專利名稱：一種用于煤礦綜放工作面的支架噴霧降塵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于煤礦的降塵裝置，尤其涉及一種用于煤礦綜放工作面的支架 噴霧降塵裝置。
背景技術(shù)：
采煤工作面的粉塵濃度一直大大超過作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響作業(yè)工人的身體健康。 采煤工作面采煤機(jī)截割、移架、放煤時(shí)產(chǎn)生的粉塵濃度高達(dá)5000 6000mg/m3，有些煤礦個(gè) 別瞬間原始總粉塵濃度甚至高達(dá)8000-10000mg/m3，大大超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重污染著工作環(huán) 境。粉塵濃度過高，易引起瓦斯煤塵爆炸事故，嚴(yán)重威脅著煤礦企業(yè)的安全高效生產(chǎn)，并造 成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。另外，工人長(zhǎng)期處于高濃度粉塵作業(yè)場(chǎng)所，易患上職業(yè)塵肺病，煤炭企 業(yè)患?jí)m肺病的人數(shù)占我國(guó)患?jí)m肺病總?cè)藬?shù)的一半，對(duì)此，國(guó)家每年要花費(fèi)大量的財(cái)力去治 愈塵肺病患者，同時(shí)也給患者及家屬帶來很大痛苦。目前國(guó)內(nèi)外除塵方法主要有聲波霧化降塵技術(shù)，磁化水降塵技術(shù)，預(yù)荷電噴霧降 塵技術(shù)，泡沫降塵技術(shù)和高效噴霧降塵技術(shù)等應(yīng)用于煤礦井下，可使其作業(yè)處的總粉塵和 呼吸性粉塵得到有效沉降。一般來說，工業(yè)中所用除塵器通常分為干式機(jī)械除塵器、濕式除 塵器、過濾除塵器和電除塵器等。在煤礦井下應(yīng)用的除塵設(shè)備方面，干式機(jī)械除塵器和過濾 除塵器，機(jī)體較為龐大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜；電除塵器不宜直接凈化高濃度含塵氣體對(duì)制造和安裝 質(zhì)量要求較高，且井下運(yùn)行不夠安全。相比而言，對(duì)于煤礦井下除塵，特別是放頂煤工作面 的除塵，濕式除塵器尤其是噴霧降塵具有不可比擬的優(yōu)越性，國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤礦均采用了濕 式降塵，該種方式的降塵效果比較明顯，其平均降塵率超過了 70%，有效改善了工作面的生 產(chǎn)環(huán)境。雖然煤礦井下綜放工作面使用的噴霧降塵噴嘴種類眾多，而且應(yīng)用過程中取得了 一定的降塵效果的同時(shí)也暴露出很多問題。已有的噴霧降塵方法和噴霧設(shè)備布置多數(shù)出現(xiàn) 的問題是降塵效率不高，呼吸性粉塵和全塵的沉降率低。主要原因是由于噴霧系統(tǒng)參數(shù)、噴 霧裝置結(jié)構(gòu)不合理，影響了噴霧降塵效果，而對(duì)綜放工作面霧化噴嘴的選用情況則主要根 據(jù)人們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)憑主觀選擇。即針對(duì)不同生產(chǎn)工序的產(chǎn)塵粒度特點(diǎn)究竟采取何種類型的 噴嘴才能取得較好的降塵效果，僅僅依靠主觀經(jīng)驗(yàn)是很難控制煤礦工作面的粉塵濃度的。 尤其是綜放工作面液壓支架噴霧系統(tǒng)，目前主要包括前探梁噴霧、放煤口噴霧等兩個(gè)部分， 而前探梁噴霧桿垂直于工作面底板，不僅影響了采煤機(jī)的安全通行，而且極易刮傷支架平 臺(tái)行走的工人，且據(jù)調(diào)查目前綜放支架噴霧形式下總粉塵降塵效率只有50 60% ；呼吸性 粉塵的降塵效率僅為20 30%，現(xiàn)有的噴霧布置遠(yuǎn)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)濃度要求。