一種軟巖綜采壓氣水吸氣水幕降塵裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及軟巖及煤層綜采降塵除塵領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明設(shè)及一種軟巖及煤 層綜采壓氣水吸氣水幕降塵裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤和瓦斯突出是礦井重大災(zāi)害之一，開采解放層是防治采煤工作面煤和瓦斯突出 最有效的措施之一，淮北礦業(yè)蘆嶺煤礦是煤和瓦斯突出礦井，在煤和瓦斯突出礦井中開采 主煤層有煤和瓦斯突出危險，且近來開采主煤層是沒有解放煤層選擇，因此，選擇了主開采 煤層附近的軟巖層開采作為解放層，但帶來了軟巖綜采的粉塵難題，且軟巖綜采的呼吸性 粉塵更為嚴(yán)重，據(jù)測定，軟巖綜采產(chǎn)生的粉塵濃度很高，全塵約為1500~2000mg/m 3,呼吸性 粉塵約為700~900mg/m3,它對煤礦安全生產(chǎn)和工人身體健康威脅嚴(yán)重，本發(fā)明就是針對軟 巖綜采的粉塵難題發(fā)明的。
[0003] 軟巖綜采的粉塵治理尚未有相關(guān)報道，較為相近的技術(shù)是采煤機割煤的粉塵治 理。為解決采煤機粉塵問題，國內(nèi)外試驗過多種措施。在國外，有五個方面研究值得一提，一 是美國和澳大利亞采用普通噴霧器和文丘里噴霧器進(jìn)行了順風(fēng)噴霧的研究，對解決傳統(tǒng)外 噴霧的粉塵逆流起到一定作用；二是美國、英國、前蘇聯(lián)試驗了多種采煤機除塵器，運些除 塵器由機械式局部通風(fēng)機、硬質(zhì)風(fēng)筒和除塵設(shè)施組成；=是英國研制了采煤機吸塵滾筒，它 通過安裝在滾筒的水力吸塵管來除塵；四是前蘇聯(lián)進(jìn)行了采煤機泡沫除塵試驗研究，它由 發(fā)泡裝置將水和表面活性劑形成泡沫后采煤機；五是前蘇聯(lián)等國進(jìn)行了高壓噴霧研究。在 國內(nèi)，重慶煤科分院、究州煤業(yè)集團(tuán)等試驗了高壓噴霧；中國礦業(yè)大學(xué)、究州煤業(yè)集團(tuán)研究 了采煤機二次負(fù)壓噴霧降塵技術(shù)，該裝置安裝在采煤機機身上，無斷面不等的喉管、擴散管 W及吸入室，噴霧及吸塵不能隨割煤位置的變化而變化；河南理工大學(xué)和究州煤業(yè)集團(tuán)研 制了噴嘴旋轉(zhuǎn)的噴霧系統(tǒng)；徐州礦務(wù)集團(tuán)等單位試驗了環(huán)繞采煤機搖臂的徑向噴霧技術(shù)、 化學(xué)降塵劑降塵技術(shù)。
[0004] 上述運些研究對降低采煤機產(chǎn)生的粉塵起到一定的作用，然而，由于種種原因，上 述技術(shù)未能大面積推廣應(yīng)用，目前最廣泛的措施仍是采煤機內(nèi)外噴霧。而實際使用中，內(nèi) 外噴霧仍存在一些問題：一是布置在滾筒上的噴嘴，在滾筒截割時部分或全部埋進(jìn)煤中， 使噴出的射流不能霧化，甚至噴嘴被堵塞；二是采煤機內(nèi)噴霧系統(tǒng)因密封漏水、噴嘴堵塞而 不能正常使用；=是噴嘴前水壓低，霧化效果差，四是采煤機外噴霧方向、角度素亂，噴嘴數(shù) 量、噴嘴結(jié)構(gòu)不合理，產(chǎn)生粉塵逆流；所W，采煤機產(chǎn)生的粉塵濃度仍然很高，約為1000~ 2000mg/m 3左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對軟巖綜采的粉塵難題提出的，使得在采煤(軟 巖）機附件的巖(煤）幫側(cè)全采高范圍內(nèi)形成兩道壓氣水吸氣封鎖水幕抽吸周圍粉塵、攔截 切割的產(chǎn)塵，有效消除粉塵逆流，提高降塵效果。