煤矿筒仓防尘抑尘系统的制作方法

本发明涉及除尘设备领域，具体而言，涉及一种煤矿筒仓防尘抑尘系统。

背景技术：

粉尘是影响选煤厂高效安全洁净生产的主要因素之一。粉尘不仅污染环境，侵害工人的职业健康，同时也会加快设备的磨损，使产品质量下降，当某种粉尘颗粒达到一定浓度时还会引起爆炸。

目前，选煤厂一般采用露天煤场储煤或者采用筒仓储煤。煤矿筒仓由于干燥的自然条件、开采原煤易碎的特性、生产工艺和装备流程复杂的特点、原布袋除尘设计粉尘控制设备系统不尽合理的现状等原因，使得粉尘污染十分严重，粉尘浓度达到200～2660mg/m³。不仅造成生产安全A级隐患，而且严重危害着生产管理人员的身体健康，同时因管理环境制约了管理要素作用的正常发挥，降低了管理水平。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种煤矿筒仓防尘抑尘系统，以解决现有技术中的煤矿筒仓粉尘严重污染环境的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种煤矿筒仓防尘抑尘系统，包括：雾化抑尘装置，设置在煤矿筒仓的导料槽处，用于向导料槽内喷射水雾以使导料槽内的粉尘在水雾作用下沉降；惯性沉降装置，设置在煤矿筒仓的皮带输送机处，用于降低粉尘的惯性力以使皮带输送机处的粉尘在空气阻力的作用下沉降。

进一步地，雾化抑尘装置包括：气源和水源；干雾机，与气源和水源均连接，用于以预设气压和预设气流量以及预设水压和预设水流量将来自气源的压缩空气以及来自水源的水流输送至喷雾装置；喷雾装置在压缩空气的作用下将水流转换成水雾颗粒并喷射至导料槽处。

进一步地，喷雾装置包括：万向节总成和/或干雾箱总成；其中，万向节总成通过水汽分配器与干雾机连接，干雾箱总成通过干雾箱控制器与干雾机连接。

进一步地，煤矿筒仓防尘抑尘系统还包括：电伴热装置，设置在干雾机和/或喷雾装置上，用于在环境温度低于预设温度时对干雾机和/或喷雾装置中的水流进行加热。

进一步地，惯性沉降装置包括：惯性缓冲设备，惯性缓冲设备具有用于供物料通过的落料管，沿物料的流动方向，落料管具有多个依次设置的落料通道段，相邻两个落料通道段的横截面积不同。

进一步地，惯性沉降装置还包括：扩容缓阻设备，与惯性缓冲设备连接，扩容缓阻设备包括用于供物料通过的导料槽，导料槽的用于供物料通过的最小横截面积大于落料管的用于供物料通过的最大横截面积。

进一步地，导料槽内设置有用于阻拦物料运动的阻拦件，阻拦件为多个，多个阻拦件沿物料的流动方向依次设置。

进一步地，惯性沉降装置还包括：释压循环设备，与扩容缓阻设备连接，释压循环设备包括用于供物料通过的引风管，引风管的两端均与导料槽连通，以使物料流过引风管后重新进入导料槽内。

进一步地，煤矿筒仓防尘抑尘系统还包括：转运站抑尘装置，安装在煤矿筒仓的转运站处，用于抑制转运站处的扬尘。

进一步地，转运站抑尘装置为干雾抑尘器。

进一步地，煤矿筒仓防尘抑尘系统还包括：卸料斗抑尘装置，安装在煤矿筒仓的卸料斗上，用于抑制卸料斗处的扬尘。

进一步地，卸料斗抑尘装置包括：喷雾罩，设置在卸料斗的下端出口处；供水卷盘和供气卷盘，均与喷雾罩连接，用于向喷雾罩提供水流和高压气体，以在喷雾罩内产生高压水雾并向卸料斗的下端出口处喷洒。