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)有待于更進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷提供一種用于煤礦綜放工作面的支架噴霧 降塵裝置，在保證采煤機(jī)及行人安全的前提下，實(shí)現(xiàn)采煤工作面全斷面噴霧降塵，以降低煤礦井下生產(chǎn)過程中的高濃度粉塵，提高除塵效率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明方案包括一種用于煤礦綜放工作面的支架噴霧降塵裝置，其包括煤礦工作面綜放支架，其 中，該煤礦工作面綜放支架上依次設(shè)置有前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié) 構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)，前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)同 時(shí)噴霧，形成一煤礦工作面綜放支架全斷面降塵區(qū)域。所述的支架噴霧降塵裝置，其中，上述煤礦工作面綜放支架包括頂梁與底座，頂梁 和底座之間通過立柱連接，頂梁的前端設(shè)置有前梁，頂梁的后端設(shè)置有掩護(hù)梁，掩護(hù)梁的后 端鉸接有尾梁；前探梁噴霧結(jié)構(gòu)布置在前梁上，架前噴霧結(jié)構(gòu)布置在位于立柱前方的頂梁 上，架后噴霧結(jié)構(gòu)布置在位于立柱后方的頂梁上，放煤噴霧結(jié)構(gòu)布置在掩護(hù)梁的下端。所述的支架噴霧降塵裝置，其中，上述前探梁噴霧結(jié)構(gòu)包括水平布置的前探梁噴 霧桿，前探梁噴霧桿上依次均勻設(shè)置有第一前探梁噴嘴、第二前探梁噴嘴與第三前探梁噴 嘴；第一前探梁噴嘴與水平方向呈45°角，向前梁方向噴霧；第二前探梁噴嘴與煤礦工 作面綜放支架上的煤流運(yùn)動(dòng)方向垂直，向底座方向噴霧；第三前探梁噴嘴與水平方向呈 135°角，向立柱方向噴霧。所述的支架噴霧降塵裝置，其中，上述第一前探梁噴嘴、第二前探梁噴嘴與第三前 探梁噴嘴均是直徑為2. 5mm的陶瓷扇形直射式噴嘴。所述的支架噴霧降塵裝置，其中，上述架前噴霧結(jié)構(gòu)包括架前噴霧桿，該架前噴霧 桿上設(shè)置有架前噴嘴，架前噴嘴與水平方向呈45°角，向位于立柱前方的底座方向噴霧； 架后噴霧結(jié)構(gòu)包括架后噴霧桿，該架后噴霧桿上設(shè)置有架后噴嘴，架后噴嘴與水平方向呈 135°角，向位于立柱后方的底座方向噴霧。所述的支架噴霧降塵裝置，其中，上述架前噴嘴與架后噴嘴均是直徑為1.8mm的 銅制實(shí)心圓錐形旋渦離心混合式噴嘴。所述的支架噴霧降塵裝置，其中，上述放煤噴霧結(jié)構(gòu)包括放煤噴霧桿，放煤噴霧桿 上設(shè)置有放煤噴嘴，向尾梁方向噴霧。所述的支架噴霧降塵裝置，其中，上述放煤噴嘴是直徑為2mm的銅制實(shí)心圓錐形 旋渦離心混合式噴嘴。所述的支架噴霧降塵裝置，其中，上述支架噴霧降塵裝置配置有一用于控制煤礦 工作面綜放支架以及前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu) 工作的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)。本發(fā)明提供了一種用于煤礦綜放工作面的支架噴霧降塵裝置，在煤礦工作面綜放 支架科學(xué)合理的布置前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)， 使煤礦工作面的全斷面形成降塵區(qū)域，擴(kuò)大了降塵范圍，提高了降塵效率，有效的降低了煤 礦井下生產(chǎn)過程中的高濃度粉塵。另外，前探梁噴霧結(jié)構(gòu)的前探梁噴霧桿為水平布置，保證 了工人以及車輛能夠在煤礦工作面綜放支架的平臺(tái)上自由行走，并且前探梁噴霧桿上均勻 設(shè)置三個(gè)噴嘴，噴霧范圍大幅度提高，使噴霧更加均勻，尤其是前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴 霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)相互配合，形成立體全面的噴霧降塵結(jié)構(gòu)，從而實(shí) 現(xiàn)了煤礦工作面的總粉塵降塵效率在90%以上，呼吸性風(fēng)塵的降塵效率在50%左右。


