专利名称：一种新型支架喷雾降尘装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于煤矿的降尘装置，尤其涉及一种新型支架喷雾降尘装置。
背景技术：
采煤工作面的粉尘浓度一直大大超过作业标准，严重影响作业工人的身体健康。 采煤工作面采煤机截割、移架、放煤时产生的粉尘浓度高达5000 6000mg/m3，有些煤矿个 别瞬间原始总粉尘浓度甚至高达8000-10000mg/m3，大大超过国家标准，严重污染着工作环 境。粉尘浓度过高，易引起瓦斯煤尘爆炸事故，严重威胁着煤矿企业的安全高效生产，并造 成巨大的经济损失。另外，工人长期处于高浓度粉尘作业场所，易患上职业尘肺病，煤炭企 业患尘肺病的人数占我国患尘肺病总人数的一半，对此，国家每年要花费大量的财力去治 愈尘肺病患者，同时也给患者及家属带来很大痛苦。目前国内外除尘方法主要有声波雾化降尘技术，磁化水降尘技术，预荷电喷雾降 尘技术，泡沫降尘技术和高效喷雾降尘技术等应用于煤矿井下，可使其作业处的总粉尘和 呼吸性粉尘得到有效沉降。一般来说，工业中所用除尘器通常分为干式机械除尘器、湿式除 尘器、过滤除尘器和电除尘器等。在煤矿井下应用的除尘设备方面，干式机械除尘器和过滤 除尘器，机体较为庞大且结构复杂；电除尘器不宜直接净化高浓度含尘气体对制造和安装 质量要求较高，且井下运行不够安全。相比而言，对于煤矿井下除尘，特别是放顶煤工作面 的除尘，湿式除尘器尤其是喷雾降尘具有不可比拟的优越性，国内大多数煤矿均采用了湿 式降尘，该种方式的降尘效果比较明显，其平均降尘率超过了 70%，有效改善了工作面的生 产环境。虽然煤矿井下综放工作面使用的喷雾降尘喷嘴种类众多，而且应用过程中取得了 一定的降尘效果的同时也暴露出很多问题。已有的喷雾降尘方法和喷雾设备布置多数出现 的问题是降尘效率不高，呼吸性粉尘和全尘的沉降率低。主要原因是由于喷雾系统参数、喷 雾装置结构不合理，影响了喷雾降尘效果，而对综放工作面雾化喷嘴的选用情况则主要根 据人们的实践经验凭主观选择。即针对不同生产工序的产尘粒度特点究竟采取何种类型的 喷嘴才能取得较好的降尘效果，仅仅依靠主观经验是很难控制煤矿工作面的粉尘浓度的。 尤其是综放工作面液压支架喷雾系统，目前主要包括前探梁喷雾、放煤口喷雾等两个部分， 而前探梁喷雾杆垂直于工作面底板，不仅影响了采煤机的安全通行，而且极易刮伤支架平 台行走的工人，且据调查目前综放支架喷雾形式下总粉尘降尘效率只有50 60% ；呼吸性 粉尘的降尘效率仅为20 30%，现有的喷雾布置远不能达到标准浓度要求。由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。
实用新型内容本实用新型为解决上述现有技术中的缺陷提供一种新型支架喷雾降尘装置，在保 证采煤机及行人安全的前提下，实现采煤工作面全断面喷雾降尘，以降低煤矿井下生产过程中的高浓度粉尘，提高除尘效率。为解决上述技术问题，本实用新型方案包括一种新型支架喷雾降尘装置，其包括煤矿工作面综放支架，其中，该煤矿工作面综 放支架上依次设置有前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构， 前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构同时喷雾，形成一煤矿 工作面综放支架全断面降尘区域。所述的新型支架喷雾降尘装置，其中，上述煤矿工作面综放支架包括顶梁与底座， 顶梁和底座之间通过立柱连接，顶梁的前端设置有前梁，顶梁的后端设置有掩护梁，掩护梁 的后端铰接有尾梁；前探梁喷雾结构布置在前梁上，架前喷雾结构布置在位于立柱前方的 顶梁上，架后喷雾结构布置在位于立柱后方的顶梁上，放煤喷雾结构布置在掩护梁的下端。