基于液压支架中空管道的负压除尘系统

1.本实用新型涉及一种除尘系统，具体是一种基于液压支架中空管道的负压除尘系统，属于液压支架管道除尘技术领域。


背景技术：

2.随着煤矿生产能力的不断提升，综放工作面粉尘产生量也随之增加，高浓度粉尘不仅制约着煤炭开采效率，而且给作业人员身体健康、煤炭开采安全带来威胁。例如，煤矿粉尘具有爆炸的危险问题，这主要是因为煤矿粉尘具备自燃的特点，在特定情况下，会因为某些不起眼的因素导致煤矿粉尘出现自燃现象，进而引发强烈的爆炸；此外，煤矿粉尘长期存在会降低可见度，对工作人员的施工效率产生影响。由于井下可见度低，工作人员在工作过程中会出现错误操作，对煤矿生产安全和工作人员自身的安全造成负面影响。
3.在采煤和移架过程中，当煤体被采煤机滚筒切割后，再由螺旋叶片或涡形管进一步破碎过程中会产生大量煤尘，且当液压支架移动时，破碎的顶煤或者碎煤会从相邻液压支架缝隙掉落，严重污染上下侧面的工作区域，对工作人员的安全产生了极大危害。
4.粉尘防治一直是煤矿安全的重点工作内容，传统的防治方法大致分为三类：通风除尘、煤层注水、喷雾除尘，通风除尘是利用“送风——循环——混风”系统带走工作面粉尘，其降尘效率低，实际过程中要定期进行井口除尘净化；煤层注水是向回采工作面注入高压水浸润煤层，降低浮游煤尘的产生率，但其所需高压注水设备成本较高，且应用场所有限；喷雾除尘主要是利用粉尘的湿润性，但其喷嘴孔径小，容易堵塞。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种基于液压支架中空管道的负压除尘系统，能有效除去采煤机割煤与液压支架移架产生的粉尘，对人体的伤害也能得到降低，且方式简单便捷，设备成本较低。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于液压支架中空管道的负压除尘系统，包括液压支架底座、采煤机和计算机控制系统，液压支架底座上设置支柱，支柱支撑顶梁，顶梁与掩护梁的前端铰接，掩护梁的后部通过连杆机构铰接在液压支架底座上；在采煤机上安装信号发射器，在液压支架底座上安装信号接收器，在掩护梁的后端安装液压支架移动感应器，在顶梁内设顶梁中空管道，掩护梁内设掩护梁中空管道，主传输管道架设在液压支架上，并沿着液压支架由前向后分别与分支管道连通，分支管道分别与顶梁中空管道、掩护梁中空管道连通，主传输管道的出口侧与除尘器相连，并在连接处安装控制闸门；计算机控制系统与信号发射器、信号接收器、液压支架移动感应器、控制闸门信号连接；
7.顶梁中空管道、掩护梁中空管道的左右两侧均开有若干个细孔，顶梁中空管道的前端开有孔口，孔口直径与顶梁中空管道相同；顶梁中空管道左右两侧细孔、顶梁中空管道最前端孔口、掩护梁中空管道左右两侧细孔均用于吸收采煤机割煤产生的粉尘或液压支架移架时掉落的粉尘。
8.细孔的直径为1～3cm，相邻细孔的间距为0.4～0.6m。
9.主传输管道的直径由前向后逐渐变大，主传输管道后端的管道直径为前端直径2～4倍。
10.除尘器安装在顶梁中空管道与掩护梁中空管道连接处的下方。
11.采煤机的信号发射范围为3m。
12.与现有技术相比，本实用新型的液压支架顶梁中空管道前端孔口可吸收采煤机割煤产生的大量煤尘，顶梁中空管道左右两侧的细孔可吸收割煤和移架时产生的煤粉，同时可防止液压支架顶梁中空管道内部粉尘堆积，掩护梁中空管道的细孔可吸收移架时相邻液压支架间掉落的煤尘，增大了粉尘的捕集效率，不仅减少了粉尘的爆炸危险，还能有效保护此作业场所人员的身体健康；在液压支架未移动和信号接收器未接收到采煤机信号时，控制闸门可控制管道关闭以减少除尘器的使用功率，从而减少能源的消耗；本实用新型利用液压支架本体的中空管道作为除尘管道，采用无线自动控制系统，设备成本低，无需人员进行控制，且对工作场所无不利影响。
