權利要求

1.礦山井下巷道掘進面移動式通風除塵降溫一體化裝置，其特征在于：包括通風系統(tǒng)、除塵降溫系統(tǒng)、冷凝器(16)、活性炭吸附系統(tǒng)、裝置外殼(9)和底座系統(tǒng)；所述的通風系統(tǒng)中通風機(2)一側與通風機擴散器(1)相連，且通風機(2)固定于裝置外殼(9)上，通風機(2)與活性炭吸附系統(tǒng)通過風筒一(3)相連，活性炭吸附系統(tǒng)與冷凝器(16)通過風筒二(13)相連，冷凝器(16)與除塵降溫系統(tǒng)通過風筒三(17)相連，除塵降溫系統(tǒng)與風筒四(53)相連，且風筒四(53)固定于裝置外殼(9)上，風筒四(53)另一側與吸風口(52)相連；所述的除塵降溫系統(tǒng)中水管一(18)、水管二(20)的一端分別固定于除塵降溫箱(19)中，水管一(18)、水管二(20)的另一端通過三通與水管三(22)相連，水管三(22)上安裝有壓力表一(24)，并在水管三(22)與壓力表一(24)之間安裝有閥門一(21)，水管三(22)的另一側與減壓閥一(23)相連，減壓閥一(23)與水管四(25)相連，水管四(25)的另一端與水泵(27)相連，水泵(27)通過水管五(28)與抑塵劑混合箱(29)相連，抑塵劑混合箱(29)與過濾器(31)通過水管六(30)相連，過濾器(31)與水箱(48)通過水管七(32)相連，水箱(48)中盛有冰水混合物(44)；所述的活性炭吸附系統(tǒng)中顆?；钚蕴看娣叛b置一(4)、顆?；钚蕴看娣叛b置二(5)、顆?；钚蕴看娣叛b置三(6)、蜂窩活性炭(8)分別置于活性炭吸附箱(7)中；所述的底座系統(tǒng)中排污水通道(14)上開有排污槽(15)，排污槽(15)用于排出冷凝器(16)中的污物，排污水通道(14)的另外一側設置有排污水口(10)；同時排污水通道(14)置于裝置底座(11)上，裝置底座(11)上設置有軌道連接裝置(12)。

2.根據(jù)權利要求1所述的礦山井下巷道掘進面移動式通風除塵降溫一體化裝置，其特征在于：布置一個射流霧化噴頭(19-5)固定于除塵降溫箱(19)的頂部中央，前、后、左、右各一列高壓霧化噴頭(19-3)分別固定于除塵降溫箱外殼(19-1)上，每列高壓霧化噴頭(19-3)為四個，與高壓霧化噴頭(19-3)相對應在氣水分流器(19-12)的前、后、左、右上各開有污水匯集口(19-11)，初級粉塵濾網(wǎng)(19-4)的上部固定于除塵降溫箱外殼(19-1)上部，初級粉塵濾網(wǎng)(19-4)的下部固定于隔離板(19-8)上方，隔離板(19-8)下方固定有高效除塵濾網(wǎng)(19-9)，高效除塵濾網(wǎng)(19-9)下部固定于氣水分流器(19-12)上部，氣水分流器(19-12)固定于除塵降溫箱外殼(19-1)下部，初級粉塵濾網(wǎng)(19-4)、隔離板(19-8)圍起來形成腔室一(19-6)，除塵降溫箱外殼(19-1)、初級粉塵濾網(wǎng)(19-4)、隔離板(19-8)、高效除塵濾網(wǎng)(19-9)圍起來形成腔室二(19-7)，高效除塵濾網(wǎng)(19-9)、隔離板(19-8)、氣水分流器(19-12)圍起來形成腔室三(19-10)。

3.根據(jù)權利要求2所述的礦山井下巷道掘進面移動式通風除塵降溫一體化裝置，其特征在于：氣水分流器(19-12)通過水管八(36)與污水凈化裝置(35)相連，在污水凈化裝置外殼(35-1)內從水流的方向自左向右分別裝置有鐵絲網(wǎng)(35-2)、活性炭濾芯(35-3)、PP棉濾芯(35-4)，污水流過污水凈化裝置(35)時實現(xiàn)對污水的三級凈化，污水凈化裝置(35)的另一側則與水管九(39)相連，水管九(39)上裝有閥門四(41)，最后在水管十一(43)實現(xiàn)凈化后的污水與新鮮水的混合。