所述的新型支架喷雾降尘装置，其中，上述前探梁喷雾结构包括水平布置的前探 梁喷雾杆，前探梁喷雾杆上依次均勻设置有第一前探梁喷嘴、第二前探梁喷嘴与第三前探 梁喷嘴；第一前探梁喷嘴与水平方向呈45°角，向前梁方向喷雾；第二前探梁喷嘴与煤矿 工作面综放支架上的煤流运动方向垂直，向底座方向喷雾；第三前探梁喷嘴与水平方向呈 135°角，向立柱方向喷雾。所述的新型支架喷雾降尘装置，其中，上述第一前探梁喷嘴、第二前探梁喷嘴与第 三前探梁喷嘴均是直径为2. 5mm的陶瓷扇形直射式喷嘴。所述的新型支架喷雾降尘装置，其中，上述架前喷雾结构包括架前喷雾杆，该架前 喷雾杆上设置有架前喷嘴，架前喷嘴与水平方向呈45°角，向位于立柱前方的底座方向喷 雾；架后喷雾结构包括架后喷雾杆，该架后喷雾杆上设置有架后喷嘴，架后喷嘴与水平方向 呈135°角，向位于立柱后方的底座方向喷雾。所述的新型支架喷雾降尘装置，其中，上述架前喷嘴与架后喷嘴均是直径为1. 8mm 的铜制实心圆锥形旋涡离心混合式喷嘴。所述的新型支架喷雾降尘装置，其中，上述放煤喷雾结构包括放煤喷雾杆，放煤喷 雾杆上设置有放煤喷嘴，向尾梁方向喷雾。所述的新型支架喷雾降尘装置，其中，上述放煤喷嘴是直径为2mm的铜制实心圆 锥形旋涡离心混合式喷嘴。所述的新型支架喷雾降尘装置，其中，上述支架喷雾降尘装置配置有一用于控制 煤矿工作面综放支架以及前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾 结构工作的自动控制机构。本实用新型提供了一种新型支架喷雾降尘装置，在煤矿工作面综放支架科学合理 的布置前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，使煤矿工作面 的全断面形成降尘区域，扩大了降尘范围，提高了降尘效率，有效的降低了煤矿井下生产过 程中的高浓度粉尘。另外，前探梁喷雾结构的前探梁喷雾杆为水平布置，保证了工人以及 车辆能够在煤矿工作面综放支架的平台上自由行走，并且前探梁喷雾杆上均勻设置三个喷 嘴，喷雾范围大幅度提高，使喷雾更加均勻，尤其是前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间 后喷雾结构与放煤喷雾结构相互配合，形成立体全面的喷雾降尘结构，从而实现了煤矿工 作面的总粉尘降尘效率在90%以上，呼吸性风尘的降尘效率在50%左右。
图1是本实用新型中支架喷雾降尘装置的结构简图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种新型支架喷雾降尘装置，为了使本实用新型的目的、技术 方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，对本实用新型进一步详细说明。本实用新型提供了一种新型支架喷雾降尘装置，在煤矿工作面综放支架上科学合 理的布置前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，前探梁喷雾 结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构形成全方位、高密度的降尘喷雾网 络，降低了煤矿井下生产过程中的高浓度粉尘，提高了除尘效率。如图1所示的，用于煤矿 工作面的支架喷雾降尘装置包括煤矿工作面综放支架1，该煤矿工作面综放支架1上依次 设置有前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，前探梁喷雾结 构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构同时喷雾，形成一煤矿工作面综放支 架全断面降尘区域。前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构同时喷雾形 成了覆盖该煤矿工作面综放支架1整个断面的降尘喷雾区，提高了降尘雾的密度，从而实 现了煤矿工作面的总粉尘降尘效率在90%以上，呼吸性风尘的降尘效率在50%左右。