附图说明
13.图1是本实用新型的结构示意图；
14.图2是图1的左视图；
15.图3是图2的俯视图。
16.图中：1、顶梁中空管道，1-1、细孔，2、掩护梁中空管道，3、分支管道，4、主传输管道，5、除尘器，6、采煤机，7、信号发射器，8、信号接收器，9、液压支架移动感应器，10、控制闸门，11、计算机控制系统，12、液压支架底座，13、顶梁，14、掩护梁。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
18.如图1所示，一种基于液压支架中空管道的负压除尘系统，包括液压支架底座12、采煤机6和计算机控制系统11，液压支架底座12上设置支柱，支柱支撑顶梁13，顶梁13与掩护梁14的前端铰接，掩护梁14的后部通过连杆机构铰接在液压支架底座12上；在采煤机6上安装信号发射器7，用来发射采集机的移动信号，在液压支架底座12上安装信号接收器8，用来感应采煤机6的到达情况，在掩护梁14的后端安装液压支架移动感应器9，用来感应液压支架的推移，在顶梁13内设顶梁中空管道1，掩护梁14内设掩护梁中空管道2，主传输管道4架设在液压支架上，并沿着液压支架由前向后分别与分支管道3连通，分支管道3分别与顶梁中空管道1、掩护梁中空管道2连通，主传输管道4的出口侧与除尘器5相连，并在连接处安装控制闸门10，根据管内风速和阻力大小，主传输管道4的直径由前向后逐渐变大，主传输管道4后端的管道直径为前端管道直径的2～4倍；计算机控制系统11与信号发射器7、信号接收器8、液压支架移动感应器9、控制闸门10信号连接；
19.顶梁中空管道1、掩护梁中空管道2的左右两侧均开有若干个细孔1.1，细孔1.1的直径为1～3cm，相邻细孔1.1的间距为0.4～0.6m；顶梁中空管道1的前端开有孔口，孔口直径与顶梁中空管道1相同；顶梁中空管道1左右两侧细孔1.1、顶梁中空管道1最前端孔口、掩护梁中空管道2左右两侧细孔2.1用于吸收采煤机割煤产生的粉尘或液压支架移架时掉落
的粉尘。
20.除尘器5安装在顶梁中空管道1与掩护梁中空管道2连接处的下方。
21.采煤机6的信号发射范围为3m。
22.由于顶梁中空管道1长度过长，粉尘粘附力较强，且粉尘散布范围大，只从顶梁中空管道1前端孔口吸入粉尘会造成粉尘聚集顶梁中空管道1内部；同时由于液压支架非紧密相邻，两台液压支架中会有空隙，移架时在液压支架上端的煤尘会掉落下来；所以本实用新型选择在顶梁中空管道1和掩护梁中空管道2侧面都开了细孔1.1，用来增大粉尘的吸收率。
23.当采煤工作面未开始工作时，控制闸门10关闭，采煤机的信号发射器7不发出信号；当采煤机6开始进行割煤工作时，信号发射器7向周围3m内发出信号，信号接收器8接收到信息报警，反馈给计算机控制系统11来开启相对应的控制闸门10，顶梁中空管道1前端孔口和左右两侧细孔1.1以及掩护梁中空管道2左右两侧细孔1.1同时吸收采煤机割煤产生的粉尘，再经分管道3到达主运输管道4被除尘器5清理；当液压支架开始向前推移开始移架作业时，相应液压支架移动感应器9接收到移动型号，反馈给计算机控制系统11来开启相对应的控制闸门10，顶梁中空管道1前端孔口和左右两侧细孔1.1、掩护梁中空管道2左右两侧细孔1.1同时吸收液压支架移架产生的粉尘，再经分管道3到达主运输管道4被除尘器5清理。