專利名稱：礦井用自動消煙捕塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于礦山防塵設(shè)備，是一種特別適用于礦山井下工作面爆破施工時自動噴霧的消煙除塵機(jī)械。
礦井采掘工作面爆破施工，是產(chǎn)生高濃度粉塵和有毒有害氣體的集中環(huán)節(jié)，對礦工健康危害極大。目前使用的諸如水炮泥袋降塵等方法，均程序復(fù)雜，降塵效果總不理想。中國專利申請CN2046545U公開了一種風(fēng)水綜合降塵器，它利用壓風(fēng)和壓力水在風(fēng)水混合腔內(nèi)混合成風(fēng)水混合物后向塵區(qū)噴射實心霧流。但該降塵器霧流直徑小，霧化程度差，防塵效果欠佳；特別是該降塵器沒有自動控制裝置，應(yīng)用范圍受到很大限制，放炮時不能靠近采掘工作面，及時消除放炮后的高濃度粉塵和有毒有害氣體，致使操作人員難以有效避免塵毒危害。在中國專利申請CN85204544U中公開了一種防爆型礦用自動噴霧的控制裝置，它利用爆破時的聲波，經(jīng)聲電轉(zhuǎn)換器自動控制系統(tǒng)達(dá)到自動噴霧的目的。但不足之處是，結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，采用電子元件多，價格昂貴，不利于推廣普及；由于是在井下靠電作為動力源，故需配置防爆設(shè)施；該裝置安置距工作面長達(dá)70米，與噴頭相距60米，勢必需要安設(shè)專門的風(fēng)水管，這不僅加大了降塵費用，安裝使用也很不方便。
鑒于此，本實用新型的目的是提供一種礦井用消煙除塵設(shè)備，它不僅能夠自動控制，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，捕塵效率高，使用也方便、安全。
本實用新型具有進(jìn)水管、進(jìn)風(fēng)管和與進(jìn)水管和進(jìn)風(fēng)管相通的風(fēng)水霧化腔，風(fēng)水霧化腔又與水霧噴咀相通，其主要特點是在進(jìn)水管和進(jìn)風(fēng)管管路上設(shè)有能對進(jìn)水管和進(jìn)風(fēng)管的管路同時起開閉作用的風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)，該風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)經(jīng)一連桿與波盤相聯(lián)，所述水霧噴咀至少為一個，所述風(fēng)水霧化腔的數(shù)目能與水霧噴咀數(shù)目相適應(yīng)。當(dāng)波盤呈垂直狀態(tài)時，風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，放炮時產(chǎn)生的強(qiáng)有力的沖擊波將波盤擊倒，傳動連桿隨波盤向下轉(zhuǎn)動，連桿驅(qū)動風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)，使風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)呈開啟狀態(tài)，此時進(jìn)水管和進(jìn)風(fēng)管同時開通，與進(jìn)水管和進(jìn)風(fēng)管相連通的壓力水和壓縮空氣分別經(jīng)進(jìn)水管、進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入風(fēng)水霧化腔迅速混合霧化，然后從水霧噴咀高速噴出，形成至少一股高壓強(qiáng)大的實心水霧流，捕捉工作面區(qū)空氣中的粉塵和有毒有害氣體，達(dá)到即自動控制，又高效消煙捕塵之目的。
