抑尘装置的制作方法

本实用新型实施例涉及煤矿除尘技术，具体涉及一种抑尘装置。

背景技术：

矿井煤尘的防治工作是煤炭工业安全生产中的重要内容。矿井煤尘不仅具有爆炸危险，会对煤矿安全生产带来很大的威胁，而且还会危害人体健康，矿工长期吸入煤尘后，轻者会患呼吸性疾病、重者会患上尘肺病，而尘肺病引发的矿工致残和死亡人数在国内外都十分惊人，据统计，尘肺病死亡人数是工伤死亡人数的六倍。另外，矿井煤尘聚集可能会引发火灾，煤尘还会加速机械磨损，缩短精密仪器的使用寿命；矿井煤尘还会危害电气设备安全，引起电气设备短路、接地等故障，会对煤矿正常生产造成严重影响，因此搞好煤炭工业煤尘防治工作对于保障矿工的生命财产安全具有重要的现实意义。

目前，煤矿的除尘方法主要采用大水幕除尘、煤壁提前注水等措施来除尘。煤壁提前注水，用水量大，容易造成水资源严重浪费。传统的大水幕除尘装置，价格比较昂贵，成本高，对水质要求高；而且大水幕结构复杂，一旦损坏后维修难度大。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提出一种抑尘装置，以解决上述技术问题。

本实用新型实施例提出一种抑尘装置，其包括：喷雾器和抑尘网，抑尘网包括安装架和纱网，纱网覆设在安装架上；喷雾器包括喷杆和多个喷咀，所述多个喷咀分别安装在喷杆上，相邻喷咀相距预定距离，喷杆与供水管路连接；抑尘网安装在喷咀下方的预定位置处。

可选地，每个喷咀均与抑尘网呈预定夹角，预定夹角为30°-60°。

可选地，其中，预定夹角为45°。

可选地，其中，抑尘网与喷咀的间距小于等于50cm。

可选地，其中，相邻喷咀间距相等，间距为20-30cm。

可选地，其中，喷咀包括咀身和咀头，咀身和咀头焊接而成，咀身为管状，咀头为空心圆锥体，其上具有喷孔，喷孔的直径小于等于2mm。

可选地，其中，喷杆为不锈钢钢管，其内径小于等于34mm。

可选地，其中，安装架为矩形框架，由不锈钢制作而成。

可选地，其中，纱网为塑料网，塑料网的网孔的尺寸小于等于0.2cm×0.2cm。

可选地，其中，喷杆通过连接管与供水管路连接，连接管上具有用于控制供水管路向喷杆内注水的阀门。

本实用新型实施例提出的抑尘装置通过设置喷雾器和抑尘网，将抑尘网设置在喷雾器下风侧的预定位置，即可形成雾化水帘，实现喷雾降尘，相对于现有技术中的大水幕降尘装置，本实用新型实施例提出的抑尘装置结构简单，生产成本低，便于装卸和维护，复用率高；通过将喷咀与抑尘网设置为预定夹角，使得喷雾器落在抑尘网上的面积最大化，可覆盖全断面，实现全方位除尘，除尘效率高。

附图说明

图1是本实用新型实施例的抑尘装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的喷雾器的结构示意图。

图3是固相、液相和气相接触角示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细描述。

图1示出了本实用新型实施例的抑尘装置的结构示意图，图2示出了本实用新型实施例的喷雾器的结构示意图。抑尘装置包括喷雾器和抑尘网，抑尘网包括安装架7和纱网6，纱网6覆设在安装架7上；喷雾器包括喷杆1和多个喷咀2，多个喷咀2安装在喷杆1上，相邻喷咀2相距预定距离，喷杆1与供水管路连接；使用时，喷杆1安装在巷道顶板上，抑尘网安装在喷咀下风侧的预定位置处。

抑尘装置可设置在有粉尘、煤尘的巷道下风侧的任意位置，安装要求低，例如综采工作面回、运顺槽、掘进工作面、主要回风大巷、转载点等地点的下风侧。

安装时，首先，将喷雾器沿巷道顶板安装完成，喷杆1的长度方向与巷道走向垂直，喷杆1的长度与巷道宽度适配。喷杆1距离巷道顶板不大于10cm，每个喷咀2迎风方向设置，每个喷咀2与抑尘网呈预定夹角(如45°)。将喷杆2与矿井供水系统连接。其次，将抑尘网安装在灭尘地点，设置在喷雾器的下风侧，使用铁丝等与巷道顶进行连接和加固。喷咀2与抑尘网相距预定距离(如50cm)。安装完成后，将喷雾器打开，抑尘网上会形成一道喷雾雾化水帘，立即捕捉风流携带的大量粉尘、煤尘，不间断的进行喷雾，雾化墙也在不间断的成型，不间断的进行降尘，在带尘风流通过抑尘装置时，将煤尘留下，化作了泥土，净化了风流，提高了作业环境质量，保障了煤矿安全生产。

