[发明专利]煤矿井下爆破作业空间瞬时烟尘快速消除装置及使用方法

说明书

本发明提供一种煤矿井下爆破作业空间瞬时烟尘快速消除装置及使用方法，该装置包括井下压风管路、负压引射装置、多级负压吸尘装置和高压喷湿装置，首先高压气体进入负压引射装置，负压引射腔内形成高负压环境；负压动力经多级负压吸尘装置卷吸烟尘，并实施分离；除尘后的烟气与高压气体混合进入高压喷湿装置内，有毒有害的烟气被有机活性剂吸收，洁净气体与有机活性剂结合成的湿气喷向井下爆破作业空间，实施进一步除尘。本发明中的装置体积小、移动便捷、操作简单，能够实现工业化生产，现场实用性强；本发明具有负压吸收粉尘、有机活性剂溶解烟气和高压增湿降尘的多级联动消除烟尘功能，效率高、效果好，实现低成本、快速度的有效治理。

技术领域

本发明属于烟尘处理技术领域，具体涉及一种煤矿井下爆破作业空间瞬时烟尘快速消除装置及使用方法。

背景技术

煤矿井下采掘工作不可避免需要使用炸药或其他爆破材料，在实施爆破时瞬间会伴生大量浓厚的有毒有害烟尘，如：一氧化碳、二氧化氮、三氧化二氮、二氧化硫、硫化氢、氨以及呼吸性粉尘，其浓度远远大于机械作业工作面产生烟尘的浓度。高浓度的烟尘不仅会威胁矿井安全生产，还会诱发肺部、心血管和脑部等多种危害矿工身体健康的职业病。截止2018年底，我国累计报告职业病97.5万例，其中，职业性尘肺病87.3万例，约占报告职业病病例总数的90％，而煤矿工人尘肺病超过尘肺病总数的50％以上，煤矿井下烟尘职业危害防控形势非常严峻。

目前，煤矿井下采用分类治理烟尘的基本理念，没有形成综合治理技术，存在次生危害的可能性。其中，巷道烟气治理以通风消散为主，其利用井下新鲜风流将作业空间的烟气带入通风系统，并沿着进、回风巷道向外界流动，最终排至地面大气。在通风气流传递过程中，有害气体经过多条通风巷道，在风流未将有毒有害气体浓度冲淡到《煤矿安全规程》规定的安全标准以下时，处于下风流工作人员定会逐级逐次呼吸有毒有害烟气，长此以往，势必危害矿工的身体健康，诱发心血管、脑部等诸多疾病。相对于井下烟气污染，煤尘危害程度更大，爆破作业瞬间，浓厚的煤尘弥漫于有限空间内，小于5μm的呼吸性粉尘浓度高达300mg/m³以上，超标100多倍，另外具有爆炸倾向性的煤尘在一定受限空间内还会引起煤尘爆炸。爆破作业后，喷雾和捕捉是两种主要降尘手段，喷雾降尘利用高压水泵将液体雾化，雾化气体抱住粉尘依靠液体重力实施沉降，当一段时间粉尘表面水分蒸发后，粉尘可能会二次起尘，该方法涉及井下用电、机器设备防爆等复杂危险环节，工艺复杂；捕捉粉尘是利用瓦斯负压抽采系统或小型可移动的电动抽采泵装备强制吸收漂浮粉尘，在井下应用过程中，粉尘进入负压抽采系统不仅会增加管路负压损耗，影响瓦斯抽采效率，还会危害抽采管路系统的性能；小型可移动的电动抽采泵同样需要井下供电，操作复杂、安全性低。

因此，需要提供一种针对上述现有技术中不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿井下爆破作业空间瞬时烟尘快速消除装置及使用方法，用以克服上述现有技术中利用通风系统治理有毒有害烟气造成的下风流空气污染及工作人员重复呼吸烟气的次生危害，以及利用高压水泵喷雾降尘和负压系统捕捉粉尘等技术存在二次起尘、机电设备操作复杂及用电危险等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤矿井下爆破作业空间瞬时烟尘快速消除装置，包括井下压风管路，还包括：

负压引射装置，所述负压引射装置包括负压引射腔，所述负压引射腔的一侧连通设置有进气单元，另一侧连通设置有出气单元；所述负压引射腔的底部开设有负压吸气口，所述负压吸气口与负压引射腔连通；所述进气单元与所述井下压风管路连通；所述井下压风管路通过所述进气单元向负压引射腔输出高压气体；

多级负压吸尘装置，所述多级负压吸尘装置的一侧设置有多级吸尘装置接口，所述多级吸尘装置接口与所述负压吸气口连通；所述多级负压吸尘装置的另一侧设置有负压捕捉单元，所述负压捕捉单元用于将有毒有害的烟尘卷吸进入多级负压吸尘装置内；所述多级负压吸尘装置内间隔设置有多个粉尘过滤芯，所述粉尘过滤芯用于拦截粉尘；