[发明专利]一种适用于掘进机的双螺旋吹吸集聚式雾幕控尘装置

说明书

一种适用于掘进机的双螺旋吹吸集聚式雾幕控尘装置，包括旋风吹风系统、高压喷淋系统、雾幕隔尘系统及过滤水浴除尘系统；所述旋风吹风系统将高压鼓风机产生的单一风流通过输风软管及吹风管分散成多股均匀风流使之形成旋风流场，与气动涡旋雾幕的旋转风叶逆时针转动形成的旋风流场叠加形成双螺旋旋风流场，然后利用高压抽风风机产生的负压将粉尘吸入吸风管。被捕获的粉尘通过吸风管进入过滤除尘器除去大粒径粉尘，之后通过水浴除尘器除去小粒径粉尘，高压喷淋系统利用磁化水装置净化水质，利用高压喷嘴对掘进工作面喷雾降尘，并利用双螺旋旋风流场的裹挟作用增强与粉尘的碰撞机率，提高除尘效率。

技术领域

本发明为井下煤矿巷道粉尘治理技术，属于掘进巷道除尘技术领域，具体涉及一种适用于掘进机的双螺旋吹吸集聚式雾幕控尘装置。

背景技术

井下煤矿巷道掘进过程中会产生大量的扬尘，空中悬浮着大量的呼吸性粉尘颗粒，这不仅降低了工作人员的工作效率，还严重威胁着工作人员的生命健康，尤其是呼吸性粉尘对人体的危害。

目前我国掘进工作面粉尘治理主要采取掘进机内外喷雾两种方式进行降尘，掘进机内喷雾是在掘进机截割产尘的源头进行除尘，具有很好的除尘效果，内喷雾系统的喷头在炮头截齿螺旋线上，喷头易堵塞，使用寿命较短。

掘进机外喷雾系统工艺简单，安装方便，但大断面全岩巷道摒进时粉尘量会特别大，单一的掘进机外喷雾系统对粉尘处理能力不足，不能达到煤矿安全规程要求。针对上述两种除尘设备的不足，为了解决掘进过程中更高效的除尘问题，需要设计一种新的除尘装置。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于掘进机的双螺旋吹吸集聚式雾幕控尘装置，其利用输风软管、吹风管等将高压鼓风机产生的单一风流分散成多股均匀风流使之形成旋风流场，气动涡旋雾幕的旋转风叶逆时针转动亦形成旋风流场。两个旋风流场叠加成为双重旋风流场控制掘进巷道前端粉尘，然后利用高压抽风风机产生的负压将粉尘吸入吸风管。被捕获的粉尘通过吸风管进入过滤除尘器除去大粒径粉尘，之后通过水浴除尘器除去小粒径粉尘。在利用旋风装置控尘的同时，为进一步降低工作面的粉尘浓度利用喷淋装置对掘进机头周围喷雾降尘。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于掘进机的双螺旋吹吸集聚式雾幕控尘装置，包括旋风吹风系统、高压喷淋系统、雾幕隔尘系统及过滤水浴除尘系统；所述旋风吹风系统和高压喷淋系统均与分流管道连接，且分流管道通过中部可拆支架Ⅰ固定于掘进机的上表面上，旋风吹风系统前端通过前端可拆卸固定架Ⅰ固定于掘进机机身上表面处，所述高压喷淋系统前端通过前端可拆卸固定架Ⅱ固定在掘进机机身上表面处，所述雾幕隔尘系统位于分流管道下方，且雾幕隔尘系统中部通过中部可拆卸支架Ⅱ固定于掘进机机身上表面处，雾幕隔尘系统前端通过前端可拆卸固定支架Ⅲ固定于掘进机机身上表面处，所述雾幕隔尘系统后端与过滤水浴除尘系统相连，所述过滤水浴除尘系统、旋风吹风系统及高压喷淋系统后端均设置于固定分层网架上，固定分层网架固定安装于掘进机机身后端上表面处。

所述旋风吹风系统包括高压鼓风机、主送风管、分流管道、前端可拆卸固定架Ⅰ、输风软管、吹风管；所述高压鼓风机安装于固定分层网架的顶层处，所述固定分层网架固定在掘进机机身后端上表面，用于承载高压鼓风机、水箱、水泵、磁化水装置及过滤水浴除尘系统，高压鼓风机通过离心作用将洁净的空气吹向掘进巷道工作面前端，高压鼓风机出口端与主送风管一端连接，主送风管另一端与分流管道的风通道一端相连，分流管道风通道另一端与输风软管相连，输风软管上设置有若干吹风管，且吹风管与输风管垂直设置，所述输风软管与吹风管通过前端可拆卸固定架Ⅰ的水平部分包裹并通过竖直部分固定于掘进机机身前端上表面。

所述吹风管以分流管道为中心左右对称布置，共八根，每根吹风管管壁上均等间距开设等大的圆孔，且吹风管前部密封设置；八根吹风管上开设不同偏心角度的圆孔，使吹出的气流逆时针方向转动，形成一个旋风流场。