[发明专利]集主动捕集、增润和凝并于一体的降尘液、降尘系统及降尘方法

说明书

本发明公开了一种集主动捕集、增润和凝并于一体的降尘液，用于煤矿井下降尘，该降尘液为明矾、亚硫酸盐和高锰酸钾溶于水形成的复合溶液，明矾的质量浓度为0.02%‑0.2%，亚硫酸盐质量浓度为0.01%‑1%，高锰酸钾的质量浓度为0.01%‑1%。本发明还公开了使用上述集主动捕集、增润和凝并于一体的降尘液的降尘系统和降尘方法。本发明能够在降尘液中产生正电，增加氢氧化铝胶体的正电性，进而增强液滴及氢氧化铝胶体捕集、吸附煤尘颗粒的能力，并通过原位提升煤尘浸润性以增强凝并现象，进一步提高重力沉降的效果，从而实现高效、快速除尘。

技术领域

本发明涉及一种煤矿作业技术领域，尤其涉及煤矿井下煤尘防治技术。

背景技术

煤矿采掘工作面的粉尘问题日趋严峻，尤其是随着矿井机械化、自动化水平的日益提高，煤层瓦斯抽采强度也愈发提高，以致煤体失水更加干燥，综掘、综采、移架等尘源产生的浮煤量更大，其中采掘工作面所产生的粉尘占全部矿井粉尘的85%以上；

综采工作面在没有采取任何治尘措施的情况下，粉尘浓度高达1500mg/m³-2500mg/m³，是地面空气污染严重时的5000倍以上，即便采取相关措施也较难改变矿井环境的恶劣状况。

煤矿粉尘会导致煤尘爆炸和尘肺病，为了治理严重超标的浮煤，常采用尘雾凝并湿式降尘、化学抑尘剂降尘，其降尘机制均是依靠雾滴颗粒的流动、碰撞、润湿粉尘而实现煤尘沉降，都是被动、随机的捕集煤尘，忽略了粉尘颗粒与水滴的接触时间是影响润湿煤尘效果的重要因素，只能在一定程度上影响粉尘的运移、逸散和湿润度，存在降尘效果差等问题。

随着煤炭行业对化学抑尘剂降尘能力要求越来越高，现有技术中也出现了较多的抑尘剂及其与湿式除尘相结合的技术，但其均是从降低水的表面张力、提高水对煤尘的亲和力、增加粉尘被润湿的概率出发，而忽略了煤尘表面浸润性等固有理化性质，以致收效甚微。因此，现有粉尘治理技术有待于进一步的改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集主动捕集、增润和凝并于一体的降尘液，能够增强对煤尘颗粒的捕集、增润和凝并性能，提高降尘效果。

为实现上述目的，本发明的集主动捕集、增润和凝并于一体的降尘液用于煤矿井下降尘，该降尘液为明矾、亚硫酸盐和高锰酸钾溶于水形成的复合溶液，明矾的质量浓度为0.02%-0.2%，亚硫酸盐质量浓度为0.01%-1%，高锰酸钾的质量浓度为0.01%-1%。

亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾和亚硫酸氢钾中的一种或多种。

本发明还公开了使用上述集主动捕集、增润和凝并于一体的降尘液的降尘系统，包括水箱，水箱内盛有所述集主动捕集、增润和凝并于一体的降尘液；

水箱连接有进水管和出水管，进水管用于与井下供水系统相连接并获取水源；出水管连接供水泵的进水口，供水泵的出水口通过连接管路连接增压泵的进水口，增压泵的出水口并联连接有若干喷头，喷头用于向产尘点喷洒降尘液，喷头的孔径为2-3毫米，喷头处的压力为1-2MPa；

水箱内设有位于水箱中下部的筛板，筛板上阵列分布有透水孔和电极，透水孔和电极交错分布，各电极通过导线相互导电连接；水箱外设有静电发生器，静电发生器的正极通过导线连接各电极。

进水管上设有进水阀，出水管上设有出水阀，连接管路上设有第三阀门。

本发明还公开了使用上述降尘系统的降尘方法，依次按以下步骤进行：

将集主动捕集、增润和凝并于一体的降尘液简称为降尘液；

第一步骤是加水，在水箱中加满水；