[发明专利]一种综掘工作面自适应泡沫除尘系统

说明书

本发明公开了一种综掘工作面自适应泡沫除尘系统，包括模拟产尘装置、粉尘检测装置、泡沫发生装置及控制系统，产尘装置应用了旋转甩尘机理，能更加贴近掘进实际产尘情况；粉尘检测装置取样检测简单且数据可靠；泡沫发生装置可通过调整气体、泡沫剂及水的混合比等获得发泡倍数高且湿润性好的泡沫；控制系统可依据粉尘检测装置测出的粉尘浓度的大小，使用自适应的方法控制伺服阀的开度进而控制水、泡沫剂以及压缩空气的流量，从而在满足灭尘要求的基础上，减少泡沫用量。本发明可以根据工作面尘土量自动控制泡沫的流量，提供均匀稳定的泡沫，提高除尘效果，防止泡沫剂的浪费，且操作方便，智能化，经济高效。

技术领域

本发明涉及一种井下除尘系统，具体涉及一种综掘工作面自适应泡沫除尘系统，属于井下除尘技术领域。

背景技术

掘进机进行采掘和综合作业时，坑道内采掘面、转载点、传送带、矿石破碎、筛分等各个工序中都会产生大量煤灰粉尘，据统计，在无防尘措施的情况下，综掘工作面的粉尘浓度为1000～1500mg/m³，个别硬岩工作面可达3000mg/m³，综采工作面的粉尘浓度可达2500～3000mg/m³，不仅对环境造成严重污染，对工人的身心健康造成极大危害，还会引起矿井粉尘爆炸事故，严重影响着矿工的身体健康和矿井的安全生产。

为了解决粉尘造成的危害，需要采用除尘装置为煤矿井下巷道进行除尘。现有技术主要是采用通风排尘、喷雾降尘、湿润媒体、化学抑尘等降尘措施，但这些防尘技术和管理措施都存在很大的局限性，效果都不理想，一则携带不方便，自动化程度低，降尘效果不明显，仍然存在很大的危害性；二则防尘降尘的周期长，过程繁琐，经济成本高等。

由于泡沫具有较低的表面张力，高粘附性和润湿性，且比表面积大，这些都大大增加了捕尘效率，因此泡沫除尘技术近年来被广泛推崇。但泡沫剂较贵，以往的泡沫除尘无论粉尘浓度多少，都喷射相同的泡沫，造成了浪费，影响经济效益；且现有的泡沫发生器大多采用网式结构，通过将发泡液喷洒至网面，形成液膜，借助鼓风机使网面上的泡沫液起泡，但在具体实施时，很难确保发泡液在网面上均匀分散，且由于生成的泡沫含气量过高，泡沫受风流影响易变形，泡沫稳定性非常差，除尘效果不明显；还有一种泡沫除尘系统中采用文丘里式负压添加方式，以水为动力完成对泡沫剂的吸取，但受到文丘里管结构限制容易造成负压不稳的情况，难以满足泡沫降尘对发泡剂小流量低比例稳定添加的要求，造成泡沫不均匀不稳定，影响除尘效果。

发明内容

为了克服现有技术存在的各种不足，本发明提供一种综掘工作面自适应泡沫除尘系统，可以根据工作面尘土量自动控制泡沫的流量，提供均匀稳定性的泡沫，提高除尘效果，防止泡沫剂的浪费。

为了解决上述问题，本发明一种综掘工作面自适应泡沫除尘系统，包括泡沫发生装置，还包括模拟产尘装置、粉尘检测装置以及PLC控制系统；

所述模拟产尘装置包括鼓风机、粉尘料斗以及旋转甩尘装置，旋转甩尘装置安装在支架上端，其底部通过管路与鼓风机相连，粉尘料斗设置在管路上方，粉尘料斗与管路之间安装有进料阀；

所述粉尘检测装置包括粉尘采样头和抽气泵，抽气泵通过管路与粉尘采样头相连，抽气泵与粉尘采样头之间的管路上设有调压阀和气体流量计，粉尘采样头位于粉尘源处；

所述泡沫发生装置包括泡沫分配器、泡沫发生器、空气压缩机、水池、清水管路、泡沫剂箱、泡沫剂管路以及三通阀，清水管路一端伸入水池中，泡沫剂管路的一端伸入泡沫剂箱中，清水管路的另一端和泡沫剂管路的另一端并联在三通阀的入口端，三通阀的出口端通过通过带螺纹的软管与泡沫发生器进料口相连，空气压缩机通过带管接头的气体管路连接到泡沫发生器的另一螺纹入口，实现高压空气的通入，泡沫发生器的出料口通过双头带螺纹的软管与泡沫分配器相连，泡沫分配器的每个出口末端均安装有泡沫喷头；