一种跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种煤矿工作面开采，尤其是放顶煤工作面开采的跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统。所述发泡剂储罐、发泡供液泵、发泡剂调节阀通过连接管道连接到所述配比混合罐，用于提供发泡液配比的发泡剂；所述清水储罐、清水泵、供水调节阀通过连接管道连接到所述配比混合罐，用于提供发泡液配比的清水；所述配比混合罐配比后的发泡液在引入到所述系统的高压风的作用下将发泡液送入所述发泡网过滤、细化，并在所述尾梁伸收辅助阀的控制下与放煤同步开启，发泡液经由所述尾梁喷头喷出，实现工作面放煤过程的发泡除尘。所述前溜缸连接的前部输送机和所述后溜缸连接的后部输送机的牵引和推动下，实现所述除尘系统与工作面开采同步推移。
【专利说明】一种跟机推移式放顶煤工作面泡沬除尘系统
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及煤矿工作面开采，尤其是放顶煤工作面开采。
【背景技术】
[0002]煤矿粉尘对工人身体健康、煤矿生产安全以及煤矿周围生态环境有很大的危害。数据显示，2010年I?10月份，全国煤矿安全事故死亡2080人，但每年尘肺病死亡人数却超过6000，是生产安全事故死亡人数的2倍。全国煤矿265左右接尘人员、尘肺病现患率
7.72%、死亡率3.24%。在放顶煤工作面开采中顶煤下放以及液压支架移架是综放工作面的两个主要产尘来源，约占综放面粉尘产的60%左右。由于工作面空间狭小，风流流场复杂，支架后尾梁喷雾远远无法满足除尘的效果，因此，研究降低放顶煤工作面粉尘的有效方法具有重要的经济社会意义。泡沫除尘作为煤矿除尘的方式之一，有着显著的优越性，特别是在综采放顶煤工作面中，采用泡沫除尘不仅能有效降低粉尘浓度，而且能节省极大水资源。
[0003]目前国内外煤矿广泛采用的粉尘控制技术主要有煤层注水、喷雾降尘、利用除尘器除尘、通风除尘等。泡沫除尘方式的研究最早是在20世纪50年代西方，并大规模应用于前苏联。我国在上世纪80年代开始研究泡沫除尘的应用，在一些煤矿逐渐开始用泡沫除尘替代原有煤层注水等除尘方式，其效率相比有了很大的提高。表I为放顶煤除尘方式对比表。
[0004]表I现有几种除尘方式比较
[0005]序号I种类I原理丨缺点除尘效率
I 煤层注煤层开采前，打钻孔，操作简单，设需水量大，除50%-80%水并注入高压水，充分湿备投入少尘效率不高润煤层，降低开采时煤尘含量》
I 喷雾降采用压力水射流技术将设备简单，成耗水量大、喷40%-70%尘水雾化，然后水雾捕捉本低，维修方头容易堵塞粉尘颗粒便
I 除尘器利用涡流高压风机将粉除尘效率较设备体积大，40%-85% 除尘尘压入机器集中回收高投入费用大
"4通风除通风除尘是利用风流的操作简单效率低，易造30%-60% 尘作用对粉尘的扩散进行成二次污染
控制
I泡沫除水、发泡剂按比例混合需水量极少,形成的泡沫漂85%以上尘后通过泡沫发生器产生除尘效率高。浮在空中，影大量泡沫喷洒到含尘空响视线
气中，增加与尘粒的接触面和黏附性。
[0006]对比上述除尘方式，泡沫除尘不仅具有煤层注水、喷雾降尘、除尘器除尘、通风除尘的效果而且有以下特点:在放顶煤层上喷洒一层泡沫，可从初始就能更好地防止尘源的扩散；在放顶煤开采的过程中时，将泡沫喷洒到已经扩散的尘源上增加了泡沫与粉尘粒子的接触几率；泡沫的液膜含有特制的发泡剂，能大幅度降低水的表面张力，发泡剂子在水溶液和粉尘颗粒接触的界面上吸附，迅速改变粉尘的湿润性能，增加粉尘被湿润的速度。
【发明内容】
[0007]本发明实施例的目的在于提供一种跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统，旨在解决放顶煤开采放煤过程产生大量的粉尘，严重危害井下工人身体健康的问题，传统的粉尘抑制方案为阀门洒水除尘，这种方法不仅极大的浪费水资源，而且除尘效率低，无法适应放顶煤支架后部复杂的工作环境。
[0008]本发明实施例是这样实现的，一种跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统，所述跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统包括:
[0009]发泡剂储罐，用于存储所述除尘系统所用的发泡剂；
[0010]清水储罐，用于存储所述系统所用配比发泡液的清水；
[0011]发泡供液泵，用于除尘工作时提供配比所需的发泡剂；
[0012]清水泵，用于除尘工作时提供配比所需的清水；
[0013]发泡剂调节阀，用于调节配比时所需的发泡剂流量的大小；
[0014]供水调节阀，用于调节配比时所需的清水流量的大小；