圖1是本發(fā)明中支架噴霧降塵裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種用于煤礦綜放工作面的支架噴霧降塵裝置，為了使本發(fā)明的目 的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更清楚、明確，以下將結(jié)合附圖與實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明提供了一種用于煤礦綜放工作面的支架噴霧降塵裝置，在煤礦工作面綜放 支架上科學(xué)合理的布置前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié) 構(gòu)，前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)形成全方位、高密 度的降塵噴霧網(wǎng)絡(luò)，降低了煤礦井下生產(chǎn)過程中的高濃度粉塵，提高了除塵效率。如圖1所 示的，用于煤礦綜放工作面的支架噴霧降塵裝置包括煤礦工作面綜放支架1，該煤礦工作面 綜放支架1上依次設(shè)置有前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧 結(jié)構(gòu)，前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)同時(shí)噴霧，形成 一煤礦工作面綜放支架全斷面降塵區(qū)域。前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)同時(shí)噴霧形 成了覆蓋該煤礦工作面綜放支架1整個(gè)斷面的降塵噴霧區(qū)，提高了降塵霧的密度，從而實(shí) 現(xiàn)了煤礦工作面的總粉塵降塵效率在90%以上，呼吸性風(fēng)塵的降塵效率在50%左右。前探 梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)已知的 任何技術(shù)形勢(shì)。為了更進(jìn)一步的提高本發(fā)明的性能，如圖1所示的，煤礦工作面綜放支架1包括頂 梁2與底座3，頂梁2和底座3之間通過立柱4連接，頂梁2的前端設(shè)置有前梁5，頂梁2的 后端設(shè)置有掩護(hù)梁6，掩護(hù)梁6的后端鉸接有尾梁7 ；前探梁噴霧結(jié)構(gòu)布置在前梁5上，架前 噴霧結(jié)構(gòu)布置在位于立柱4前方的頂梁2上，架后噴霧結(jié)構(gòu)布置在位于立柱4后方的頂梁2 上，放煤噴霧結(jié)構(gòu)布置在掩護(hù)梁6的下端。將前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴 霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)合理的布置在煤礦工作面綜放支架1上，克服了現(xiàn)有技術(shù)中噴霧系 統(tǒng)參數(shù)、噴霧裝置結(jié)構(gòu)不合理的技術(shù)問題，提高了降塵效率。更進(jìn)一步的，前探梁噴霧結(jié)構(gòu)包括水平布置的前探梁噴霧桿8，前探梁噴霧桿8上 依次均勻設(shè)置有第一前探梁噴嘴9、第二前探梁噴嘴10與第三前探梁噴嘴11 ；第一前探梁 噴嘴9與水平方向呈45°角，向前梁5方向噴霧；第二前探梁噴嘴10與煤礦工作面綜放支 架1上的煤流運(yùn)動(dòng)方向垂直，向底座3方向噴霧；第三前探梁噴嘴11與水平方向呈135° 角，向立柱4方向噴霧。第一前探梁噴嘴9、第二前探梁噴嘴10與第三前探梁噴嘴11形成 一個(gè)噴霧平面，自煤礦工作面綜放支架1的頂部向下籠罩，增加了噴霧的均勻性，并且前探 梁噴霧桿8呈水平方向布置，保證了采煤機(jī)與工人在煤礦工作面綜放支架1的平臺(tái)上穩(wěn)定 運(yùn)行。更進(jìn)一步的，第一前探梁噴嘴9、第二前探梁噴嘴10與第三前探梁噴嘴11可以采 用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何技術(shù)形勢(shì)，但本發(fā)明采用的第一前探梁噴嘴9、第二前探梁噴嘴 10與第三前探梁噴嘴11均是直徑為2. 5mm的陶瓷扇形直射式噴嘴，提高了噴霧效率，進(jìn)而 提高了降塵效果。前探梁噴霧桿8的長(zhǎng)度為1.細(xì)，保證了噴霧區(qū)域的范圍。