进一步地，煤矿筒仓防尘抑尘系统还包括：带式输送机抑尘装置，设置在煤矿筒仓的带式输送机上，用于抑制带式输送机上的粉尘。

进一步地，带式输送机抑尘装置包括：板式清扫器，设置在带式输送机的输送皮带的表面上，用于清除带式输送机的输送皮带的表面上的残料。

进一步地，带式输送机抑尘装置还包括：滚刷清扫器，与带式输送机的输送皮带的表面接触并与板式清扫器间隔预设距离，用于进一步清除带式输送机的输送皮带的表面上的残料。

进一步地，带式输送机抑尘装置还包括：回程清扫器，设置在带式输送机的输送皮带的内侧面上，用于清除带式输送机的输送皮带的内侧面上的残料。

进一步地，带式输送机抑尘装置还包括：喷雾器，与带式输送机的输送皮带的表面间隔设置，用于向带式输送机的输送皮带的表面喷洒水雾以抑制粉尘。

进一步地，带式输送机抑尘装置还包括：防尘帘，设置在带式输送机的输送皮带的两侧，用于阻隔粉尘向带式输送机的两侧扩散。

进一步地，煤矿筒仓防尘抑尘系统还包括：粉尘监控装置，设置在煤矿筒仓的给煤机处，用于监测给煤机处的粉尘浓度。

进一步地，粉尘监控装置包括：粉尘传感器，设置在给煤机处，用于监测给煤机处的粉尘浓度；监控主机，通过网路交换机与粉尘传感器连接，粉尘传感器将监测到的粉尘浓度传送至监控主机进行显示。

进一步地，煤矿筒仓防尘抑尘系统还包括：二氧化碳灭火装置，设置在煤矿筒仓内，用于向煤矿筒仓内充入二氧化碳气体以进行灭火。

进一步地，二氧化碳灭火装置包括：温度传感器，设置在煤矿筒仓的内部，用于监测煤矿筒仓内部的温度；控制器，与温度传感器连接，用于接收温度传感器监测的煤矿筒仓内的温度，并在温度的上升速度大于预设值时向灭火装置启动器发送控制指令；灭火装置启动器，用于根据控制器发送的控制指令打开二氧化碳灭火装置的灭火喷头。

应用本发明技术方案的一种煤矿筒仓防尘抑尘系统，包括：雾化抑尘装置和惯性沉降装置，雾化抑尘装置设置在煤矿筒仓的导料槽处，用于向导料槽内喷射水雾以使导料槽内的粉尘在水雾作用下沉降；惯性沉降装置设置在煤矿筒仓的皮带输送机处，用于降低粉尘的惯性力以使皮带输送机处的粉尘在空气阻力的作用下沉降。从而能够抑制煤矿筒仓的导料槽和皮带输送机处的大部分粉尘扩散而污染工作环境，解决了现有技术中的煤矿筒仓粉尘严重污染环境的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例可选的一种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图；