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種軟巖綜采壓氣水吸氣 水幕降塵裝置，包括A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件和壓氣水預(yù)混器，所述A、B、C組壓氣水 吸氣噴霧組合件依次并列設(shè)置在搖臂上表面，A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件相對水平面 傾斜設(shè)置，所述壓水預(yù)混合器設(shè)置在機身上，礦井壓氣和自然水進(jìn)過壓氣水預(yù)混器預(yù)混后， 通過高壓軟管與A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件連接。
[0007] 優(yōu)選的，所述A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件依次分別與水平面的夾角為0~8°、 5。~12〇、8。~16〇。
[0008] 優(yōu)選的，所述A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件包括I型和II型壓氣水吸氣噴霧 器，所述I型壓氣水吸氣噴霧器由一個全射流噴嘴和射流管組成，全射流噴嘴安裝于短擴 散管的射流管內(nèi)，II型壓氣水吸氣噴霧器由帶吸氣通道的射流噴嘴制作而成。
[0009] 優(yōu)選的，所述I型壓氣水吸氣噴霧器噴嘴指向煤壁或巖壁，II型壓氣水吸氣噴霧 器噴嘴與風(fēng)流夾角小于75°方向指向煤壁或巖壁。
[0010] 優(yōu)選的，所述A、B組壓氣水吸氣噴霧組合件的結(jié)構(gòu)相同，A、B組壓氣水吸氣噴霧組 合件的I型壓氣水吸氣噴霧器總長度120~150mm，外徑60~70mm，喉嘴距25~40mm，吸 入管內(nèi)徑55mm，喉管直徑為40~50mm，喉管長35~45mm，擴散段的擴散角為35。~45。， 噴嘴型式為不誘鋼嵌陶瓷實屯、錐體噴嘴，噴嘴霧化角30。~60。，噴孔直徑2. 5~4. 0mm。
[0011] 優(yōu)選的，所述C組壓氣水吸氣噴霧組合件的I型壓氣水吸氣噴霧器總長度190~ 220mm，外徑90~IlOmm,喉嘴距45~55mm，吸入管內(nèi)徑75mm，喉管直徑為65~75mm，喉管 長45~55mm，擴散段的擴散角為35°~45°，噴嘴型式為不誘鋼嵌陶瓷實屯、錐體噴嘴，噴 嘴霧化角30。~60。，噴孔直徑2. 5~4. 0mm。
[0012] 優(yōu)選的，所述A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件中的II型壓氣水吸氣噴霧器包括空 氣吸入孔、導(dǎo)水忍和噴孔，所述空氣吸入孔斜向?qū)ΨQ設(shè)置在壓氣水吸氣噴霧器的側(cè)壁上，導(dǎo) 水忍和噴孔連通，導(dǎo)水忍和噴孔設(shè)置在壓氣水吸氣噴霧器中間部位。
[0013] 優(yōu)選的，所述A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件的II型壓氣水吸氣噴 霧器噴嘴采用不誘鋼嵌陶瓷材料，空氣吸入孔徑為3~6mm，漸縮管收縮角 菊=28~32。，噴嘴霧化角30。~60。，噴孔直徑2. 5~4. 0臟。
[0014] 優(yōu)選的，所述壓水預(yù)混合器進(jìn)水孔為2. 5~4. 0mm，切向進(jìn)水。