为了增大水幕面积，每个喷咀2均与抑尘网呈预定夹角，夹角为30-60°。优选地，喷咀2与抑尘网的夹角为45°，根据接触角原理和杨氏方程计算可知，水雾落在了抑尘网上面的面积最大，可覆盖全断面，实现全方位除尘，灭尘效果最佳。

进一步地，喷咀2与安装架7间距小于等于50cm，间距在50cm以内时，喷雾器开始喷雾时，在雾化时，能在抑尘网上形成一道全封闭的水雾帘，以覆盖全断面，当粉尘、煤尘通过水雾帘时将其全部除去，实现全方位除尘。

在本实用新型的实施例中，喷杆1由不锈钢无缝钢管制成，其内径小于等于34mm。喷杆1的长度可根据巷道宽度进行设置，例如4.2m。喷杆1上具有带螺口安装孔，用于安装喷咀2。

在本实用新型的实施例中，喷咀2采用铜质材料制成，铜质材料抗腐蚀性强，而且强度高，可保证在矿井水的压力下不会损坏。在图2中，喷咀2的数量为8个，相邻喷咀2的间距相等，例如将间距设置为20-30cm。喷咀2的数量设置，以喷咀2喷出的水雾能全部覆盖断面即可。

进一步地，喷咀2包括咀身和咀头，咀身和咀头焊接而成，咀身采用铜管制成，铜管的外径为2cm，内径为1.6cm。咀头为空心圆锥体，圆锥体壁厚为0.4cm，咀头具有喷孔，喷孔的直径≤2mm。喷孔的直径越小，雾化效果越好。

在本实用新型的实施例中，安装架7为矩形框架，由不锈钢制成。安装架7的尺寸可根据巷道进行设置，例如宽×高＝4.2m×3.2m或者3.6m×3.2m。根据巷道断面的需要，还可将安装架7分成若干个小框架，小框架的尺寸可设为30cm×30cm。每个小框都用纱网6进行覆盖。小框架的周向上设置有卡槽，纱网通过螺栓和压条与卡槽固定连接。纱网6可采用网孔尺寸不大于0.2cm×0.2cm的高分子塑料网，如聚乙烯或聚氯乙烯，也可采用其他具有阻燃性能的材料。

进一步地，如图1所示，安装架7上还具有用于人员通行的小门8，小门8也用塑料网进行覆盖。小门8在设计时必须能够实现自关，人员通行后可自动关闭，例如，可通过一根弹簧实现小门8的自动关闭，将弹簧的两端分别固定在门拉手5和安装架7上。

在本实用新型的实施例中，喷杆1与供水管路通过连接管3连接，连接管采用高压软管，供水管路的压力应不小于2MPa。

进一步地，连接管3上设置有阀门4，用于控制供水管路向喷杆1内注水，可方便控制喷雾器工作，节约用水。阀门4可采用电动阀门，以实现远程控制。

本实用新型实施例的抑尘装置的理论基础和依据如下：

粉尘颗粒与液体接触后能否相互附着难易程度的性质叫做湿润性。粉尘可根据能够被水湿润的程度分为两类：疏水性粉尘(如：石墨、炭黑)和亲水性粉尘(如：石英、粉尘、锅炉灰)。疏水性粉尘与液体接触时，接触面趋于缩小而不能附着，粉尘不易被湿润；亲水性粉尘与液体接触时，接触面扩大而相互附着，粉尘易被湿润。随着粉尘粒径的减小、压力的降低以及温度的升高，粉尘的湿润性降低。此外，粉尘的湿润性还与粉尘的种类、历经和形状、生成条件、组成、温度、含水率、表面粗糙度及荷电性等性质有关；同时还与液体的表面张力及尘粒与液体之间的粘附力和接触方式有关。表面张力越小的液体，粉尘湿润性越好。