上述風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)采用旋塞式結(jié)構(gòu)，具有開關(guān)動作靈活、可靠和耐用之優(yōu)點，具體地講它包括具有進(jìn)水孔道和進(jìn)風(fēng)孔道的殼體，殼體內(nèi)置有能與殼體內(nèi)壁滑配的旋塞軸，旋塞軸上在位于與進(jìn)水孔道和進(jìn)風(fēng)孔道對應(yīng)的位置上分別開有其孔徑能與進(jìn)水孔道、進(jìn)風(fēng)孔道孔徑相匹配的旋塞孔，上述與波盤相接的連桿接于旋塞軸上，旋塞軸隨連桿轉(zhuǎn)動，從而使進(jìn)水孔道、進(jìn)風(fēng)孔道關(guān)閉或?qū)ǎ谛S的兩端設(shè)有能調(diào)節(jié)旋塞軸靈活度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由置于旋塞軸兩端的壓縮彈簧和接于殼體上的可調(diào)節(jié)壓縮彈簧張力的調(diào)節(jié)螺母組成；上述進(jìn)水管與殼體的進(jìn)水孔道相連通，上述進(jìn)風(fēng)管與殼體的進(jìn)風(fēng)孔道相連通。
本實用新型設(shè)有三個水霧噴咀和分別與水霧噴咀相應(yīng)相通的三個風(fēng)水霧化腔，上述進(jìn)風(fēng)管與三個風(fēng)水霧化腔之間設(shè)有一個與進(jìn)風(fēng)管相接相通的加速箱和三個既與加速箱相通又分別與各自風(fēng)水霧化腔相通的壓縮風(fēng)噴咀，加速箱能起壓縮空氣分流作用，壓縮風(fēng)噴咀能加大壓縮空氣的壓力和流速；上述進(jìn)水管與三個風(fēng)水霧化腔之間設(shè)有與進(jìn)水管相接相通的分流管和三個既與分流管相接通又分別與各自風(fēng)水霧化腔相通的壓力水噴咀，壓力水噴咀的設(shè)置能加大壓力水的壓力和流速，壓力水噴咀和壓縮風(fēng)噴咀能共同提高壓風(fēng)、壓力水在霧化腔內(nèi)的混合霧化程度，并明顯提高水霧噴咀的射程。
上述的三個壓縮風(fēng)噴咀、三個壓力水噴咀和分流管均置于加速箱內(nèi)，使本實用新型更為堅固、緊湊；上述三個壓力水噴咀分別套于相應(yīng)的壓縮風(fēng)噴咀內(nèi)，壓力水噴咀外壁上設(shè)有數(shù)個凸型支點，使壓力水噴咀外壁與壓縮風(fēng)噴咀內(nèi)壁間始終保持有一定間隙，這種結(jié)構(gòu)使壓力水噴咀和壓縮風(fēng)噴咀與風(fēng)水霧化腔(和水霧噴咀)同心，從而加大風(fēng)、水的霧化程度，提高水霧射程；在上述加速箱內(nèi)壁上連接有固定壓縮風(fēng)噴咀用的噴咀固定板，三個壓縮風(fēng)噴咀的前端外壁固接在加速箱的前壁上，這種固定方法又使本捕塵器堅固耐用。
上述的三個水霧噴咀采用錐形結(jié)構(gòu)，能減少礦石對噴咀的撞擊損壞作用，上述三個水霧噴咀分別固接在加速箱前壁的與壓縮風(fēng)噴咀及壓力水噴咀對應(yīng)的位置上，所述三個風(fēng)水霧化腔分別設(shè)在三個水霧噴咀內(nèi)，霧化腔呈圓錐形，錐形正前方為水霧噴咀孔，這種結(jié)構(gòu)使壓力水噴咀、壓縮風(fēng)噴咀、霧化腔及水霧噴咀都在一同心線上，能加大風(fēng)、水霧化程度，并可提高水霧射程；在上述三個水霧噴咀中，位于中間的水霧噴咀為主噴咀，其余二個為副噴咀，主噴咀的長度大于副噴咀的長度，二個副噴咀向外側(cè)有一定傾角，且在二個副噴咀的外側(cè)部上均開有3－7個噴孔，這種水霧噴咀組結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生三級捕塵效果主噴咀能遠(yuǎn)距離(20米以上)捕捉顆粒粉塵，此為第一級捕塵；二個副噴咀射程在15米左右，為第二級捕塵；副噴咀上的側(cè)噴孔主要捕捉在前兩級捕塵區(qū)漏掉的浮游粉塵，為第三級捕塵。三級捕塵遠(yuǎn)近，縱橫結(jié)合，層層設(shè)防，形成一道全斷面隔絕的水霧帶，能有效地消除炮煙、粉塵的擴(kuò)散。
在上述的加速箱后壁上固接有可防止波盤連桿向前傾倒的波盤限位桿；在上述加速箱底部固接有固定螺釘，固定螺釘上有調(diào)向螺母，所述捕塵器配有能通過固定螺釘與加速箱底部相連接的捕塵器固定架，調(diào)節(jié)固定螺釘上的調(diào)向螺母能方便地使本捕塵器作轉(zhuǎn)向移動，從而改變噴霧方向。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、自動控制。本捕塵器采用旋塞式風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)，并以爆破沖擊波為開關(guān)的開啟動力源，僅由一波盤即可將沖擊波轉(zhuǎn)為開關(guān)的旋轉(zhuǎn)動力，這種結(jié)構(gòu)的自控動作可靠、靈活、及時，使本實用新型具有較高的自控性。