更進(jìn)一步的，架前噴霧結(jié)構(gòu)包括架前噴霧桿，該架前噴霧桿上設(shè)置有架前噴嘴12，架前噴嘴12與水平方向呈45°角，向位于立柱4前方的底座3方向噴霧；架后噴霧結(jié)構(gòu)包 括架后噴霧桿，該架后噴霧桿上設(shè)置有架后噴嘴13，架后噴嘴13與水平方向呈135°角，向 位于立柱4后方的底座3方向噴霧。顯然的，架前噴嘴12與第三前探梁噴嘴11的噴霧形 成交叉噴霧網(wǎng)，提高了降塵霧氣的濃度，增強(qiáng)了降塵效率。更進(jìn)一步的，架前噴嘴12與架后噴嘴13可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何技術(shù)形 勢(shì)，本發(fā)明的架前噴嘴12與架后噴嘴13均是直徑為1. 8mm的銅制實(shí)心圓錐形旋渦離心混 合式噴嘴，提高了本發(fā)明的性能。更進(jìn)一步的，放煤噴霧結(jié)構(gòu)包括放煤噴霧桿，放煤噴霧桿上設(shè)置有放煤噴嘴14，向 尾梁7方向噴霧，即向后部刮板運(yùn)輸機(jī)15的方向噴霧，本發(fā)明的放煤噴嘴是直徑為2mm的 銅制實(shí)心圓錐形旋渦離心混合式噴嘴，加強(qiáng)了對(duì)放煤區(qū)域的降塵效果。顯然的，前探梁噴霧桿8、架前噴霧桿、架后噴霧桿與放煤噴霧桿是相連通的。更進(jìn)一步的，支架噴霧降塵裝置配置有一用于控制煤礦工作面綜放支架以及前探 梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)工作的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)?？梢?采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何技術(shù)手段，比如采用多個(gè)傳感器與微型電腦的配置即可實(shí)現(xiàn)。而本發(fā)明的采用的是SZY型礦用綜放工作面光控裝置由SZY型礦用隔爆型兼本質(zhì) 安全型電源箱、SZY型礦用本質(zhì)安全型光控控制箱、YND型礦用電磁閥、YNG型礦用本質(zhì)安全 型光控傳感器、YNC型觸控傳感器等組成。SZY型礦用隔爆型兼本質(zhì)安全型電源箱為礦用隔 爆型兼本質(zhì)安全型結(jié)構(gòu)，給整套系統(tǒng)提供本質(zhì)安全型工作電源；SZY型礦用本質(zhì)安全型光 控控制箱用以設(shè)定噴霧點(diǎn)參數(shù)、接受來自傳感器的信息，控制電動(dòng)閥的開啟、關(guān)閉；YNG型 礦用本質(zhì)安全型光控傳感器用以探測(cè)采煤機(jī)的位置并傳送給SZY礦用本質(zhì)安全型光控控 制箱，作為采煤機(jī)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)噴霧的控制信號(hào)；YNC型觸控傳感器用以探測(cè)液壓支架的移架、 放頂煤等信息，傳送給SZY礦用本質(zhì)安全型光控控制箱，作為移架、放頂煤自動(dòng)噴霧的控制 信號(hào)。更進(jìn)一步的提高本發(fā)明的性能。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本 發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán) 利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出替換、簡(jiǎn)單組合等多種變形，這些均落入本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于煤礦綜放工作面的支架噴霧降塵裝置，其包括煤礦工作面綜放支架，其特 征在于該煤礦工作面綜放支架上依次設(shè)置有前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴 霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)，前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié) 構(gòu)同時(shí)噴霧，形成一煤礦工作面綜放支架全斷面降塵區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支架噴霧降塵裝置，其特征在于上述煤礦工作面綜放支架 包括頂梁與底座，頂梁和底座之間通過立柱連接，頂梁的前端設(shè)置有前梁，頂梁的后端設(shè)置 