一般来说，矿井巷道内由于生产所产生的大量粉尘和煤尘，单靠一组简单的洒水装置，除尘是不彻底的，只能解决一小部分粉尘和煤尘。本实用新型实施例的抑尘装置通过设置喷雾器和抑尘网，利用矿井的供水系统形成一个网状喷雾水珠墙，使粉尘和煤尘在风流的带动下，通过该抑尘装置时，将所有粉尘和煤尘消灭。粉尘湿润是指液体将尘粒表面气体挤出后，在其表面铺展的过程。在这一过程中，固-气界面消失，形成固-液界面和液-气界面，所以湿润过程也就是固-液-气三相界面上表面能变化的过程。粉尘的湿润性是决定除尘设施除尘效果的重要因素，它取决于液体和尘粒表面的接触角。接触角θ是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角，是润湿程度的量度。液体和尘粒界面(AC)与液体表面的切线(AB)间的夹角，由图3可知：

cosθ＝(Fd.a-Fd.w)/Fw.a

式中Fd.a——尘、气界面的表面张力，P_a；

Fd.w——尘、液界面的表面张力，P_a；

Fd.a——液、气界面的表面张力，P_a；

若cosθ＜0，即θ＞90°时，尘粒不被水湿润；若0＜cosθ＜1，即θ＜90°时，尘粒能被湿润；若cosθ＝0，即θ＝0时，就能完全湿润。

容易被湿润的粉尘称为亲水性粉尘，不容易被湿润的粉尘称为疏水性粉尘。各种矿岩的湿润边界角大小因其矿物成分和岩石化学成分不同而不同，其中岩尘和煤尘都能够被水湿润，而且岩尘比煤尘更容易被水湿润，因此，均可采用喷雾降尘。该抑尘装置正是利用了煤尘与水良好的接触性，从而将其湿润、聚集、沉降，从而达到降尘除尘的目的。

该新型抑尘装置主要应用于煤矿，用来消除生产过程中所产生的煤尘、粉尘，从而为广大煤矿工人提供一个良好的作业环境，降低和消除煤矿工人尘肺病、矽肺病的得病率。同时，消除煤矿井下粉尘、煤尘爆炸，保障安全生产。

本实用新型实施例的抑尘装置在综采工作面等地点应用时的注意事项，具体如下：

(1)抑尘装置的设置位置：掘进巷道设在距工作面不大于150米处，综采工作面设在回风顺槽距工作面不大于50米处。原则上设置一组抑尘装置，有条件的可设置两组以上，相邻抑尘装置的间距不大于600米；

(2)井下供水管路必须保证有充足的水量，供水水压大于2.0MPa；

(3)连接管上的阀门必须保持常开状态，工作人员不得擅自关闭阀门；

(4)抑尘装置安装必须牢固、安全、可靠，防止其脱落，造成损坏；

(5)抑尘装置必须便于安装和拆卸，且安装位置必须远离电气设备，防止影响电气设备的正常运行；

(6)现场作业人员应爱护抑尘装置，严禁人员随意敲击新型抑尘装置，另外需安排人员定时检查抑尘装置的喷咀防止其堵塞，影响喷雾效果；

(7)工作面回风、运输顺槽、掘进工作面工具房内应准备足够量的备用抑尘装置，一旦发现损坏可以立即进行现场更换，确保正常使用；

(8)损坏的抑尘装置应该及时回收进行维修，严禁乱扔乱放；

(9)工人出入采掘工作面要随手关闭抑尘网的门，以保证防尘、灭尘效果；

(10)安装时，严格按照使用说明书操作，在靠近抑尘网风流上风侧安设喷雾器，喷雾器的喷雾应覆盖全断面，并保证喷雾能正常的使用；

(11)由各使用单位对抑尘网进行维护和管理，定期对抑尘网进行清洗。

本实用新型实施例的抑尘装置与传统的除尘装置相比较，具有以下优点：

(1)该抑尘装置不需要专门人员去开关阀门，可实现远程控制，降低了劳动力成本，提高了灭尘效率，还可节约用水量，降低生产成本；

(2)该抑尘装置可实现全断面、全方位灭尘，该抑尘装置喷雾雾化效果好，在抑尘网上形成一层水幕，在风流经过时，彻底洗掉煤尘、粉尘；同时该抑尘装置的纱网给风流一个阻力，可放缓风流速度，减少扬尘数量，也给回风量施加了一定的阻力，采空区风流流出量放缓，可减少氧气流入量，放缓采空区氧化速度，防止采空区自然发火，消除火患；

(3)该抑尘装置结构简单，生产成本低，便于制造、维修和恢复；

(4)矿井所有巷道均有供水管路，直接安装便可使用，利用水压作为动力，无需电能驱动，运行成本低，安全性能高；

(5)应用范围广，对风流大小要求低，不仅消除煤尘、粉尘，还可湿润空气，提高作业环境。

以上，结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本实用新型的思想。本领域技术人员在本实用新型具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本实用新型保护范围之内。