4.根據(jù)權利要求1所述的礦山井下巷道掘進面移動式通風除塵降溫一體化裝置，其特征在于：水箱(48)的上方與加冰裝置(49)、水管十一(43)分別相通，水管十一(43)上裝有流量計(42)，用于記錄進入的水量，同時水管十一(43)另一端同時與水管九(39)、水管十二(50)相連，水管九(39)、水管十二(50)上分別裝有閥門四(41)、閥門五(51)，用于控制進入的水量，水管十二(50)固定于裝置外殼(9)上。

說明書

技術領域

本發(fā)明屬于礦山安全與環(huán)境工程技術領域，尤其涉及礦山井下巷道掘進面移動式通風除塵降溫一體化裝置。

背景技術

我國礦產資源豐富，煤炭、金屬等礦產資源多采用地下開采的方式。隨著我國經濟的發(fā)展，對煤炭、金屬等資源的需求越來越大，淺部資源基本已經開采殆盡，地下采礦需要進一步向深部轉移。然而隨著開采深度的增加，地層溫度也相應增加，從而導致地下資源開采過程中工作環(huán)境高溫的問題；尤其是井下通風不暢的巷道掘進面，巖石及工作面設備的熱量不能及時被帶走，致使掘進工作面高溫可高達40℃，嚴重超過了國家標準的規(guī)定的值。地下采礦的過程會涉及到大量的煤巖的爆破、破碎等，這會產生大量的煤巖粉塵和炮煙。而地下采礦是在一個相對封閉的空間，只能靠通風來帶走工作面開采產生的粉塵、炮煙。而對于獨頭巷道在掘進過程中的通風不良，就會導致掘進面產生的大量煤巖粉塵、炮煙不能及時的被帶走，導致工作面粉塵濃度嚴重超標、炮煙濃度僅能達到國標的規(guī)定情況。

除了通風不暢會帶來深井工作面溫度高、粉塵濃度高以外，對于礦井通風網(wǎng)絡復雜的礦井，當巷道掘進工作面位于礦井的主要回風側時，用于供應該掘進工作面的風流中已經混合了上游大量的熱量、粉塵和炮煙等，這時候高溫且含有粉塵、炮煙的風流如果再供應給該掘進工作，就會進一步加劇該工作面環(huán)境的惡化，導致風流溫度更高、粉塵、炮煙濃度更高等問題的出現(xiàn)。風流溫度過高會導致人員暈厥，粉塵濃度高則會導致人員塵肺病的發(fā)生，炮煙濃度高則存在人員中毒的風險。因此，如何降低回風側巷道掘進工作面風溫、粉塵及炮煙濃度，減少對人體的危害，成為了亟需解決的問題。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種礦山井下巷道掘進面移動式通風除塵降溫一體化裝置。本發(fā)明可以有效的降低回風側巷道掘進工作面風溫、粉塵及炮煙濃度，減少對人體的危害；同時隨著巷道掘進工作面向前的推移，該裝置也可以在軌道向前推移，與掘進面保持合適的距離，使用便捷。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種礦山井下巷道掘進面移動式通風除塵降溫一體化裝置，包括通風系統(tǒng)、除塵降溫系統(tǒng)、冷凝器、活性炭吸附系統(tǒng)、裝置外殼和底座系統(tǒng)。所述的通風系統(tǒng)包括通風機擴散器、通風機、風筒一、風筒二、風筒三、風筒四、吸風口；除塵降溫系統(tǒng)包括水管一、除塵降溫箱、水管二、閥門一、水管三、減壓閥一、壓力表一、水管四、減壓閥二、水泵、水管五、抑塵劑混合箱、水管六、過濾器、水管七、閥門二、抑塵劑容器、污水凈化裝置、水管八、閥門三、壓力表二、水管九、水管十、閥門四、流量計、水管十一、冰水混合物、溫度傳感器、溫度數(shù)據(jù)傳輸線、溫度顯示器、水箱、加冰裝置、水管十二、閥門五；活性炭吸附系統(tǒng)包括顆?；钚蕴看娣叛b置一、顆?；钚蕴看娣叛b置二、顆?；钚蕴看娣叛b置三、活性炭吸附箱、蜂窩活性炭；底座系統(tǒng)包括排污水口、裝置底座、軌道連接裝置、排污水通道、排污槽。活性炭吸附系統(tǒng)包括顆?；钚蕴看娣叛b置一、顆?；钚蕴看娣叛b置二、顆?；钚蕴看娣叛b置三、活性炭吸附箱、蜂窩活性炭；底座系統(tǒng)包括排污水口、裝置底座、軌道連接裝置、排污水通道、排污槽。