图2是根据本发明实施例可选的另一种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图；

图3是根据本发明实施例可选的第三种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图；

图4是根据本发明实施例可选的第四种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图；

图5是根据本发明实施例可选的第五种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图；

图6是根据本发明实施例可选的第六种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图；

图7是根据本发明实施例可选的第七种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图；

图8是根据本发明实施例可选的煤矿筒仓防尘抑尘系统的卸料斗抑尘装置的结构示意图；

图9是根据本发明实施例可选的第八种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图；

图10是根据本发明实施例可选的煤矿筒仓防尘抑尘系统的一种带式输送机抑尘装置的结构示意图；

图11是根据本发明实施例可选的煤矿筒仓防尘抑尘系统的另一种带式输送机抑尘装置的结构示意图；

图12是根据本发明实施例可选的煤矿筒仓防尘抑尘系统的第三种带式输送机抑尘装置的结构示意图；

图13是根据本发明实施例可选的煤矿筒仓防尘抑尘系统的第四种带式输送机抑尘装置的结构示意图；

图14是根据本发明实施例可选的第九种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图；

图15是根据本发明实施例可选的第十种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图；

图16是根据本发明实施例可选的第十一种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图；以及

图17是根据本发明实施例可选的第十二种煤矿筒仓防尘抑尘系统的结构框图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、雾化抑尘装置；11、气源；12、水源；13、干雾机；14、喷雾装置；141、万向节总成；142、干雾箱总成；143、水汽分配器；144、干雾箱控制器；15、电伴热装置；20、惯性沉降装置；21、惯性缓冲设备；22、扩容缓阻设备；23、释压循环设备；30、转运站抑尘装置；40、卸料斗抑尘装置；41、喷雾罩；50、卸料斗；60、带式输送机抑尘装置；61、板式清扫器；62、滚刷清扫器；63、回程清扫器；64、喷雾器；65、防尘帘；70、粉尘监控装置；71、粉尘传感器；72、监控主机；73、交换机；80、二氧化碳灭火装置；81、温度传感器；82、控制器；83、灭火装置启动器；84、灭火喷头。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明实施例的煤矿筒仓防尘抑尘系统，如图1所示，包括：雾化抑尘装置10和惯性沉降装置20，雾化抑尘装置10设置在煤矿筒仓的导料槽处，用于向导料槽内喷射水雾以使导料槽内的粉尘在水雾作用下沉降；惯性沉降装置20，设置在煤矿筒仓的皮带输送机处，用于降低粉尘的惯性力以使皮带输送机处的粉尘在空气阻力的作用下沉降。

应用本发明技术方案的一种煤矿筒仓防尘抑尘系统，包括：雾化抑尘装置10和惯性沉降装置20，雾化抑尘装置10设置在煤矿筒仓的导料槽处，用于向导料槽内喷射水雾以使导料槽内的粉尘在水雾作用下沉降；惯性沉降装置20设置在煤矿筒仓的皮带输送机处，用于降低粉尘的惯性力以使皮带输送机处的粉尘在空气阻力的作用下沉降。从而能够抑制煤矿筒仓的导料槽和皮带输送机处的大部分粉尘扩散而污染工作环境，解决了现有技术中的煤矿筒仓粉尘严重污染环境的问题。

具体实施时，雾化抑尘装置10采用模块化设计技术，如图2所示，雾化抑尘装置10包括：气源11、水源12、干雾机13和喷雾装置14，可选地，气源11为螺杆式空气压缩机。干雾机13与气源11和水源12均连接，用于以预设气压和预设气流量以及预设水压和预设水流量将来自气源11的压缩空气以及来自水源12的水流输送至喷雾装置14；喷雾装置14在压缩空气的作用下将水流转换成水雾颗粒并喷射至导料槽处从而能够有效抑制导料槽处的扬尘。

雾化抑尘装置10是由压缩空气驱动声波震荡器，通过高频声波的音爆作用在喷头共振室处将水高度雾化，产生10μm以下的微细水雾颗粒(直径10μm以下的雾称干雾)喷向起尘点，使水雾颗粒与粉尘颗粒相互碰撞、粘结、聚结增大，并在自身重力作用下沉降，达到抑尘的作用。

具体地，如图3所示，喷雾装置14包括：万向节总成141和/或干雾箱总成142；其中，万向节总成141通过水汽分配器143与干雾机13连接，干雾箱总成142通过干雾箱控制器144与干雾机13连接。水汽分配器143和干雾箱控制器144通过控制实现水、气、电主管线与万向节总成141或干雾箱总成142的连接，并根据现场情况通过PLC控制实现各万向节总成141或干雾箱总成142分别喷雾。

