[发明专利]一种掘进面除尘设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种除尘设备，特别是一种掘进面除尘设备。

背景技术

矿井粉尘是我国最大的职业危害之一，在煤矿井下粉尘污染的作业场所工作，工人长期吸入大量的粉尘，往往会患有尘肺病。目前，我国的尘肺累积患病人数超过60万人，其中煤炭行业尘肺病患者就达30万人，占全国尘肺病患者50％左右，每年因尘肺病造成的直接经济损失数百亿元，间接经济损失更是接近千亿元。

随着掘进技术的迅猛发展，尤其是高产高效工作面的广泛推广应用，加上掘进工作面自身的环境特点：掘进机前方为一“堵头”，风流遇煤壁后折回，携带大量粉尘吹向掘进面工作人员处，掘进工作面的粉尘浓度在未采取防尘措施时可以达到500mg/m³，部分机械化煤巷掘进面在未采取任何防尘措施时，粉尘浓度甚至高达1000～3000mg/m³，如此高浓度的粉尘给井下工人的身体健康和煤矿企业的生产安全造成严重威胁。

为减轻高浓度粉尘的上述威胁，《煤矿安全规程》中明确规定各开采矿井必须做到“一通三防”。广大科研人员和现场工程技术人员经过不懈努力相继研究和探索出了高压喷雾、水幕除尘、通风除尘、除尘器除尘等多种除尘方法，但经过应用实践，对于掘进面除尘，除尘器除尘效果要远远好于其他除尘方法。但是现有的除尘器除尘实际也还存在诸多问题，主要原因就是大多数除尘器结构单一，一般仅仅是考虑了如何将含尘风流最大程度的吸入风筒(射流筒)中，而在将含尘空气排出风筒(射流筒)时往往缺少必要净化措施，因此造成了空气的二次污染，高浓度粉尘实际依然威胁着井下工人的人身健康和煤矿企业的生产安全；即便一些除尘器在结构上也设置了净化排出空气的装置，但效果并不理想。

例如，专利CN2105991U公开了一种除尘设备。这种除尘设备包括导风筒(射流筒)、水箱、输水管及由隔爆电机驱动的水泵。在导风筒(射流筒)进口侧设置有固定于导风筒(射流筒)轴心线上的螺旋喷射器，在导风筒(射流筒)出口侧于导风筒(射流筒)内设置有气水分离装置。在气水分离装置的远离导风筒(射流筒)出口侧还设有集尘装置。这种除尘设备虽然设置了气水分离装置，本质是依靠设置栅片隔离，对于含尘空气净化自然有一定效果，但通过实际使用依然有大量的含尘空气被排出。

综上所述，现有技术中用于掘进面除尘的除尘器都无法对排出的含尘空气充分净化，避免空气的二次污染。

发明内容

本发明提供了一种可以对射流筒排出的含尘空气进行接近充分净化的掘进面除尘设备。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种掘进面除尘设备，包括第一射流筒、第二射流筒和第三射流筒和高压水泵；所述第一射流筒内固定有喷嘴，所述喷嘴与所述高压水泵连接，所述喷嘴与所述高压泵之间还安装有过滤器；

所述第二射流筒前端与所述第一射流筒后端固定连接，所述第二射流筒内安装有至少一个叶轮，所述叶轮包括转轴和若干叶片，所述叶片在外力冲击下可以绕所述转轴旋转；

所述第三射流筒前端与所述第二射流筒后端固定连接，所述第三射流筒内安装有至少一片过滤网，在所述第三射流筒下端设置有污水排出口。

在上述除尘设备，所述叶轮为一个。

在上述除尘设备，所述过滤网为一片。

在上述除尘设备，所述过滤网安装于所述第三射流筒内壁上。

本发明的工作原理如下：

当所述除尘设备开始工作时，所述高压水泵启动，高压水流从所述喷嘴高速喷出，在所述第一射流筒内产生负压；由于负压作用，掘进面内的高浓度粉尘随空气被强行吸入到所述第一射流筒内，并与所述喷嘴喷出的水流碰撞、吸附，形成水、气、尘混合物；所述混合物在水流高速运动下，进入到所述第二射流筒，撞击到安装于所述第二射流筒内的所述叶轮，推动所述叶轮上的所述叶片绕所述转轴旋转，由于所述叶片的甩动和阻挡，所述高速水流速度减小，绝大部分混合的水、气、尘发生分离；分离的水、气、尘和极小部分水、气、尘混合物进入到所述第三射流筒内；由于水和粉尘的速度明显减小，因此，绝大部分粉尘混合着水附着到所述第三射流筒内壁上，由于所述第三射流筒内壁上的所述过滤网作用，水通过所述污水排出口排出，而粉尘被阻挡在所述第三射流筒内；只含有少量粉尘的空气则从所述第三射流筒后部排出，含尘空气得到了较为充分的净化。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

①本发明提供的掘进面除尘设备，由于含尘空气在被吸入除尘设备到排出除尘设备，需要经过叶轮和第三射流筒多重分离的作用，因此，含尘空气在被排出时仅有10％的粉尘随之排出，空气得到较为充分的净化。