所述的通風系統(tǒng)中通風機一側與通風機擴散器相連，且通風機固定于裝置外殼上，通風機與活性炭吸附系統(tǒng)通過風筒一相連，活性炭吸附系統(tǒng)與冷凝器通過風筒二相連，冷凝器與除塵降溫系統(tǒng)通過風筒三相連，除塵降溫系統(tǒng)與風筒四相連，且風筒四固定于裝置外殼上，風筒四另一側與吸風口相連。

所述的除塵降溫系統(tǒng)中水管一、水管二分別固定于除塵降溫箱中，水管一、水管二的另一端通過三通與水管三相連，水管三上安裝有壓力表一，并在兩者之間安裝有閥門一，水管三的另一側與減壓閥一相連，減壓閥一與水管四相連，水管四的另一端與水泵相連，水泵通過水管五與抑塵劑混合箱相連，抑塵劑混合箱與過濾器通過水管六相連，過濾器與水箱通過水管七相連，水箱中盛有冰水混合物。

進一步，布置一個射流霧化噴頭固定于除塵降溫箱的頂部中央，前、后、左、右各一列高壓霧化噴頭分別固定于除塵降溫箱外殼上，每列高壓霧化噴頭為四個，與高壓霧化噴頭相對應在氣水分流器的前、后、左、右上各開有污水匯集口，初級粉塵濾網(wǎng)的上部固定于除塵降溫箱外殼上部，初級粉塵濾網(wǎng)的下部固定于隔離板上方，隔離板下方固定有高效除塵濾網(wǎng)，高效除塵濾網(wǎng)下部固定于氣水分流器下部，氣水分流器固定于除塵降溫箱外殼下部，初級粉塵濾網(wǎng)、隔離板圍起來形成腔室一，除塵降溫箱外殼、初級粉塵濾網(wǎng)、隔離板、高效除塵濾網(wǎng)圍起來形成腔室二，高效除塵濾網(wǎng)、隔離板、氣水分流器、圍起來形成腔室三。

進一步，氣水分流器通過水管八與污水凈化裝置相連，在污水凈化裝置外殼內從水流的方向(自左向右)分別裝置由鐵絲網(wǎng)、活性炭濾芯、PP棉濾芯，污水流過污水凈化裝置時實現(xiàn)對污水的三級凈化，污水凈化裝置的另一側則與水管九相連，水管九上裝有閥門四，最后在水管十一實現(xiàn)凈化后的污水與新鮮水的混合。

進一步，抑塵劑混合箱上裝有抑塵劑容器，并且通過閥門二控制抑塵劑進入到抑塵劑混合箱的量。

進一步，水管四上開口與水管十相連，水管十設置有減壓閥二、壓力表二，并且水管十與壓力表二之間設置有閥門三，水管十固定于風筒四、除塵降溫箱上。

進一步，在水箱的上方與加冰裝置、水管十一分別相通，水管十一上裝有流量計，用于記錄進入的水量，同時水管十一另一端同時與水管九、水管十二相連，水管九、水管十二上分別裝有閥門四、閥門五，用于控制進入的水量，水管十二固定于裝置外殼上。