2、除塵效率高。捕塵器并列霧柱直徑可達(dá)10米以上，主噴咀射程20米以上，副噴咀射程在15米左右，加上副噴咀上的側(cè)噴孔射程，形成正向、斜向、橫向的3級捕塵帶，且霧化程度高，水霧覆蓋面廣，大大提高了除塵效果。經(jīng)測試，放炮后5－8分鐘，即可將粉塵濃度由1000mg／m3以上降至1mg／m3，低于國家《規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)，捕塵率達(dá)98％以上，還能及時消除CO、CO2、NO、NO2等有毒有害氣體。
3、結(jié)構(gòu)簡單。僅用一波盤即達(dá)到自控目的；體積小(約為395mm×152mm×132mm)，重量輕(凈重僅10.5千克左右)；整機(jī)均由鋼材制作，并采用錐形噴嘴，能適應(yīng)爆破時的特殊環(huán)境，承受巖石打擊，堅固耐用。
4、使用十分方便。本捕塵器與掘進(jìn)風(fēng)鉆共用風(fēng)水系統(tǒng)，使用時不需要增設(shè)任何附加設(shè)施，且安裝條件要求不高，可任意安設(shè)在井下的巖幫、金屬支架、棚子、頂梁、扒巖機(jī)和礦車等位置；本捕塵器下端設(shè)有固定螺釘及調(diào)向螺母，通過調(diào)節(jié)調(diào)向螺母，可隨意調(diào)整機(jī)體，改變噴霧方向。
5、適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。除用于井下爆破施工的消煙除塵外，還可用來撲滅因放炮引起的瓦斯燃燒等火災(zāi)；在有煤塵爆炸危險的礦井，可用來代替水棚隔絕煤塵爆炸波的傳播，防止煤層和瓦斯爆炸；還可用來沖洗巖幫等。
6、綜合效益明顯。除了保護(hù)礦工健康以外，使用本捕塵器以后，可以大大縮短因放炮后排煙而停止作業(yè)的時間，提高工時利用率。還可代替現(xiàn)行的水泡泥除塵方法，每萬米掘進(jìn)可節(jié)約資金約3萬余元。
7、安全可靠。本捕塵器以爆破沖擊波和風(fēng)鉆壓力風(fēng)作為動力源，不用電動設(shè)備，在高濃度瓦斯地點也可以使用，可以最大限度地接近塵源，有效防止粉塵擴(kuò)散，適合礦山井下對設(shè)備的特殊要求。
以下結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本實用新型。


圖1為本實用新型主視圖圖2為本實用新型俯視剖面圖圖3為風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)和波盤結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實用新型三級噴霧示意圖本實用新型(見
圖1、2)，具有進(jìn)風(fēng)管1和進(jìn)水管2，進(jìn)風(fēng)管1前端焊接在加速箱3上，且與加速箱3相通，加速箱3內(nèi)前壁上焊接有噴咀固定板4，固定板4上焊接有三個與加速箱3內(nèi)腔相通的壓縮風(fēng)噴咀5、6、7，壓縮風(fēng)噴咀5、6、7前端外壁分別焊接在加速箱3前壁上；進(jìn)水管2伸入加速箱3內(nèi)，進(jìn)水管2前部焊接有與其相通的分流管8，分流管8上焊接有三個與其相通的且分別伸入壓縮風(fēng)噴咀5、6、7內(nèi)的壓力水噴咀9、10、11，壓縮風(fēng)噴咀5、6、7的內(nèi)壁均通過焊接在壓力水噴咀外壁上的三個支點12與與其內(nèi)套的壓力水噴咀9、10、11外壁間始終保持一定距離的間隙；在加速箱3的前端壁上分別焊接有水霧副噴咀13、水霧主噴咀14、水霧副噴咀15，副噴咀13、15和主噴咀14內(nèi)分別設(shè)有呈錐形的風(fēng)水霧化腔16、17、18，主噴咀14的長度大于副噴咀13、15的長度，副噴咀13、15均向外側(cè)傾斜約5°，副噴咀13、15的外側(cè)部上各開有5個側(cè)噴孔19，水霧噴咀13、14、15均與各自相通的壓縮風(fēng)噴咀和壓力水噴咀保持同心。