一种尘源自动隔离喷雾控降尘方法和装置与流程

本发明涉及煤矿除尘领域，具体涉及一种尘源自动隔离喷雾控降尘方法和装置。

背景技术：

煤矿井下综采工作面在采煤机割煤时，因割煤机滚筒强力破粹导致煤壁出现片帮及大量煤炭坠落到溜煤槽底部产生高达1700mm左右高度的冲击扬尘，冲击扬尘源底部向外快速扩散，为了不阻挡割煤机司机的视线，因此阻挡冲击尘外跑的溜槽隔离带高度只有1000mm，根本挡不住瞬时产生的大量粉尘，导致大量粉尘在巷道风流作用下飘散到人行巷道。

现有的针对解决煤壁片帮冲击产尘的方法有两种：一种是在液压支架顶部向下高压喷雾引射降尘，这种方法由于风速高，落差大(在3～4.6米)，在喷雾压力在8mpa时降尘效率在80％左右，既浪费了水源又产生了大量水雾落到工作面，影响工作人员的工作环境，如果喷雾的压力降低，降尘效果则不好；另一方法是在液压支架上挂挡尘帘，但是挡尘帘的高度是固定不变的影响司机视线，为了不影响司机的视线在挡尘帘下端与割煤机电缆溜槽间有大约300～500mm的间隙，且因工作面液压支架移动距离差异导致挡尘帘相互错开，形成一定宽度的缝隙，粉尘从缝隙中逃出随风扩散到工作面，控尘效果不好。

技术实现要素：

本发明针对目前煤壁片帮冲击产尘在液压支架上挂挡尘帘，但是由于液压支架的高度不变影响司机的视线并且液压支架的移动不同步，导致挡尘帘相互错开有缝隙，粉尘从缝隙进入工作面的问题，提供一种尘源自动隔离喷雾控降尘装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一方面，本申请提供了一种尘源自动隔离喷雾控降尘方法，包括挡尘帘，所述挡尘帘安装在升降缸上，所述升降缸可以控制所述挡尘帘的升降。

优选的，所述升降缸通过水压驱动其升降。现有的驱动方式大多是通过液压或电动的方式驱动，液压油缸的话就需要铺设油路，还需要额外提供油，并且液压油缸还存在漏油的风险。由于井下的环境比较潮湿，如果采用电动的方式驱动，电机有可能会被打湿而不能工作，并且采用电动的方式驱动也需要额外提供电源，要么通过长距离的电线传输，要么通过移动电源或者现场发电，这样要么线路复杂，要么浪费能源。采用电动的方式还有可能导致安全事故的发生，由于采煤的井下瓦斯含量比自然环境高，那么如果电机出现故障，会增加瓦斯爆炸的风险。通过水的方式驱动升降缸的升降，井下本来的降尘均是通过喷水实现的，因此管路简单，不需额外铺设，并且通过水控制升降缸的升降也不会出现安全事故。

优选的，所述挡尘帘的顶部安装有喷头，所述喷嘴喷水与所述升降缸的上升是同步的。升降缸和喷头通过同一个水泵控制，这样就能保证升降缸在上升的同时就开始喷水了，挡尘帘的上升与喷水降尘时同步的，降尘效果更好。

另一方面，本申请还提供了一种尘源自动隔离喷雾控降尘装置，包括升降缸和挡尘帘，所述升降缸的底座安装在溜槽上，所述挡尘帘安装在所述升降缸的活塞上；所述升降缸的顶部安装有喷头安装架，所述喷头安装架设有若干喷头。

优选的，所述喷头安装架上设有第二进水口，所述升降缸的下部设有第一进水口，所述升降缸与水泵连通以便通过水的压力驱动升降缸的升降；所述水泵同时为所述喷头和升降缸供水。本申请提供的升降缸通过水的压力实现升降缸的升降，升降缸升降的高度是根据需要设计的，通过控制水的压力的大小从而控制升降缸上升的速度。喷嘴喷雾的时间根据割煤机滚筒运行的速度设定，当喷雾时间到后喷嘴就会自动停止喷雾，升降缸失去了水的压力，在挡尘帘的重力以及升降缸自身重力的作用下，向下移动收缩。通过水的压力来控制升降器的升降，使得控制管路简单方便，效率也高，不需要提供额外的动力，节省了能源。升降缸和喷头通过同一个水泵控制，这样就能保证升降缸在上升的同时就开始喷水了，挡尘帘的上升与喷水降尘时同步的，降尘效果更好。

优选的，所述尘源自动隔离喷雾控降尘装置包括至少两个升降缸，还包括控制箱，所述控制箱与水阀电连接，所述水阀通过四通接头与所述第一进水口和第二进水口连通。设置两个升降缸，使得挡尘帘的受力更好，不会倾斜。

优选的，所述尘源自动隔离喷雾控降尘装置还包括红外发射器和红外接收器；所述红外发射器安装在割煤机上，在每个液压支架上安装有所述红外接收器，所述红外接收器与所述控制箱电连接。当割煤机运行到位后，液压支架上的红外接收器接收到割煤机上的红外发射器发射的信号，红外接收器将信号传递给控制箱，控制箱控制水阀开启，从而控制升降器的升高和喷嘴喷雾，实现自动控制。