進一步，溫度傳感器置于冰水混合物中，通過溫度數(shù)據(jù)傳輸線與溫度顯示器連接，用于測定并顯示冰水混合物的溫度。

進一步，所述的活性炭吸附系統(tǒng)中顆?；钚蕴看娣叛b置一、顆?；钚蕴看娣叛b置二、顆?；钚蕴看娣叛b置三、蜂窩活性炭分別置于活性炭吸附箱中。

進一步，顆粒活性炭存放裝置一中顆?；钚蕴看娣叛b置外框和顆?；钚蕴看娣叛b置網(wǎng)孔板組成為一個整體，并在內部裝有顆?；钚蕴?；同時在顆?；钚蕴看娣叛b置外框的一側設置有顆?；钚蕴看娣叛b置外卡槽，顆粒活性炭存放裝置抽拉板能夠在有顆?；钚蕴看娣叛b置外卡槽中實現(xiàn)抽拉的功能。

所述的底座系統(tǒng)中排污水通道上開有排污槽，排污槽用于排出冷凝器中的污，排污水通道的另外一側設置有排污水；同時排污水通道置于裝置底座上，裝置底座上設置有軌道連接裝置，能與巷道內的軌道結合，使整個裝置能夠在巷道內的礦車軌道上移動。

有益效果：本發(fā)明在使用過程中可以通過控制加入水箱中的水、冰的質量來控制噴霧的溫度，進而調整凈化后風流的溫度，同時也可以實現(xiàn)粉塵的四級除塵和兩級降溫的效果，而且還可以配合抑塵劑的作用，因此可以有效降低回風側掘進工作面風溫、粉塵及炮煙濃度，減少對人體的危害；而且本裝置還能夠對射流霧化、高壓霧化形成的污水進行回收利用，有效的節(jié)約了水資源；另外還能通過底座系統(tǒng)與巷道內的軌道結合，使整個裝置能夠在巷道內的礦車軌道上移動，整個裝置移動至距離巷道掘進面合適的工作位置，使用便捷。

附圖說明

圖1是本發(fā)明裝配后的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明中顆粒活性炭存放裝置的示意圖；

圖3是本發(fā)明中除塵降溫箱的示意圖；

圖4是本發(fā)明中污水凈化裝置的示意圖。

圖中：1、通風機擴散器；2、通風機；3、風筒一；4、顆?；钚蕴看娣叛b置一；4-1、顆?；钚蕴看娣叛b置外框；4-2顆?；钚蕴看娣叛b置抽拉板；4-3、顆粒活性炭存放裝置外卡槽；4-4、顆?；钚蕴?；4-5、顆粒活性炭存放裝置網(wǎng)孔板；5、顆?；钚蕴看娣叛b置二；6、顆粒活性炭存放裝置三；7、活性炭吸附箱；8、蜂窩活性炭；9、裝置外殼；10、排污水口；11、裝置底座；12、軌道連接裝置；13、風筒二；14、排污水通道；15、排污槽；16、冷凝器；17、風筒三；18、水管一；19、除塵降溫箱；19-1、除塵降溫箱外殼；19-2、污水導流管；19-3、高壓霧化噴頭；19-4、初級粉塵濾網(wǎng)；19-5、射流霧化噴頭；19-6、腔室一；19-7；腔室二；19-8、隔離板；19-9、高效除塵濾網(wǎng)；19-10、腔室三；19-11、污水匯集口；19-12、氣水分流器；20、水管二；21、閥門一；22、水管三；23、減壓閥一；24、壓力表一；25、水管四；26、減壓閥二；27、水泵；28、水管五；29、抑塵劑混合箱；30、水管六；31、過濾器；32、水管七；33、閥門二；34、抑塵劑容器；35、污水凈化裝置；35-1、污水凈化裝置外殼；35-2、鐵絲網(wǎng)；35-3、活性炭濾芯；35-4、PP棉濾芯；36、水管八；37、閥門三；38、壓力表二；39、水管九；40、水管十；41、閥門四；42、流量計；43、水管十一；44、冰水混合物；45、溫度傳感器；46、溫度數(shù)據(jù)傳輸線；47、溫度顯示器；48、水箱；49、加冰裝置；50、水管十二；51、閥門五；52、吸風口；53、風筒四。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的描述：