[0015]配比混合罐，用于存贮配比好的发泡液，为所述泡沫除尘系统提供除尘所用的发泡液体；
[0016]风压表，用于指示所述系统除尘工作时高压动力风的指示；
[0017]单向电磁阀，用于控制提供除尘工作时配比好的发泡液；
[0018]发泡网，用于细化及过滤即将进入尾梁喷头的发泡液；
[0019]尾梁伸收辅助阀，用于工作面放煤过程中打开放顶煤支架的放煤插板时同步打开该尾梁伸收辅助阀来提供配比好的发泡液，以保证所述除尘系统喷洒发泡液与放煤同步；
[0020]尾梁喷头，用于喷洒配比好的发泡液，进而实现工作面放煤时的泡沫除尘；
[0021]平移工作台，用于装载所述系统的整个装置，以便实现工作面推移时的跟机移动；
[0022]前溜缸，用于连接前部输送机和移动工作台，实现所述系统在前部输送机拉动下带动所述系统平移工作台前移，实现整个装置的跟机前移；
[0023]后溜缸，用于连接后部输送机和移动工作台，实现所述系统在后部输送机推动下推动所述系统平移工作台前移，实现整个装置的跟机前移。
[0024]所述发泡剂储罐、发泡供液泵、发泡剂调节阀通过连接管道连接到所述配比混合罐，用于提供发泡液配比的发泡剂；所述清水储罐、清水泵、供水调节阀通过连接管道连接到所述配比混合罐，用于提供发泡液配比的清水；所述配比混合罐配比后的发泡液在引入到所述系统的高压风的作用下将发泡液送入所述发泡网过滤、细化，并在所述尾梁伸收辅助阀的控制下与放顶煤支架的放煤插板同步开启(即与放煤同步)，发泡液经由所述尾梁喷头喷出，实现了在放煤时即开启所述除尘系统，实现了工作面放煤过程的发泡除尘。
[0025]进一步，通过所述移动工作台，在所述前溜缸连接的前部输送机和所述后溜缸连接的后部输送机的牵引和推动下，实现了所述除尘系统与工作面开采同步推移。
[0026]进一步，由于使用了所述除尘系统，由喷淋发泡液代替传统的喷雾、喷水，节约了水资源，提高了除尘效率。
[0027]本发明的跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统即实现了单个液压支架放煤时能跟随放煤插板自动进行泡沫除尘，又可以通过前后部输送机的牵引及推动实现跟随工作面的推进而迁移，无需另外设置牵引动力及牵引装置，该设计结构巧妙、除尘效果高、并能节省除尘用水。
[0028]本发明填补了我国在放顶煤开采工作面除尘上跟机推移式泡沫除尘的空白，能够应用在所有煤矿开采的放顶煤工作面粉尘治理中，科研成果将极大地带动科技进步和社会、经济的发展，极大的改善井下工人的工作环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是本发明实施例提供的跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统组成图。
[0030]图中，1.前溜缸；2.发泡剂储罐；3.清水储罐；4.平移工作台；5.清水泵；6.发泡供液泵；7.供水调节阀；8.发泡剂调节阀；9.配比混合罐；10.风压表；11.单向电磁阀；12.发泡网；13.后溜缸；14.尾梁伸收辅助阀；15.尾梁喷头。
[0031]图2是本发明实施例提供的跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统总体示意图。
[0032]图中，1.顶板；2.前部输送机；3.前溜缸；4.发泡机组；5.发泡机组平移工作台；
6.后溜缸；7.泡沫输送管道；8.尾梁伸收辅助阀；9.液压支架；10.尾梁喷头；11.后部输送机；12.放顶煤层。
【具体实施方式】
[0033]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0034]图1示出了本发明提供的跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统结构。为了便于说明，仅仅不出了与本发明相关的部分。
[0035]本发明的跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统，该跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统包括:前溜缸I ;发泡剂储罐2 ;清水储罐3 ;平移工作台4 ;清水泵5 ;发泡供液泵6 ;供水调节阀7 ;发泡剂调节阀8 ;配比混合罐9 ;风压表10 ;单向电磁阀11 ;发泡网12 ；后溜缸13 ;尾梁伸收辅助阀14 ;尾梁喷头15及相应连接管路。