螺杆式空气压缩机为雾化抑尘装置10提供标准气源，其采用微电脑智能监控系统，全自动化运行，可实现压缩机手动、自动运行状态的转换。

干雾机13是将气、水过滤后，以设定的气压、水压、气流量、水流量按开关程序控制控制阀打开或关闭，经管道输送到万向节总成141和/或干雾箱总成142中去，实现喷雾抑尘。它由电控系统、多功能控制系统、流量控制系统组成。安装在IP55标准的箱体内，有进出水气管接口，面板上配有文本显示器。

万向节总成141和/或干雾箱总成142接收由干雾机13输送来的气、水并将其转化成颗粒直径为1～10μm的干雾喷射出去，按干雾机13的控制指令喷向抑尘点。当干雾与粉尘颗粒相互接触、碰撞时，使粉尘颗粒相互粘结、凝聚变大，并在自身的重力作用下沉降，从而达到抑尘的作用。

为了实现自动化控制，雾化抑尘装置10设置有以PLC为控制中心通过触摸屏实现对整个系统的控制。PLC控制系统是雾化抑尘装置10的控制中心，集合了可编程控制器、保护电路、继电器以及与它们相关的元器件。为用户提供自动和手动2种操作模式，在自动操作模式时，可自动接收远程触发信号启动或停止喷雾装置14喷雾；在手动模式，操作人员可以按压操作按钮启动或停止喷雾装置14喷雾。用户还可以通过PLC设置接口修改喷雾周期及管道吹扫时间等。PLC控制系统将干雾机13与现场设备的控制信号连接起来，以便实现自动控制。

为了保证在低温环境下喷雾装置14仍然能够正常工作，进一步地，如图4所示，煤矿筒仓防尘抑尘系统还包括：电伴热装置15，电伴热装置15设置在干雾机13和/或喷雾装置14上，用于在环境温度低于预设温度时对干雾机13和/或喷雾装置14中的水流进行加热，从而防止干雾机13和/或喷雾装置14中的水流结冰。

惯性沉降装置20主要用在皮带输送机处，用来与微米级雾化除尘装置综合利用，根据现场情况合理选择雾化喷头位置：惯性沉降的核心是通过一定的技术方式有效降低粉尘的惯性力，使得粉尘在单一的空气阻力作用下，在有限的空间内得到快速沉降，这个技术方式就是惯性沉降装置。

如图5所示，惯性沉降装置20包括：惯性缓冲设备21、扩容缓阻设备22和释压循环设备23，惯性缓冲设备21具有用于供物料通过的落料管，沿物料的流动方向，落料管具有多个依次设置的落料通道段，相邻两个落料通道段的横截面积不同，其中，落料通断段的横截面为落料通断段的供物料通过的截面，即落料通断段的垂直于物料流动方向的截面；扩容缓阻设备22与惯性缓冲设备21连接，扩容缓阻设备包括用于供物料通过的导料槽，导料槽的用于供物料通过的最小横截面积大于落料管的用于供物料通过的最大横截面积，导料槽内设置有用于阻拦物料运动的阻拦件，阻拦件为多个，多个阻拦件沿物料的流动方向依次设置；释压循环设备23与扩容缓阻设备22连接，释压循环设备23包括用于供物料通过的引风管，引风管的两端均与导料槽连通，以使物料流过引风管后重新进入导料槽内。

惯性沉降装置20首先是在惯性缓冲设备21内降低物料的运行速度，以转载点为例，通过改变落料管的空间形状，增大物料盒落料管接触几率降低落料的下降速度，其次是通过改变落料点的接触方向，降低冲击力，可有效缓解产尘惯性力；惯性缓冲设备21后级进入扩容缓阻设备22，粉尘进一步降速，经过多级拦阻设施后较大颗粒的粉尘完全沉降，大约占到产尘量的60-80％得到沉降；释压循环设备23是将产尘点的正压经过外循环(引风管)来缓解，使得经过扩容缓阻设备22后的气流进入稳定期，稳定期导料槽内设置多级沉降帘，尽可能将其与粉尘(小粒径)沉降。