如圖1與圖2所示，本發(fā)明包括通風系統(tǒng)、除塵降溫系統(tǒng)、冷凝器16、活性炭吸附系統(tǒng)、裝置外殼9和底座系統(tǒng)。所述的通風系統(tǒng)用于提供風流流動的動力和通道，能將高壓噴霧系統(tǒng)、冷凝器16、活性炭吸附系統(tǒng)連接起來；除塵降溫系統(tǒng)用于對風流降溫，同時對風流中含有的粉塵、溶于水的有害氣體進行凈化；冷凝器16用于除掉風流中含有的水分；活性炭吸附系統(tǒng)用于對風流中含有的CO等不溶于水的有害氣體進行吸附凈化；裝置外殼用于對裝置內設施起固定及保護的作用；底座用于對整個裝置進行支撐，其下部能與巷道內的軌道結合，使整個裝置能夠在巷道內的礦車軌道上移動。所述的通風系統(tǒng)包括通風機擴散器1、通風機2、風筒一3、風筒二13、風筒三17、風筒四53、吸風口52；除塵降溫系統(tǒng)包括水管一18、除塵降溫箱19、水管二20、閥門一21、水管三22、減壓閥一23、壓力表一24、水管四25、減壓閥二26、水泵27、水管五28、抑塵劑混合箱29、水管六30、過濾器31、水管七32、閥門二33、抑塵劑容器34、污水凈化裝置35、水管八36、閥門三37、壓力表二38、水管九39、水管十40、閥門四41、流量計42、水管十一43、冰水混合物44、溫度傳感器45、溫度數(shù)據(jù)傳輸線46、溫度顯示器47、水箱48、加冰裝置49、水管十二50、閥門五51；活性炭吸附系統(tǒng)包括顆?；钚蕴看娣叛b置一4、顆?；钚蕴看娣叛b置二5、顆?；钚蕴看娣叛b置三6、活性炭吸附箱7、蜂窩活性炭8；底座系統(tǒng)包括排污水口10、裝置底座11、軌道連接裝置12、排污水通道14、排污槽15。

所述的通風系統(tǒng)中通風機2一側與通風機擴散器1相連，且通風機2固定于裝置外殼9上，通風機2與活性炭吸附系統(tǒng)通過風筒一3相連，活性炭吸附系統(tǒng)與冷凝器16通過風筒二13相連，冷凝器16與除塵降溫系統(tǒng)通過風筒三17相連，除塵降溫系統(tǒng)與風筒四53相連，且風筒四53固定于裝置外殼9上，風筒四53另一側與吸風口52相連。

所述的除塵降溫系統(tǒng)中水管一18、水管二20分別固定于除塵降溫箱19中，水管一18、水管二20的另一端通過三通與水管三22相連，水管三22上安裝有壓力表一24，并在兩者之間安裝有閥門一21，水管三22的另一側與減壓閥一23相連，減壓閥一23與水管四25相連，水管四25的另一端與水泵27相連，水泵27通過水管五28與抑塵劑混合箱29相連，抑塵劑混合箱29與過濾器31通過水管六30相連，過濾器31與水箱48通過水管七32相連，水箱48中盛有冰水混合物44。

進一步，布置一個射流霧化噴頭19-5固定于除塵降溫箱19的頂部中央，前、后、左、右各一列高壓霧化噴頭19-3分別固定于除塵降溫箱外殼19-1上，每列高壓霧化噴頭19-3為四個，與高壓霧化噴頭19-3相對應在氣水分流器19-12的前、后、左、右上各開有污水匯集口19-11，初級粉塵濾網(wǎng)19-4的上部固定于除塵降溫箱外殼19-1上部，初級粉塵濾網(wǎng)19-4的下部固定于隔離板19-8上方，隔離板19-8下方固定有高效除塵濾網(wǎng)19-9，高效除塵濾網(wǎng)19-9下部固定于氣水分流器19-12下部，氣水分流器19-12固定于除塵降溫箱外殼19-1下部，初級粉塵濾網(wǎng)19-4、隔離板19-8圍起來形成腔室一19-6，除塵降溫箱外殼19-1、初級粉塵濾網(wǎng)19-4、隔離板19-8、高效除塵濾網(wǎng)19-9圍起來形成腔室二19-7，高效除塵濾網(wǎng)19-9、隔離板19-8、氣水分流器19-12、圍起來形成腔室三19-10；