進(jìn)風(fēng)管1和進(jìn)水管2均通過蝶形連接螺母20和短管21與風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)22的殼體23相聯(lián)，殼體23內(nèi)設(shè)有進(jìn)風(fēng)孔道24和進(jìn)水孔道25(見圖3)，殼體23內(nèi)置有可與殼體內(nèi)腔滑配的旋塞軸26，聯(lián)動開關(guān)22的外殼23和旋塞軸26均由對稱的兩部分組成，旋塞軸26上在位于與進(jìn)風(fēng)孔道24和進(jìn)水孔道25對應(yīng)的位置上分別開有旋塞孔27、28，旋塞軸26兩外端置有壓縮彈簧29、30，殼體23的兩端螺紋連接有對壓縮彈簧29、30起調(diào)節(jié)作用的調(diào)節(jié)螺母31、32，旋塞軸26兩對稱部分的內(nèi)端部為方形塊(見圖2所示)，傳動連桿33下端部上開有能與旋塞軸26的內(nèi)方形塊相套配的方形孔，連桿33方形孔套在方形塊上后用連接鍵34使連桿33固定在旋塞軸26上，傳動連桿33上螺栓連接有波盤35。本捕塵器在加速箱3后端上固接有波盤限位桿36，限位桿36能防止連桿33向前傾倒；在加速箱3的底部固接有固定螺釘37，螺釘37上配有蝶形調(diào)向螺母38；本捕塵器配有捕塵器固定架39，固定架39通過固定螺釘37及調(diào)向螺母38與加速箱3連在一起，通過調(diào)節(jié)調(diào)向螺母能改變捕塵器噴霧方向。
使用本實用新型時，從風(fēng)鉆上卸下壓縮風(fēng)管和壓力水管，分別與捕塵器的進(jìn)風(fēng)管接頭40和進(jìn)水管接頭41相連接，接頭40、41又分別與聯(lián)動開關(guān)殼體23內(nèi)的進(jìn)風(fēng)孔道24、進(jìn)水孔道25相接通。放炮時產(chǎn)生的沖擊波將波盤35擊倒，傳動連桿33轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致旋塞軸26上的旋塞孔27、28與進(jìn)風(fēng)孔道24、進(jìn)水孔道25相通，壓力風(fēng)經(jīng)進(jìn)風(fēng)管1、加速箱3，再經(jīng)壓縮風(fēng)噴咀5、6、7與壓力水噴咀9、10、11之間的間隙，分別高速射入風(fēng)水霧化腔16、18、17內(nèi)；而壓力水經(jīng)進(jìn)水管2、分流管8、再經(jīng)壓力水噴咀9、10、11分別高速射入風(fēng)水霧化腔16、18、17內(nèi)，壓力水、風(fēng)在霧化腔內(nèi)迅速混合霧化，然后從主噴咀14，副噴咀13、15及側(cè)噴孔19中高壓高速噴出，形成一道全斷面隔絕的水霧帶(見圖4)，主噴咀14射程達(dá)20米以上，遠(yuǎn)距離捕捉顆粒粉塵(為一級捕塵)，副噴咀13、15射程在15米左右，主要捕捉一級捕塵區(qū)漏掉的游離二氧化硅(為二級捕塵)，側(cè)噴孔19噴出的水霧主要捕捉在前兩級捕塵區(qū)漏掉的浮游粉塵(為三級捕塵)，三級捕塵遠(yuǎn)近，縱橫結(jié)合，使水霧覆蓋面廣，大大地提高了除塵效率，經(jīng)檢測，噴霧5－8分鐘后，巷道內(nèi)炮煙消除，粉塵濃度降至1mg／m3及以下，低于國家《規(guī)程》規(guī)定的粉塵濃度標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種礦井用自動消煙捕塵器，具有進(jìn)水管(2)、進(jìn)風(fēng)管(1)和與進(jìn)水管和進(jìn)風(fēng)管相通的風(fēng)水霧化腔，風(fēng)水霧化腔又與水霧噴咀相通，其特征在于在所述進(jìn)水管(2)和進(jìn)風(fēng)管(1)管路上設(shè)有能對進(jìn)水管和進(jìn)風(fēng)管的管路同時起開閉作用的風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)(22)，該風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)(22)經(jīng)連桿(33)與能控制聯(lián)動開關(guān)開閉狀態(tài)的波盤(35)相聯(lián)，所述水霧噴咀至少為一個，所述風(fēng)水霧化腔的數(shù)目能與水霧噴咀的數(shù)目相適應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述捕塵器，其特征在于所述風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