[0015] 采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能得到W下的有益效果： 本發(fā)明的水幕降塵裝置在采煤(軟巖）機附近的煤(巖）幫側(cè)全采高范圍內(nèi)形成兩道壓 氣水吸氣封鎖水幕抽吸周圍粉塵、攔截切割的產(chǎn)塵，可有效消除粉塵逆流，產(chǎn)塵不向工作面 空間擴散；壓氣水吸氣噴霧組合件均安裝在搖臂上表面，能實現(xiàn)跟蹤捕塵；壓氣水吸氣噴 霧組合件的噴霧，經(jīng)過=次W上霧化，即壓氣和自然水在旋流壓氣水預(yù)混器混合后的壓氣 與水第一次慣性碰撞、霧化，壓氣水從噴嘴噴出時氣水混合物被剪切分散形成細(xì)小液滴而 進(jìn)行二次霧化，射流體進(jìn)入喉管、擴散管后，與被吸入的氣體分子再次發(fā)生液氣碰撞，形成 =次霧化，并形成不穩(wěn)定的水包氣式氣泡，W更細(xì)小霧滴和氣泡的混合體取即泡沫流形式 噴出形成水幕，且霧體更均勻，此時與粉塵接觸時，慣性碰撞、截留、布朗擴散及凝集作用更 強，降塵效果更好，整體降塵效果與傳統(tǒng)內(nèi)外噴霧相比的降塵率為可提高70~90%，比同 類研究、同類技術(shù)的效果好；該發(fā)明簡便易行，成本低廉，使用方便。
【附圖說明】
[0016] 下面對本說明書各附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作出簡要的說明： 圖1為本發(fā)明壓氣水吸氣水幕降塵裝置布置圖； 圖2為A、B、C組壓氣水吸氣噴霧組合件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3 II型壓氣水吸氣噴霧器內(nèi)部結(jié)構(gòu)； 圖4壓氣水預(yù)混合器示意圖； 上述圖中的標(biāo)記均為：1、A組壓氣水吸氣噴霧組合件；2、B組壓氣水吸氣噴霧組合件； 3、搖臂；4、C組壓氣水吸氣噴霧組合件；5、機身；6、壓氣水預(yù)混器；7、I型壓氣水吸氣噴霧 器；8、射流管；9、管壁；10、II型壓氣水吸氣噴霧器；11、壓水管路；12、空氣吸入孔；13、導(dǎo) 水忍；14、噴孔；15、氣水混合物。
【具體實施方式】
[0017] 下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的【具體實施方式】如所設(shè)及的各構(gòu) 件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步 的詳細(xì)說明。
[0018] 本發(fā)明是在軟巖綜采工作面增設(shè)一趟專口供壓氣管路的基礎(chǔ)上，通過采煤(軟巖） 機兩個搖臂上各安裝A組壓氣水吸氣噴霧組合件1、B組壓氣水吸氣噴霧組合件2、C組壓 氣水吸氣噴霧組合件4和旋流壓氣水預(yù)混器6等來降塵，旋流壓氣水預(yù)混器6設(shè)置在機身 5內(nèi)，如圖1所示，A組壓氣水吸氣噴霧組合件1、B組壓氣水吸氣噴霧組合件2和C組壓氣 水吸氣噴霧組合件4與水平面的夾角分別為0~8°、5。~12°、8。~16°，使得在采煤(軟 巖）機附近的巖幫側(cè)全采高范圍內(nèi)形成兩道壓氣水吸氣封鎖水幕抽吸周圍塵、攔截切割的 產(chǎn)塵，從而提高降塵效果。
[0019] 壓氣水吸氣噴霧組合件如圖2所示，由I型壓氣水吸氣噴霧器7、II型壓氣水吸氣 噴霧器10和射流管8組合而成，I型壓氣水吸氣噴霧器7指向巖壁，II型壓氣水吸氣噴霧 器10與風(fēng)流夾角小于75°方向指向巖壁，！型壓氣水吸氣噴霧器7和II型壓氣水吸氣噴霧 器10中屯、夾角為15°，I型壓氣水吸氣噴霧器7和II型壓氣水吸氣噴霧器10之間通過壓水 管路11連接，I型壓氣水吸氣噴霧器7由一個全射流噴嘴和射流管8組成，全射流噴嘴安 裝于短擴散管的射流管8內(nèi)，射流