为了有效抑制转运站处的扬尘，进一步地，如图6所示，在煤矿筒仓的转运站处设置有转运站抑尘装置30用于抑制转运站处的扬尘。可选地，转运站抑尘装置30为干雾抑尘器。

转运站抑尘装置30安装一套干雾抑尘器从源头上抑制该转运站内所有起尘点。在煤仓间内建控制中心操作间包括“电气控制柜，气源柜，水净化柜等”，头部漏斗各安装喷雾总成3套，抑制从头部漏斗逸出的粉尘。导料槽前端分别加装扩容集成式喷雾抑尘箱内置9套万向节喷雾总成，箱体尺寸3000mm×400mm×2400mm，雾池容积扩容至6m3。导料槽内安装阻风降速系统导料槽内安装多道可升降式挡尘帘，与扩容导料槽一起形成相对封闭雾池，并降低诱导风速度。

为了有效抑制卸料斗处的扬尘，进一步地，如图7所示，在煤矿筒仓的卸料斗50上设置有卸料斗抑尘装置40用于抑制卸料斗处的扬尘。

进一步地，如图8所示，卸料斗抑尘装置40包括：喷雾罩41、供水卷盘和供气卷盘，喷雾罩41设置在卸料斗50的下端出口处；供水卷盘和供气卷盘均与喷雾罩41连接，用于向喷雾罩41提供水流和高压气体，在喷雾罩41内产生高压水雾并向卸料斗50的下端出口处喷洒，从而能够有效清除卸料斗50处的扬尘。

为了有效抑制煤块筒仓的皮带输送机处的扬尘，如图9所示，在在煤矿筒仓的带式输送机上还设置有带式输送机抑尘装置60。

具体地，如图10至图13所示，带式输送机抑尘装置60包括：板式清扫器61、滚刷清扫器62、回程清扫器63、喷雾器64以及防尘帘65，板式清扫器61设置在带式输送机的输送皮带的表面上，用于清除带式输送机的输送皮带的表面上的残料，从而有效减少输送皮带表面的上残料落下时激起的扬尘。

滚刷清扫器62与带式输送机的下部带体的外表面处，并与输送皮带的表面接触，滚刷清扫器62与板式清扫器61间隔预设距离，能够进一步清除带式输送机的输送皮带的表面上的残料，有效减少残料落下时激起的扬尘。

回程清扫器63设置在带式输送机的输送皮带的内侧面上，用于清除带式输送机的输送皮带的内侧面上的残料，即清除输送皮带非工作面上的残料，从而减少残料落下时激起的扬尘。

喷雾器64与带式输送机的输送皮带的表面间隔设置，且喷雾器64靠近板式清扫器61、滚刷清扫器62或者回程清扫器63设置，用于抑制板式清扫器61、滚刷清扫器62或者回程清扫器63清理的下的残料激起的扬尘。

为了防止激起的少量扬尘向四周扩散，在带式输送机的输送皮带的两侧还设置有防尘帘65，防尘帘65能够有效阻隔粉尘向带式输送机的两侧扩散。

煤矿筒仓的给煤机处的粉尘浓度一般较大，为了更好的发挥防尘设施的作用，监督防尘措施的正常使用，保证防尘效果，同时为保障安全生产、预防煤尘爆炸事故，进一步地，如图14所示，在煤矿筒仓的给煤机处设置有粉尘监控装置70。

具体地，如图15所示，粉尘监控装置70包括：粉尘传感器71、监控主机72和网络交换机73，粉尘传感器71包括粉尘浓度传感器和沉积煤尘传感器，粉尘浓度传感器和沉积煤尘传感器设置在给煤机处，用于监测给煤机处的粉尘浓度；监控主机72通过网路交换机73与粉尘传感器71连接，从而使粉尘传感器71将监测到的粉尘浓度传送至监控主机72进行显示。