前探 梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构可以采用现有技术已知的 任何技术形势。为了更进一步的提高本实用新型的性能，如图1所示的，煤矿工作面综放支架1包 括顶梁2与底座3，顶梁2和底座3之间通过立柱4连接，顶梁2的前端设置有前梁5，顶梁 2的后端设置有掩护梁6，掩护梁6的后端铰接有尾梁7 ；前探梁喷雾结构布置在前梁5上， 架前喷雾结构布置在位于立柱4前方的顶梁2上，架后喷雾结构布置在位于立柱4后方的 顶梁2上，放煤喷雾结构布置在掩护梁6的下端。将前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架 间后喷雾结构与放煤喷雾结构合理的布置在煤矿工作面综放支架1上，克服了现有技术中 喷雾系统参数、喷雾装置结构不合理的技术问题，提高了降尘效率。更进一步的，前探梁喷雾结构包括水平布置的前探梁喷雾杆8，前探梁喷雾杆8上 依次均勻设置有第一前探梁喷嘴9、第二前探梁喷嘴10与第三前探梁喷嘴11 ；第一前探梁 喷嘴9与水平方向呈45°角，向前梁5方向喷雾；第二前探梁喷嘴10与煤矿工作面综放支 架1上的煤流运动方向垂直，向底座3方向喷雾；第三前探梁喷嘴11与水平方向呈135° 角，向立柱4方向喷雾。第一前探梁喷嘴9、第二前探梁喷嘴10与第三前探梁喷嘴11形成 一个喷雾平面，自煤矿工作面综放支架1的顶部向下笼罩，增加了喷雾的均勻性，并且前探 梁喷雾杆8呈水平方向布置，保证了采煤机与工人在煤矿工作面综放支架1的平台上稳定 运行。更进一步的，第一前探梁喷嘴9、第二前探梁喷嘴10与第三前探梁喷嘴11可以采 用现有技术中已知的任何技术形势，但本实用新型采用的第一前探梁喷嘴9、第二前探梁喷 嘴10与第三前探梁喷嘴11均是直径为2. 5mm的陶瓷扇形直射式喷嘴，提高了喷雾效率，进 而提高了降尘效果。前探梁喷雾杆8的长度为1.細，保证了喷雾区域的范围。更进一步的，架前喷雾结构包括架前喷雾杆，该架前喷雾杆上设置有架前喷嘴12，架前喷嘴12与水平方向呈45。角，向位于立柱4前方的底座3方向喷雾；架后喷雾结构包 括架后喷雾杆，该架后喷雾杆上设置有架后喷嘴13，架后喷嘴13与水平方向呈135°角，向 位于立柱4后方的底座3方向喷雾。显然的，架前喷嘴12与第三前探梁喷嘴11的喷雾形 成交叉喷雾网，提高了降尘雾气的浓度，增强了降尘效率。更进一步的，架前喷嘴12与架后喷嘴13可以采用现有技术中已知的任何技术形 势，本实用新型的架前喷嘴12与架后喷嘴13均是直径为1. 8mm的铜制实心圆锥形旋涡离 心混合式喷嘴，提高了本实用新型的性能。更进一步的，放煤喷雾结构包括放煤喷雾杆，放煤喷雾杆上设置有放煤喷嘴14，向 尾梁7方向喷雾，即向后部刮板运输机15的方向喷雾，本实用新型的放煤喷嘴是直径为2mm 的铜制实心圆锥形旋涡离心混合式喷嘴，加强了对放煤区域的降尘效果。显然的，前探梁喷雾杆8、架前喷雾杆、架后喷雾杆与放煤喷雾杆是相连通的。更进一步的，支架喷雾降尘装置配置有一用于控制煤矿工作面综放支架以及前探 梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构工作的自动控制机构。可以 采用现有技术中已知的任何技术手段，比如采用多个传感器与微型电脑的配置即可实现。而本实用新型的采用的是SZY型矿用综放工作面光控装置由SZY型矿用隔爆型兼 本质安全型电源箱、SZY型矿用本质安全型光控控制箱、YND型矿用电磁阀、YNG型矿用本质 安全型光控传感器、YNC型触控传感器等组成。SZY型矿用隔爆型兼本质安全型电源箱为矿 用隔爆型兼本质安全型结构，给整套系统提供本质安全型工作电源；SZY型矿用本质安全 型光控控制箱用以设定喷雾点参数、接受来自传感器的信息，控制电动阀的开启、关闭；YNG 型矿用本质安全型光控传感器用以探测采煤机的位置并传送给SZY矿用本质安全型光控 控制箱，作为采煤机联动自动喷雾的控制信号；YNC型触控传感器用以探测液压支架的移 架、放顶煤等信息，传送给SZY矿用本质安全型光控控制箱，作为移架、放顶煤自动喷雾的 控制信号。