[0036]所述发泡剂储罐2、发泡供液泵6、发泡剂调节阀8通过连接管道连接到所述配比混合罐9，用于提供发泡液配比的发泡剂；所述清水储罐3、清水泵5、供水调节阀7通过连接管道连接到所述配比混合罐9，用于提供发泡液配比的清水；所述配比混合罐9配比后的发泡液在引入到所述系统的高压风的作用下将发泡液送入所述发泡网12过滤、细化，并在所述尾梁伸收辅助阀14的控制下通过所述尾梁喷头15将发泡除尘液喷洒在放顶煤工作面里，实现了工作面放煤过程一旦放煤即除尘的控制。所述移动工作台4为所述除尘系统发泡机组的载体，在所述前溜缸I所连接的前部输送机和所述后溜缸13所连接的后部输送机的牵引和推动下，实现所述除尘系统与工作面开采同步推移。
[0037]下面结合附图2及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
[0038]如图2所示，本发明实施例的跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统总体示意图。图中，1.顶板；2.前部输送机；3.前溜缸；4.发泡机组；5.发泡机组平移工作台；6.后溜缸；7.泡沫输送管道；8.尾梁伸收辅助阀；9.液压支架；10.尾梁喷头；11.后部输送机；12.放顶煤层。
[0039]图中所述发泡机组4为本发明实施例的核心组成，与所述发泡机组平移工作台5、前溜缸3、后溜缸6、尾梁伸收辅助阀8、尾梁喷头10及泡沫输送管道7组成所述跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统。所述顶板I为放顶煤开采工作面的顶煤，在采煤时，由所述液压支架9进行支护，采煤机割下的煤由前部输送机2运输出工作面，放顶煤层12处的煤由液压支架9的尾梁往复运动，将顶煤挤压破碎，然后通过打开液压支架9的尾梁插板，进行放煤。所述跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统即在该放煤过程中进行发泡除尘的。
[0040]所述发泡机组4配比好发泡液后，通过所述尾梁伸收辅助阀8的控制与放煤同步，发泡液经由泡沫输送管道7等由尾梁喷头10喷洒至所述液压支架9后部的放煤工作面，与放煤同步进行泡沫除尘。
[0041]所述发泡机组4等组成的所述跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统随工作面整体的跟机推移由所述发泡机组平移工作台5在所述前溜缸3在所连接的所述前部输送机2的牵引及所述后溜缸6在所连接的所述后部输送机11的推动作用下实现所述跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统的整体跟机移动，保证了与工作面开采的同步。
[0042]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统，其特征在于，所述跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统包括: 发泡剂储罐，用于存储所述除尘系统所用的发泡剂； 清水储罐，用于存储所述系统所用配比发泡液的清水； 发泡供液泵，用于除尘工作时提供配比所需的发泡剂； 清水泵，用于除尘工作时提供配比所需的清水； 发泡剂调节阀，用于调节配比时所需的发泡剂流量的大小； 供水调节阀，用于调节配比时所需的清水流量的大小； 配比混合罐，用于存贮配比好的发泡液，为所述泡沫除尘系统提供除尘所用的发泡液体； 风压表，用于指示所述系统除尘工作时高压动力风的指示； 单向电磁阀，用于控制提供除尘工作时配比好的发泡液； 发泡网，用于细化及过滤即将进入尾梁喷头的发泡液； 尾梁伸收辅助阀，用于工作面放煤过程中打开放顶煤支架的放煤插板时同步打开该尾梁伸收辅助阀来提供配比好的发泡液，以保证所述除尘系统喷洒发泡液与放煤同步； 尾梁喷头，用于喷洒配比好的发泡液，进而实现工作面放煤时的泡沫除尘； 平移工作台，所述系统的整个装置的载体，能实现工作面推移时在前后溜缸的作用下跟机移动； 前溜缸，用于连接前部输送机和移动工作台，实现所述系统在前部输送机拉动下带动所述系统平移工作台前移，实现整个装置的跟机前移； 后溜缸，用于连接后部输送机和移动工作台，实现所述系统在后部输送机推动下推动所述系统平移工作台前移，实现整个装置的跟机前移。
2.如权利要求1所述的跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统，其特征在于放顶煤工作面放煤时，能根据放煤插板或者放煤窗的打开实现自动的喷洒发泡泡沫，进而实现工作面煤粉的除尘，有效抑制粉尘的漂移，保证高可靠的除尘效率，并能大大节省水资源。
3.如权利要求1所述的跟机推移式放顶煤工作面泡沫除尘系统，其特征在于工作面整体向前推进时能跟机同步向前推移。
【文档编号】E21C35/22GK104153779SQ201410390329
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】宋庆军, 姜海燕, 赵协广, 王忠勇, 杨见 申请人:山东科技大学, 山东华辉自动化设备有限公司