煤矿筒仓的储存的原煤在长期存放过程中随着温度的升高很容易发生自燃现象，为了在原煤发生自燃的除气能够快速将自燃的原煤扑灭，避免造成更大的损失，如图16所示，在煤矿筒仓内设置有二氧化碳灭火装置80，二氧化碳灭火装置80为多个，多个二氧化碳灭火装置80设置在所述煤矿筒仓的上部和中下部。各个二氧化碳灭火装置80能够在原煤发生自燃时自动向向煤矿筒仓内充入二氧化碳气体，以隔绝原煤燃烧所需的氧气以进行灭火。

具体地，如图17所示，二氧化碳灭火装置80包括：温度传感器81、控制器82、灭火装置启动器83和灭火喷头84，温度传感器81设置在煤矿筒仓的内部用于监测煤矿筒仓内部的温度；控制器82与温度传感器81连接用于接收温度传感器81监测的煤矿筒仓内的温度，当温度传感器81监测到的煤矿筒仓内的温度的上升速度大于预设值时，即可确定煤矿筒仓内的原煤发生自燃，随后由控制器82向灭火装置启动器83发送控制指令；灭火装置启动器83根据控制器82发送的控制指令打开二氧化碳灭火装置80的灭火喷头84向煤矿筒仓内充入适量二氧化碳气体从而将自燃的原煤扑灭。

二氧化碳灭火剂是灭火效率最高的惰性气体灭火剂。其次，二氧化碳气体具有常见的惰性气体灭火剂中最大比重，在同等环境条件下作为惰化(灭火)气体排挤可燃气及氧气的置换效率相比其他惰性气体灭火剂具有极大的优势，在对自燃煤包裹作用即隔氧窒息作用较强。根据这个特点，可在煤矿筒仓的上、中、下部均设置注入点喷放二氧化碳气体：

在筒仓上部注入二氧化碳气体可在煤炭表面迅速形成二氧化碳保护层覆盖住煤炭；在筒仓中下部注入二氧化碳气体可利用仓内风筒效应使二氧化碳气体会逐渐向上弥散至整个煤堆，降低煤堆的氧气浓度。再有，二氧化碳的液化温度也大大低于氮气，更易于大量储存，与氮气灭火系统相比储存效率与占地面积优势明显。其灭火系统的启动采用气动方式，其灭火喷放并不依赖于港口的电力供应，是对氮气惰化系统的有效保护。

正常情况下，储煤筒仓容积为3万立方米，在考虑到筒仓内煤炭的储量平均为最大储量的一半(1.5万立方米)的情况下，二氧化碳灭火系统的防火空间约为有效容积的一半，即15000立方米，若采用全淹没式保护，需要二氧化碳灭火剂约30吨。即使在筒仓内储煤较少，上部实际空间大于15000立方米的情况下，二氧化碳排挤可燃气及氧气的能力仍然可以在煤炭上方形成一层“保护伞”，在较长时间内覆盖在煤炭表面，大大降低其火灾危险性。

本实施例的二氧化碳灭火装置80设置有自动、手动、机械应急启动共三种控制方式：自动控制方式：当温度传感器81检测到+20℃/min的温度异常上升信号时，向控制器82发出火灾信号，控制器82联动气体控制盘启动二氧化碳灭火系统进行灭火。

手动控制方式：当控制器82接收到+20℃/min的温度异常上升信号但没有启动灭火系统，或值班人员通过其他途径确认火灾之后，可通过设置在消防控制室的火灾报警控制器或设置在工艺现场的紧急启停按钮启动而二氧化碳灭火系统进行灭火。

机械应急启动方式：当以上两种方式均无法有效启动二氧化碳灭火系统时，可采用先开启分区选择阀、再开启总控阀的方式启动二氧化碳灭火系统进行灭火。在灭火完成以后应手动关闭总控阀和选择阀。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。