[实用新型]掘进机机载泡沫除尘系统

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿井下除尘装备的技术领域，具体涉及一种掘进机机载泡沫除尘系统。

背景技术

众所周知，掘进机在掘进过程中会产生大量粉尘，对工人身体健康、煤矿生产安全甚至煤矿周围生态环境都有很大的危害。据测定,在巷道掘进时产生的粉尘中，呼吸性粉尘所占比例很大，工人在此环境下长期工作必将吸入大量粉尘,导致尘肺病等呼吸性职业病，这种情况在半煤岩及岩巷掘进中尤为严重。目前我国矿山主要采用的除尘措施有喷雾洒水、通风除尘和除尘设备除尘等。这些防尘措施的优缺点对比详见表1（如图8）。

发明内容

本实用新型为了解决现有掘进机除尘措施存在的上述问题，提供了一种掘进机机载泡沫除尘系统，其具有设备结构简单、体积小、耗水量少、对呼吸性粉尘除尘效率高等特点，尤其适合于掘进工作除尘应用。

本实用新型采用如下的技术方案实现：

一种掘进机机载泡沫除尘系统，其包括安装在掘进机的截割头和机尾刮板机上方的若干发泡器，所述的发泡器包括壳体，壳体内部设置有与产生泡沫的液体来源连接的喷嘴，具体来说，喷嘴连接三通形式的文丘里管的射出端，文丘里管的射入端通过过滤器和节流阀连接高压水源，文丘里管的下部吸入端连接泡沫剂桶；壳体内部、喷嘴出口的前方安装有发泡网，发泡网为W型附膜不锈钢网，也可为双层尼龙抛物面或球面状发泡网。

发泡器壳体内部还可以设置有与巷道中风管连接的接口，接口的出口方向与喷嘴的出口方向一致。接口通过连接管道与巷道中风管连接，连接管道上安装有节流阀。

泡沫之所以能捕集到粉尘，主要是靠截留、惯性碰撞、扩散、黏附、重力沉降等多种机理综合作用的结果。对于大颗粒粉尘在低速条件下，截留和重力起主要作用，而对于微细粉尘，扩散、静电力等因素起主要作用。当粉尘接触到泡沫之后，吸附液膜中的水分，使泡沫液膜变得越来越薄，直至破裂。而粉尘在液膜液桥力的作用下，由小颗粒聚集成大颗粒，最终随破裂的泡沫液滴一起沉降下来，实现降尘作用。

本实用新型通过泡沫发生器产生大量高倍数泡沫状的液滴，并将其喷洒到尘源上或空气中去。当泡沫液喷洒到岩石或料堆上时，造成无空隙的泡沫体覆盖和遮断尘源，使粉尘得以湿润和抑制；当泡沫液喷射到含尘空气中时，则形成大量的泡沫粒子群，其总体积和总面积很大，从而大大增加雾液与尘粒的接触面和附着力，提高了降尘效果。泡沫对一般粉尘的除尘效率可高达90%以上,对呼吸性粉尘也可达到85%以上，大大高于传统的喷雾除尘。

本实用新型相对现有技术具有如下有益效果：

1. 本实用新型的除尘效率比常规的喷雾洒水除尘效率高2~5倍，并且用水量减少70%～80%，适用于绝大多数机掘巷道。

2. 本实用新型体积小、成本低、灵活方便，即便是在断面狭小的地方，也不影响系统的布置，通过灵活设置本实用新型的数量即可满足绝大多数使用环境。

附图说明

图1为本实用新型泡沫除尘系统的原理示意图

图2为发泡器的一种结构示意图

图3为发泡器的另一种结构示意图

图4、图5、图6为泡沫位置与除尘能力关系实验示意图

图7为机载泡沫除尘系统与附壁风筒布置示意图

图8为表1现有掘进机防尘措施的优缺点对比

图中：1-节流阀，2-过滤器，3-压力表，4-文丘里管，5-泡沫剂桶，6-发泡器，7-喷嘴，8-接口，9-发泡网，10-玻璃箱，11-泡沫，12-进风口，13-粉尘，14-附壁风筒。

具体实施方式

结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

1．除尘系统工作原理

本文所研究的掘进机机载泡沫除尘系统采用文丘里管引射式发泡原理。其系统原理如图1所示。

在此系统中，高压水经过节流阀和过滤器，进入文丘里管中，通过产生的文丘里效应将泡沫剂储存桶中的泡沫剂按一定比例（按体积比为0 .5～2%）吸出并与高压水相混合，然后进入发泡器产出泡沫并喷出。

2．发泡器

发泡器是系统的重要元件，即是泡沫的产生装置，也是泡沫的喷射装置。由于掘进机工作的巷道条件差别较大，因此根据不同的条件，本实用新型设计了2种发泡器。