)(22)包括具有進(jìn)水孔道(25)和進(jìn)風(fēng)孔道(24)的殼體(23)，殼體(23)內(nèi)置有能與殼體內(nèi)壁滑配的旋塞軸(26)，旋塞軸(26)上在位于與進(jìn)水孔道和進(jìn)風(fēng)孔道對應(yīng)的位置上分別開有其孔徑能與進(jìn)水孔道、進(jìn)風(fēng)孔道孔徑相匹配的旋塞孔(28、27)，旋塞軸(26)的兩端置有壓縮彈簧(29、30)，殼體(23)的兩端連接有可調(diào)節(jié)壓縮彈簧張力的調(diào)節(jié)螺母(31、32)，所述的與波盤(35)相接的連桿(33)連接在旋塞軸(26)上，所述進(jìn)水管(2)與殼體(23)的進(jìn)水孔道(25)相連通，所述進(jìn)風(fēng)管(1)與殼體(23)的進(jìn)風(fēng)孔道(24)相連通。
3.如權(quán)利要求1或2所述捕塵器，其特征在于該捕塵器設(shè)有三個水霧噴咀(13、14、15)和與水霧噴咀相應(yīng)相通的三個風(fēng)水霧化腔(16、18、17)，所述進(jìn)風(fēng)管(1)與三個風(fēng)水霧化腔(16、18、17)之間設(shè)有一個與進(jìn)風(fēng)管(1)相接相通的加速箱(3)和三個既與加速箱(3)相通又分別與各自風(fēng)水霧化腔相通的壓縮風(fēng)噴咀(5、6、7)，所述進(jìn)水管(2)與三個風(fēng)水霧化腔(16、18、17)之間設(shè)有與進(jìn)水管(2)相接相通的分流管(8)和三個既與分流管(8)相接相通又分別與各自風(fēng)水霧化腔相通的壓力水噴咀(9、10、11)。
4.如權(quán)利要求3所述捕塵器，其特征在于所述三個壓縮風(fēng)噴咀(5、6、7)、三個壓力水噴咀(9、10、11)和分流管(8)均置于加速箱(3)內(nèi)，所述三個壓力水噴咀(9、10、11)分別套于相應(yīng)的壓縮風(fēng)噴咀內(nèi)，三個壓力水噴咀(9、10、11)的外壁上均設(shè)有足使壓縮風(fēng)噴咀的內(nèi)壁與與其內(nèi)套的壓力水噴咀外壁間保持一定間隙的數(shù)個支點(12)，在加速箱(3)內(nèi)壁上連接有固定壓縮風(fēng)噴咀用的噴咀固定板(4)，三個壓縮風(fēng)噴咀(5、6、7)的前端外壁均固接在加速箱(3)的前壁上。
5.如權(quán)利要求4所述捕塵器，其特征在于所述三個水霧噴咀(13、14、15)為錐形噴咀，分別固接在加速箱(3)前壁的與壓縮風(fēng)噴咀及壓力水噴咀對應(yīng)的位置上，所述三個風(fēng)水霧化腔(16、18、17)分別設(shè)在三個水霧噴咀(13、14、15)內(nèi)，在所述三個水霧噴咀(13、14、15)中，位于中間的水霧噴咀(14)為主噴咀，其余二個為副噴咀，主噴咀(14)的長度大于副噴咀(13、15)的長度，二個副噴咀(13、15)向外側(cè)有一定傾角，且在二個副噴咀(13、15)的外側(cè)部上均開有3－7個噴孔(19)。
6.如權(quán)利要求5所述捕塵器，其特征在于在所述加速箱(3)后壁上固接有可防止波盤連桿向前傾倒的波盤限位桿(36)，在所述加速箱(3)底部固接有固定螺釘(37)，固定螺釘(37)上配有調(diào)向螺母(38)，所述捕塵器配有能通過固定螺釘(37)及其調(diào)向螺母(38)與加速箱底部相連接的捕塵器固定架(39)。
專利摘要本實用新型涉及一種主要用于礦井放炮后消煙除塵的自動噴霧設(shè)備。它由自動控制和噴射兩大系統(tǒng)組成?？刂葡到y(tǒng)利用采礦和掘進(jìn)的爆破沖擊波沖擊波盤，傳動風(fēng)水聯(lián)動開關(guān)達(dá)到自動噴霧目的。噴射系統(tǒng)利用風(fēng)鉆用壓風(fēng)和壓力水，混合霧化后向塵區(qū)噴射距離不等、方向不同的霧流，最遠(yuǎn)射程20米以上，并列霧柱直徑10米左右。經(jīng)測試，降塵率達(dá)98％。5-8分鐘后，即可將工作面粉塵濃度降到1mg/m
文檔編號E21F5/00GK2097903SQ91214589
公開日1992年3月4日 申請日期1991年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月8日
發(fā)明者尹代華 申請人:尹代華, 溫良倫