优选的，所述尘源自动隔离喷雾控降尘装置还包括三通，所述三通的第一端和第二端分别与所述两个升降缸的第一进水口连通，所述三通的第三端连接有第三喷头，所述第三喷头的位置低于所述升降缸的第一进水口。将第三喷头的位置设置得比第一进水口低，当水阀停止进水后，升降器内的水通过第一进水口流入，经过第三喷头喷出，使得升降器能顺利的下落。

优选的，所述喷头安装架设有两组喷头，一组的第一喷头斜向上设置，另一组的第二喷头水平设置。第一喷头与水平喷头安装架的夹角为15-30°，对割煤机的滚筒部位进行降尘，第二喷头与喷头安装架水平设置，水平喷向煤壁，因此能有效的对下落的粉尘进行降尘。

优选的，所述升降缸的上部设有出气孔。在升降缸上部加入防腐润滑剂以保证升降缸中活塞上下活动自如，保证缸体润滑，当升降缸上升时，缸体活塞推动油缸内部的防腐润滑液同步向上移动，并对升降缸缸壁进行润滑减少活塞移动的摩擦阻力，升降缸缸体中多余的空气从出气孔中排出；当水阀停止喷水后，挡尘帘在自身重力作用下带动升降缸快速向下移动，升降缸在向下移动的过程中位于活塞上端的防腐润滑剂将再次对升降缸缸壁进行润滑，以保证下次正常运行。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本申请通过将升降缸控制挡尘帘升降的方法，使得挡尘帘可以实现升降，不再位置固定不变的，这样既不会挡住司机的视线，也降低了挡尘帘安装在液压支架上，由于液压支架的移动出现缝隙，粉尘从缝隙扩散到人行道的概率，挡尘效果更好。

2、通过控制升降缸的升起与降落控制挡尘帘的升起与降落，当割煤机开始工作的时候，升降缸升高，升降缸在升高的同时喷头安装架上的喷头对煤壁进行喷雾，当割煤机停止工作，喷头安装架上的喷头也停止喷水。本申请提供的尘源自动隔离喷雾控降尘装置中挡尘帘的位置是可以上下变化的，而不是固定不变的，使用的时候升降缸将挡尘帘升高，在割煤机移动的时候升降缸没有上升，因此不会挡住司机的视线，割煤时，挡尘帘上升，挡尘帘的高度加上溜槽隔离带的高度就能有效阻止粉尘外溢，在加上喷嘴喷出的喷雾进行降尘处理，粉尘能快速的落入到溜槽内。

附图说明：

图1为本申请提供的尘源自动隔离喷雾控降尘装置的结构示意图；

图2为尘源自动隔离喷雾控降尘装置的俯视图；

图3为本申请提供的尘源自动隔离喷雾控降尘装置未喷雾时的状态图；

图4为本申请提供的尘源自动隔离喷雾控降尘装置喷雾时的状态图。

图中标记：1-挡尘帘套管，2-升降缸，3-出气孔，4-喷头安装架，5-第四管路，6-第二进水口，7-底座，8-第一进水口，9-第二管路，10-第五管路，11-三通，12-第六管路，13-第三喷头，14-第三管路，15-四通，16-第一管路，17-红外接收器，18-红外发射器，19--控制箱，20—水阀，21-进水管，22-喷头，23-挡尘帘。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

一方面，如图1所示，本申请提供了一种尘源自动隔离喷雾控降尘方法，包括挡尘帘23，所述挡尘帘23安装在升降缸2上，所述升降缸2可以控制所述挡尘帘23的升降。所述升降缸2通过水压驱动其升降；所述挡尘帘23的顶部安装有喷头22，所述喷嘴喷水与所述升降缸2的上升是同步的。

另一方面，如图1至图4所示，本申请还提供了一种尘源自动隔离喷雾控降尘装置，包括两个升降缸2和挡尘帘23，升降缸2的底座7安装在溜槽上，升降缸2的升降高度根据现场的实际需要设定，本实施例提供的升降缸2可以升高的高度为800～900mm，在加上现有的溜槽的高度为1000mm左右，这样本实施例在使用时的总高度为1800～1900mm。升降缸2的顶部安装有喷头安装架4，挡尘帘23安装在喷头安装架4靠近人行道的一侧，喷头安装架4的两侧安装有挡尘帘套管1，通过挡尘帘套管1将挡尘帘23向下垂。

喷头安装架4上安装有两组喷头22，一组的第一喷头斜向上设置，与喷头安装架4之间的角度为15-30°，对割煤机的滚筒进行降尘处理；另一组的第二喷头，喷出的喷雾与喷头安装架4水平，割煤机的滚筒割煤产生的粉尘垂直下落的时候第二喷头与垂直下落的粉尘垂直，这样的降尘效果更好。

