔，在装配过程中，分别将雾化喷淋管与雾化喷淋管安装孔对位安装，将洒水喷淋管与洒水喷淋管安装孔对位安装，之后再将雾化喷头6与雾化喷淋管上的喷头预留孔对位安装，将洒水喷头9与洒水喷淋管上的喷头预留孔对位安装，在上述管道装配完毕后，将雾化管道5的入水口通过雾化压力泵3与蓄水池1连通，将洒水管道13的入水口通过洒水压力泵2与蓄水池1连通，至此完成洒水降尘装置在露天煤矿作业区14域上的装配。

通过洒水喷头9喷水能够将作业区域湿润，进而起到降尘的效果，设置雾化喷头6的目的是为了节水，而将雾化喷头6与洒水喷头9交替设置能够在达到降尘目的的同时达到节水的效果，可见，本实施例提供的用于露天煤矿的洒水降尘装置的使用成本低廉，便于推广。

为了达到更佳的降尘效果，上述实施例中的雾化喷淋管与雾化管道5呈75°至85°角，洒水喷淋管与洒水管道13呈75°至85°角。经实践分析发现，将雾化喷淋管/洒水喷淋管设置成向作业区域内倾斜75°至85°角，相比较于将雾化喷淋管/洒水喷淋管设置成与雾化管道5/洒水管道13呈直角而言，能够避免一部分喷雾/洒水在喷洒时向作业区域外外泄，进而达到水资源的最大化利用。

示例性地，上述实施例中的雾化喷头6选用实心锥形喷头，洒水喷头9选用falcon6504旋转喷头。选用实心锥形喷头是因为其喷嘴的喷雾形状为弧状扁平形，具有喷雾区域分布匀且嘴体不易堵塞的特点，选用falcon6504旋转喷头是因为其喷射范围广、喷射距离远，能够辐射到较大区域的煤矿作业区14域，进而达到较佳的降尘效果。

优选地，上述实施例中还包括多个粉尘感测单元，粉尘感测单元一一对应的设在洒水喷淋管上，粉尘感测单元包括粉尘感测传感器7、控制器8以及分别与粉尘感测传感器7和控制器8连接的电源模块，控制器8的一端与粉尘感测传感器7连接，控制器8的另一端与洒水喷头9连接，控制器8用于在粉尘浓度达到阈值时控制洒水喷头9开启。

具体实施时，粉尘感测传感器7的型号为hmrd901，通过在洒水喷淋管上设置粉尘感测传感器7，能够实时感测到附近区域的粉尘浓度，并在浓度达到阈值时通过控制器8控制对应的洒水喷头9开启，在喷水降尘后，粉尘浓度低于阈值时由控制器8控制对应的洒水喷头9闭合，以达到节水的目的，需要说明的是，雾化喷头6不受控制器8的开关控制，由于其本身较为节水，因此雾化喷头6可保持持续开启的状态。需要强调的是，本实施例只是对上述处理器14与其他硬件的连接关系进行了改进，而不涉及对控制器8中内置程序的改进，示例性地，上述控制器8为c8051f系列单片机或者其他具有信号运算等处理的微型处理器。

请参阅图2，上述实施例中的电源模块包括电源ac、桥式整流器z、三极管q1、运算放大器a1、电容c1、电容c2、电阻r1、稳压二极管d1和电压输出端v0，电源ac的一端与桥式整流器z的一个输入端连接，电源ac的另一端与桥式整流器z的另一个输入端连接，桥式整流器z的一个输出端分别与三极管q1的集电极、运算放大器a1的正极电源引脚和电阻r1的一端连接，三极管q1的基极通过电容c2与运算放大器a1的输出端连接，桥式整流器z的另一个输出端和运算放大器a1的负极电源引脚均接地，运算放大器a1的同相输入端分别与电阻r1的另一端和稳压二极管d1的阴极连接，稳压二极管d1的阳极接地，三极管q1的发射极分别与运算放大器a1的反相输入端、电容c1的一端和电压输出端v0连接，电容c1的另一端接地。

该电源模块使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以降低硬件成本。另外，电容c2为耦合电容，用于防止三极管q1与运算放大器a1之间的干扰，因此电路的安全性和可靠性较高。示例性地，三极管q1为npn型三极管或者pnp型三极管，电容c2的电容值为360pf。

当输出电压低于基准电压时，运算放大器a1输出高电压，使三极管q1导通，给电容c1和负载补充电能，当运算放大器a1的同相输入端和反相输入端的电压相等时，运算放大器a1输出低电压，使三极管q1截止，暂停补充电能。随着时间的增长，输出电压逐渐下降，重复上面的过程，使电压稳定在基准电压上。

请继续参阅图2，电源模块还包括二极管d2和电阻r2，二极管d2的阳极与三极管q1的发射极连接，二极管d2的阴极与电压输出端v0连接，电阻r2的一端与二极管d2的阴极连接，电阻r2的另一端与运算放大器a1的反相输入端连接。

上述实施例中，二极管d2为限流二极管，用于对三极管q1的发射极电流进行限流保护，电阻r2为限流二极管，用于对运算放大器q1的反相输入端所在的支路进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性；示例性地，二极管d2的型号为s-102t，电阻r2的阻值为30kω，另外，该供电电路中设有耦合电容，因此电路的安全性和可靠性较高。

请参阅图1，上述实施例中还包括与雾化压力泵3连通的雾化压力表11，以及与洒水压力泵2连通的洒水压力表10。通过雾化压力表11和洒水压力表10的设置，能够实时的掌握雾化管道5及洒水管道13的压力值，并在其压力值不足时及时启动雾化压力泵3或洒水压力泵2加压，以保证雾化喷头6和洒水喷头9能够覆盖到指定的范围。需要说明的是，雾化管道5和洒水管道13分开设置的目的在于雾化喷头6和洒水喷头9所需水压的不同，洒水管道13的水压远远高于雾化管道5的水压。

请继续参阅图1，上述实施例中还包括用于调节喷洒范围的控制柜组件12，控制柜组件12分别与雾化压力泵3和洒水压力泵2连接。控制柜组件12根据作业区域的粉尘浓度适应性控制雾化压力泵3和/或洒水压力泵2的开启状态，例如，当粉尘浓度过高时控制雾化压力泵3和洒水压力泵2同时开启，当粉尘浓度较低时仅控制雾化压力泵3开启。

较佳地，上述实施例中的雾化压力泵3和/或洒水压力泵2为多级离心泵，以达到雾化喷头6和洒水喷头9所需的水压。

可选地，上述实施例中的支撑护栏可以为全包围结构(如图1所示)，也可以为半包围结构(附图未示出)，上述半包围结构是指支撑护栏设有出入口，雾化管道和洒水管道在出入口处架空设置，以便人员和设备的进出。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。