一种应用在掘进工作面的多层雾幕控尘装置的制作方法

本发明属于煤矿井下除尘设备技术领域，特别是涉及一种应用在掘进工作面的多层雾幕控尘装置。

背景技术：

在煤矿井下采煤作业时，会伴有大量的粉尘产生，而掘进工作面又是产尘的重灾区，大约占到煤矿井下总产尘量的30％。

目前，应用在掘进工作面的除尘方法主要包括湿式打眼、掘进机内外喷雾、通风除尘等，其中的喷雾除尘具有较高的除尘效率，但是，其在现场应用中仍然存在不足之处。

由于掘进机在工作时，其掘进机头需要不停的摆动并变化位置，以充分的截割工作面的煤体，这就导致产尘位置也会随着掘进机头进行变化，而目前的除尘方法都是定点除尘，导致有效除尘区域只能集中在一处，其他区域的除尘效果将相应的变差。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种应用在掘进工作面的多层雾幕控尘装置，能够实现随动除尘，有效除尘区域可随着掘进机头的位置进行变化，进一步提高了掘进工作面的整体除尘效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种应用在掘进工作面的多层雾幕控尘装置，包括水泵、供水管、空压机、供气管及喷嘴；所述水泵及空压机均安装在掘进机上，在掘进机的截割臂上安装有管路支架；所述供水管一端与水泵相连接，供水管另一端管体呈螺旋状盘绕在管路支架上；所述供气管一端与空压机相连接，供气管另一端管体呈螺旋状盘绕在管路支架上；所述供水管与供气管在管路支架上平行分布，所述喷嘴连接在螺旋状的供水管与供气管之间，且在螺旋方向上分布有若干喷嘴，由若干喷嘴喷出水雾形成多层雾幕。

所述水泵配装有水过滤机，水过滤机的进水口与井下水源相连，水过滤机的出水口与水泵相连；所述水过滤机采用轮式可移动结构，水过滤机位于掘进机后方进行随动。

在所述多层雾幕后方的掘进机上安装有粉尘浓度传感器，通过粉尘浓度传感器实时检测掘进工作面的粉尘浓度，所述喷嘴的喷雾参数根据实测的粉尘浓度进行调整。

在螺旋状的所述供水管与供气管之间连接有若干水气交汇管，所述喷嘴安装在水气交汇管上。

所述水气交汇管的两端分别通过可调式接头与供水管和供气管相连通，水气交汇管通过可调式接头具有摆转自由度，通过水气交汇管的摆转对喷嘴的喷雾喷射方向进行调节。

本发明的有益效果：

本发明的应用在掘进工作面的多层雾幕控尘装置，能够实现随动除尘，有效除尘区域可随着掘进机头的位置进行变化，进一步提高了掘进工作面的整体除尘效果。

附图说明

图1为本发明的一种应用在掘进工作面的多层雾幕控尘装置的结构示意图；

图2为本发明的喷嘴、水气交汇管、可调式接头、供水管及供气管的装配示意图；

图3为通过本发明产生的多层雾幕效果图；

图中，1—水泵，2—供水管，3—空压机，4—供气管，5—喷嘴，6—掘进机，7—管路支架，8—多层雾幕，9—水过滤机，10—粉尘浓度传感器，11—水气交汇管，12—可调式接头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～3所示，一种应用在掘进工作面的多层雾幕控尘装置，包括水泵1、供水管2、空压机3、供气管4及喷嘴5；所述水泵1及空压机3均安装在掘进机6上，在掘进机6的截割臂上安装有管路支架7；所述供水管2一端与水泵1相连接，供水管2另一端管体呈螺旋状盘绕在管路支架7上；所述供气管4一端与空压机3相连接，供气管4另一端管体呈螺旋状盘绕在管路支架7上；所述供水管2与供气管4在管路支架7上平行分布，所述喷嘴5连接在螺旋状的供水管2与供气管4之间，且在螺旋方向上分布有若干喷嘴5，由若干喷嘴5喷出水雾形成多层雾幕8。

所述水泵1配装有水过滤机9，水过滤机9的进水口与井下水源相连，水过滤机9的出水口与水泵1相连；所述水过滤机9采用轮式可移动结构，水过滤机9位于掘进机6后方进行随动。通过水过滤机9先将水源中的杂质滤除，滤除杂质后的水再由水泵1泵送至喷嘴5，降低了喷嘴5出现阻塞的情况，保证了喷雾质量。

在所述多层雾幕8后方的掘进机6上安装有粉尘浓度传感器10，通过粉尘浓度传感器10实时检测掘进工作面的粉尘浓度，所述喷嘴5的喷雾参数根据实测的粉尘浓度进行调整。

在螺旋状的所述供水管2与供气管4之间连接有若干水气交汇管11，所述喷嘴5安装在水气交汇管11上。

所述水气交汇管11的两端分别通过可调式接头12与供水管2和供气管4相连通，水气交汇管11通过可调式接头12具有摆转自由度，通过水气交汇管11的摆转对喷嘴5的喷雾喷射方向进行调节。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

在截割工作面的煤体之前，先行启动多层雾幕8，以将截割头隔离在多层雾幕8与煤体之间，然后开始截割作业，在截割作业的同时，通过粉尘浓度传感器10对多层雾幕8后方的掘进工作面的粉尘浓度进行实时检测，当粉尘浓度满足要求时，维持现有的喷雾参数和喷嘴5喷射角度即可。

当粉尘浓度仍然高于规定值时，可以先行调整喷嘴5的喷射方向，具体通过控制可调式接头12对水气交汇管11的摆转角度进行调节，如果此时粉尘浓度下降到规定值以下，则保持现有状态下的多层雾幕8。

如果经过调整喷嘴5的喷射方向后，仍未使粉尘浓度下降到规定值以下，则可加大水泵1的供水压力和流量，同时加大空压机3的供气压力和流量，提高多层雾幕8的覆盖范围和捕获粉尘颗粒的能力，直到粉尘浓度下降到规定值以下。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

技术特征：

技术总结
一种应用在掘进工作面的多层雾幕控尘装置，包括水泵、供水管、空压机、供气管及喷嘴，截割臂上安装有管路支架；供水管一端与水泵相连，另一端管体螺旋盘绕在管路支架上，水泵配装有水过滤机且与掘进机随动；供气管一端与空压机相连，另一端管体螺旋盘绕在管路支架上；供水管与供气管平行分布，供水管与供气管之间连接有若干水气交汇管，喷嘴安装在水气交汇管上；水气交汇管两端分别通过可调式接头与供水管和供气管相连通，水气交汇管通过可调式接头具有摆转自由度，通过水气交汇管的摆转对喷嘴的喷雾喷射方向进行调节，由若干喷嘴喷出水雾形成多层雾幕；多层雾幕后方的掘进机上安装有粉尘浓度传感器，喷嘴喷雾参数根据实测的粉尘浓度进行调整。

技术研发人员：荆德吉;徐放;韩方伟;马明星;李雪聪
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：2018.12.26
技术公布日：2019.04.19