每个升降缸2的下部均设有第一进水口8，喷头安装架4上设有第二进水口6，尘源自动隔离喷雾控降尘装置还包括控制箱19、水阀20、红外发射器18和红外接收器17，红外发射器18安装在割煤机上，随着割煤机的运动而运动，红外接收器17安装在每根液压支架上，水阀20通过四通15与第二进水口6和两个第一进水口8连通，四通15的第一端与水阀20的出口通过第一管路16连通，四通15的第二端和第三端分别与两个升降缸2的第一进水口8通过第二管路9和第三管路14连通，四通15的第三端与喷头安装架4上的第二进水口6通过第四管路5连通，第四管路5最好采用高压软管。两个升降缸2的第一进水口8处还分别通过第五管路10和第六管路12与三通11的第一端和第二端连通，三通11的第三端连接有第三喷头13。水通过第一进水口8进入升降缸2内，升降缸2在水压的作用下向上升，水的压力越大，升降缸2上升的速度就越快，因为在实际使用时，可以根据割煤机的运行速度以及降尘量的大小控制水压的大小，从而控制升降缸2的升降速度。第五管路10、第六管路12、三通11和第三喷头13的位置均低于第一进水口8。水阀20的进水端通过进水管21与水泵连接。

红外接收器17与控制箱19电连接，当割煤机运行到位后，红外接收器17接收到红外发射器18发出的信号，并将信号传递到控制箱19，控制箱19接收到信号后将水阀20打开使得升降缸2在上升的时候就开始喷雾，从而实现降尘。在升降缸2的上部设有出气孔3，通过出气孔3对升降缸2的外壁施加防腐润滑剂以保证升降缸2中活塞上下活动自如，保证缸体润滑，当升降缸2上升时，缸体活塞推动油缸内部的防腐润滑液同步向上移动，并对升降缸2缸壁进行润滑减少活塞移动的摩擦阻力，升降缸2缸体中多余的空气从出气孔3中排出；当水阀20停止喷水后，挡尘帘在自身重力作用下带动升降缸2快速向下移动，升降缸2在向下移动的过程中位于活塞上端的防腐润滑剂将再次对升降缸2缸壁进行润滑，以保证下次正常运行。

工作过程：当割煤机运行的时候，红外接收器17没有接收到红外发射器18发出的信号，水阀20关闭，升降缸2内没有水压，因此升降缸2是收缩状态，如图3所示，挡尘帘23不会影响割煤司机的视线。当割煤机运行到位，红外接收器17接收到割煤机上的红外发射器18发出的信号，水阀20打开，升降缸2在水压的作用下向上升同时升降缸2顶部的第一喷头和第二喷头开始喷雾，如图4所示，由于有挡尘帘23遮挡因此水雾不会进入人行道，不会使得工作环境变差。根据割煤机的实际运行速度设定喷雾的时间，如果割煤机割煤的速度快，产生的粉尘量多，则可以将喷雾的时间延长，如果割煤机割煤的速度慢，产生的粉尘了就相对较少，则可以将喷雾的时间缩短，节约用水。同时第三喷头13对溜槽进行喷雾进一步降尘。当喷雾时间到或者割煤机移位后，控制箱19控制水阀20关闭，升降缸2内的水从第三喷头13喷出，升降缸2失去了水压后，在挡尘帘23的重力以及升降缸2自身重力的作用下向下回缩。

本申请提供的尘源自动隔离喷雾控降尘装置的升降缸2的底座7安装在溜槽上，挡尘帘23的位置固定没有间隙，粉尘不会经过挡尘帘23进入人行道，且升降缸2上升后，第一喷头与割煤机的滚筒之间的距离控制在两米内，第一喷头和第二喷头的喷雾头按上下两个方向布置正好能完全覆盖割煤滚筒，从而能更好地对粉尘的产尘源进行降尘处理。升降缸2的升降高度可以根据现场煤层高度冲击粉尘上扬高度设计，能有效控制粉尘外溢。

升降缸2的升降是通过水压来控制的，现有的驱动方式大多是通过液压或电动的方式驱动，液压油缸的话就需要铺设油路，还需要额外提供油，并且液压油缸还存在漏油的风险。由于井下的环境比较潮湿，如果采用电动的方式驱动，电机有可能会被打湿而不能工作，并且采用电动的方式驱动也需要额外提供电源，要么通过长距离的电线传输，要么通过移动电源或者现场发电，这样要么线路复杂，要么浪费能源。采用电动的方式还有可能导致安全事故的发生，由于采煤的井下瓦斯含量比自然环境高，那么如果电机出现故障，会增加瓦斯爆炸的风险。通过水的方式驱动升降缸的升降，井下本来的降尘均是通过喷水实现的，因此管路简单，不需额外铺设，并且通过水控制升降缸的升降也不会出现安全事故。升降缸2通过水进行驱动其上升，水泵持续供水则升降缸2在水的作用下开始上升，水的压力决定了升降缸2上升的速度，水压大，则升降缸2上升的快，水压小则升降缸2上升的慢。当升降缸2上升到最高位置后，由于水泵持续供水，水为升降提供的动力大于升降缸以及挡尘帘的重力，因此升降缸的活塞被固定在最高处，不会下降，当水泵停止供水后升降缸2内的水从第三喷头13喷出，升降缸2失去了水压后，在挡尘帘23的重力以及升降缸2自身重力的作用下向下回缩。

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。