進一步，氣水分流器19-12通過水管八36與污水凈化裝置35相連，在污水凈化裝置外殼35-1內從水流的方向(自左向右)分別裝置由鐵絲網(wǎng)35-2、活性炭濾芯35-3、PP棉濾芯35-4，污水流過污水凈化裝置35時實現(xiàn)對污水的三級凈化，污水凈化裝置35的另一側則與水管九39相連，水管九39上裝有閥門四41，最后在水管十一43實現(xiàn)凈化后的污水與新鮮水的混合；

進一步，抑塵劑混合箱29上裝有抑塵劑容器34，并且通過閥門二33控制抑塵劑進入到抑塵劑混合箱29的量。

進一步，水管四25上開口與水管十40相連，水管十40設置有減壓閥二26、壓力表二38，并且水管十40與壓力表二38之間設置有閥門三37，水管十40固定于風筒四53、除塵降溫箱19上。

進一步，在水箱48的上方與加冰裝置49、水管十一43分別相通，水管十一43上裝有流量計42，用于記錄進入的水量，同時水管十一43另一端同時與水管九39、水管十二50相連，水管九39、水管十二50上分別裝有閥門四41、閥門五51，用于控制進入的水量，水管十二50固定于裝置外殼9上。

進一步，溫度傳感器45置于冰水混合物44中，通過溫度數(shù)據(jù)傳輸線46與溫度顯示器47連接，用于測定并顯示冰水混合物44的溫度。

所述的活性炭吸附系統(tǒng)中顆?；钚蕴看娣叛b置一4、顆?；钚蕴看娣叛b置二5、顆?；钚蕴看娣叛b置三6、蜂窩活性炭8分別置于活性炭吸附箱7中。

進一步，顆?；钚蕴看娣叛b置一4中顆?；钚蕴看娣叛b置外框4-1和顆?；钚蕴看娣叛b置網(wǎng)孔板4-5組成為一個整體，并在內部裝有顆?；钚蕴浚煌瑫r在顆?；钚蕴看娣叛b置外框4-1的一側設置有顆粒活性炭存放裝置外卡槽4-3，顆粒活性炭存放裝置抽拉板4-2能夠在有顆?；钚蕴看娣叛b置外卡槽4-3中實現(xiàn)抽拉的功能。

所述的底座系統(tǒng)中排污水通道14上開有排污槽15，排污槽15用于排出冷凝器16中的污，排污水通道14的另外一側設置有排污水口10；同時排污水通道14置于裝置底座11上，裝置底座11上設置有軌道連接裝置12。

工作過程：首先利用軌道連接裝置12將整個裝置移動至距離巷道掘進面合適的工作位置；然后打開通風機2，風流先后經過吸風口52、風筒四53、除塵降溫系統(tǒng)、風筒三17、冷凝器16、風筒二13、活性炭吸附系統(tǒng)、風筒一3、通風機2和通風機擴散器1吹向掘進工作面；再次打開閥門一21、閥門三37、閥門四41、閥門五51，通過水管十二50和加冰裝置49向水箱48中加入水和冰，同時根據(jù)加入水和冰的質量記錄溫度顯示器47的溫度；然后調整閥門二33、使抑塵劑從抑塵劑容器34中進入到抑塵劑混合箱29中；最后分別調整減壓閥一23、減壓閥二26，使壓力表一24、壓力表二38上的數(shù)值處于合理范圍內，此時射流霧化噴頭19-5、高壓霧化噴頭19-3均開始工作，風流受通風機2和射流霧化噴頭19-5的作用進入到腔室一19-6中，實現(xiàn)風流初次除塵和降溫；之后風流穿過初級粉塵濾網(wǎng)19-4，實現(xiàn)風流二次除塵；然后風流在腔室二19-7中受高壓霧化噴頭19-3的作用實現(xiàn)三次除塵和和二次降溫；再次風流穿過高效除塵濾網(wǎng)19-9，實現(xiàn)風流的四次除塵進入到腔室三19-10，最后風流經氣水分流器19-12，其中風流進入到風筒三17、污水則進入到水管八36中，在除塵降溫系箱中風流實現(xiàn)了四次除塵和兩次降溫的過程，可以有效的對風流進行降溫和除去風流中含有的粉塵、溶于水的有害氣體。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。