更进一步的提高本实用新型的性能。应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本 实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离 本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均 落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种新型支架喷雾降尘装置，其包括煤矿工作面综放支架，其特征在于该煤矿工 作面综放支架上依次设置有前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷 雾结构。
2.根据权利要求1所述的新型支架喷雾降尘装置，其特征在于上述煤矿工作面综放 支架包括顶梁与底座，顶梁和底座之间通过立柱连接，顶梁的前端设置有前梁，顶梁的后端 设置有掩护梁，掩护梁的后端铰接有尾梁；前探梁喷雾结构布置在前梁上，架前喷雾结构布 置在位于立柱前方的顶梁上，架后喷雾结构布置在位于立柱后方的顶梁上，放煤喷雾结构 布置在掩护梁的下端。
3.根据权利要求2所述的新型支架喷雾降尘装置，其特征在于上述前探梁喷雾结构 包括水平布置的前探梁喷雾杆，前探梁喷雾杆上依次均勻设置有第一前探梁喷嘴、第二前 探梁喷嘴与第三前探梁喷嘴；第一前探梁喷嘴与水平方向呈45°角，第二前探梁喷嘴与煤 矿工作面综放支架上的煤流运动方向垂直，第三前探梁喷嘴与水平方向呈135°角。
4.根据权利要求3所述的新型支架喷雾降尘装置，其特征在于上述第一前探梁喷嘴、 第二前探梁喷嘴与第三前探梁喷嘴均是直径为2. 5mm的陶瓷扇形直射式喷嘴。
5.根据权利要求2所述的新型支架喷雾降尘装置，其特征在于上述架前喷雾结构包 括架前喷雾杆，该架前喷雾杆上设置有架前喷嘴，架前喷嘴与水平方向呈45°角，架后喷雾 结构包括架后喷雾杆，该架后喷雾杆上设置有架后喷嘴，架后喷嘴与水平方向呈135°角。
6.根据权利要求5所述的新型支架喷雾降尘装置，其特征在于上述架前喷嘴与架后 喷嘴均是直径为1. 8mm的铜制实心圆锥形旋涡离心混合式喷嘴。
7.根据权利要求2所述的新型支架喷雾降尘装置，其特征在于上述放煤喷雾结构包 括放煤喷雾杆，放煤喷雾杆上设置有放煤喷嘴。
8.根据权利要求7所述的新型支架喷雾降尘装置，其特征在于上述放煤喷嘴是直径 为2mm的铜制实心圆锥形旋涡离心混合式喷嘴。
9.根据权利要求1至8任一权顶所述的新型支架喷雾降尘装置，其特征在于上述支 架喷雾降尘装置配置有一用于控制煤矿工作面综放支架以及前探梁喷雾结构、架间前喷雾 结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构工作的自动控制机构。
专利摘要本实用新型提供了一种新型支架喷雾降尘装置，其包括煤矿工作面综放支架，该煤矿工作面综放支架上依次设置有前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构同时喷雾，形成一煤矿工作面综放支架全断面降尘区域。本实用新型在煤矿工作面综放支架科学合理的布置前探梁喷雾结构、架间前喷雾结构、架间后喷雾结构与放煤喷雾结构，使煤矿工作面的全断面形成降尘区域，扩大了降尘范围，提高了降尘效率，有效的降低了煤矿井下生产过程中的高浓度粉尘。
文档编号E21F5/02GK201924956SQ20112002720
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者于岩斌, 周刚, 孙鑫, 崔向飞, 杨俊磊, 潘刚, 王刚, 田传强, 程卫民, 聂文, 荀杰, 谢军, 陈连军 申请人:山东科技大学