有掩護(hù)梁，掩護(hù)梁的后端鉸接有尾梁；前探梁噴霧結(jié)構(gòu)布置在前梁上，架前噴霧結(jié)構(gòu)布置在 位于立柱前方的頂梁上，架后噴霧結(jié)構(gòu)布置在位于立柱后方的頂梁上，放煤噴霧結(jié)構(gòu)布置 在掩護(hù)梁的下端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支架噴霧降塵裝置，其特征在于上述前探梁噴霧結(jié)構(gòu)包括 水平布置的前探梁噴霧桿，前探梁噴霧桿上依次均勻設(shè)置有第一前探梁噴嘴、第二前探梁 噴嘴與第三前探梁噴嘴；第一前探梁噴嘴與水平方向呈45°角，向前梁方向噴霧；第二前 探梁噴嘴與煤礦工作面綜放支架上的煤流運(yùn)動(dòng)方向垂直，向底座方向噴霧；第三前探梁噴 嘴與水平方向呈135°角，向立柱方向噴霧。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的支架噴霧降塵裝置，其特征在于上述第一前探梁噴嘴、第二 前探梁噴嘴與第三前探梁噴嘴均是直徑為2. 5mm的陶瓷扇形直射式噴嘴。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支架噴霧降塵裝置，其特征在于上述架前噴霧結(jié)構(gòu)包括架 前噴霧桿，該架前噴霧桿上設(shè)置有架前噴嘴，架前噴嘴與水平方向呈45°角，向位于立柱前 方的底座方向噴霧；架后噴霧結(jié)構(gòu)包括架后噴霧桿，該架后噴霧桿上設(shè)置有架后噴嘴，架后 噴嘴與水平方向呈135°角，向位于立柱后方的底座方向噴霧。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的支架噴霧降塵裝置，其特征在于上述架前噴嘴與架后噴嘴 均是直徑為1. 8mm的銅制實(shí)心圓錐形旋渦離心混合式噴嘴。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支架噴霧降塵裝置，其特征在于上述放煤噴霧結(jié)構(gòu)包括放 煤噴霧桿，放煤噴霧桿上設(shè)置有放煤噴嘴，向尾梁方向噴霧。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的支架噴霧降塵裝置，其特征在于上述放煤噴嘴是直徑為2mm 的銅制實(shí)心圓錐形旋渦離心混合式噴嘴。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一權(quán)項(xiàng)所述的支架噴霧降塵裝置，其特征在于上述支架噴 霧降塵裝置配置有一用于控制煤礦工作面綜放支架以及前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié) 構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)工作的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于煤礦綜放工作面的支架噴霧降塵裝置，其包括煤礦工作面綜放支架，該煤礦工作面綜放支架上依次設(shè)置有前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)，前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)同時(shí)噴霧，形成一煤礦工作面綜放支架全斷面降塵區(qū)域。本發(fā)明在煤礦工作面綜放支架科學(xué)合理的布置前探梁噴霧結(jié)構(gòu)、架間前噴霧結(jié)構(gòu)、架間后噴霧結(jié)構(gòu)與放煤噴霧結(jié)構(gòu)，使煤礦工作面的全斷面形成降塵區(qū)域，擴(kuò)大了降塵范圍，提高了降塵效率，有效的降低了煤礦井下生產(chǎn)過程中的高濃度粉塵。
文檔編號(hào)E21F5/00GK102080565SQ201110029050
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者于巖斌, 周剛, 孫鑫, 崔向飛, 楊俊磊, 潘剛, 王剛, 田傳強(qiáng), 程衛(wèi)民, 聶文, 荀杰, 謝軍, 陳連軍 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)