本发明涉及矿井巷道或隧道通风、除尘与有毒有害气体防治的,具体而言,涉及一种含尘风流净化装置及掘进巷道含尘风流净化系统。
背景技术:
1、目前,国内外矿井巷道或隧道施工中掘进巷道的风流净化主要靠通风,其中,若采用全风压通风方式,则随着掘进距离的增加,需要在巷道内设置纵向风障或采用导风筒,施工不便,漏风也大;若采用局部通风机通风,则压入式通风时,设备和工人均处于污浊空气中,对工人身体健康和安全影响严重,抽出式通风时,由于风流中含有有毒有害气体,浓度较高时又容易诱发爆炸事故;若采用扩散式通风,由于扩散通风所产生的风压及其作用距离都比较小,所以不能满足长距离的通风要求。
2、此外,作为净化的一个方面,现有技术中还采用煤层注水的方式或使用除尘风机对掘进巷道或隧道内的风流进行除尘,前者实施起来比较繁琐,且只能减少产尘量,后者则只能降低迎头处巷道内的粉尘,后部巷道的粉尘浓度却增大。
3、综上,现有的风流净化方式或设备采用注水减尘或转移粉尘及有毒有害气体的方式,降尘效果有限且不能有效消除巷道或隧道中的酸(碱)性有毒有害气体,对环境不友好。
技术实现思路
1、本发明的第一个目的在于提供一种含尘风流净化装置,以解决现有技术中存在的风流净化方式或设备采用注水减尘或转移粉尘及有毒有害气体的方式,降尘效果有限且不能有效消除巷道或隧道中的酸(碱)性有毒有害气体,对环境不友好的技术问题。
2、本发明提供的含尘风流净化装置,包括净化水仓,所述净化水仓设置有进气管和出气管,所述进气管的出气端低于所述净化水仓的设定最低水位,所述出气管的进气端高于所述净化水仓的设定最高水位;所述净化水仓的底部还连接有除渣装置,所述除渣装置包括除渣仓以及设置于所述除渣仓内的压滤活塞,所述压滤活塞用于挤压过滤所述除渣仓内的泥渣浆液;所述除渣仓设置有排渣管,所述排渣管设置有自开闭排渣阀,当在所述压滤活塞的作用下,所述排渣管内的泥渣浆液的压力大于所述自开闭排渣阀的设定压力时,所述自开闭排渣阀自动打开所述排渣管的排渣口;否则,所述自开闭排渣阀自动封堵所述排渣口。
3、进一步地,所述自开闭排渣阀包括支撑座以及设置于所述支撑座的封堵件和弹性件,所述封堵件活动设置于所述支撑座,所述弹性件设置于所述支撑座和所述封堵件之间,且使所述封堵件以设定压力封堵于所述排渣口。
4、进一步地,所述封堵件包括l形杆以及设置于所述l形杆的一端的堵头,所述弹性件设置于所述l形杆的另一端;所述l形杆可转动地设置于所述支撑座的支点,所述l形杆的转动轴线与所述排渣管的轴线垂直,所述堵头和所述弹性件分别位于所述支点的两侧。
5、进一步地,所述压滤活塞包括活塞杆、活塞盘以及设置于所述活塞盘下侧的过滤垫,所述活塞杆的底部垂直固设有安装轴,所述活塞盘包括第一活塞盘和第二活塞盘,两者均设置有透水孔、均铰接于所述安装轴且分别位于所述安装轴的两侧;所述活塞杆的底部还设置有限位件,所述压滤活塞向下运动时,所述限位件阻挡所述第一活塞盘和所述第二活塞盘向上翻转。
6、进一步地,所述除渣仓的侧面设置有入浆口,所述入浆口与所述净化水仓的出浆口连通,所述压滤活塞处于待机状态时,其位置高于所述入浆口。
7、进一步地,所述除渣仓的底部还设置有排浆管,用于排出所述净化装置内的液体或泥渣浆液。
8、进一步地,所述净化装置还包括循环水仓,所述循环水仓与所述净化水仓连通且两者之间设置有过滤件,用于阻挡所述净化水仓内的粉尘泥渣进入所述循环水仓;
9、所述循环水仓连接有喷雾装置;所述喷雾装置包括第一喷头,所述进气管倾斜设置,所述第一喷头设置于所述进气管,用于向流经所述进气管的风流喷水;和/或,所述喷雾装置包括第二喷头,所述出气管倾斜设置,所述第二喷头设置于所述出气管,用于向流经所述出气管的风流喷水。
10、进一步地,所述净化装置还包括中和料仓,所述净化水仓和所述中和料仓通过第一加料管连接,所述第一加料管设置有第一加料装置,用于将所述中和料仓内的中和料加入所述净化水仓内,以中和进入所述净化水仓内的气体的酸/碱性。
11、进一步地,所述净化装置还包括絮凝剂仓,所述净化水仓和所述絮凝剂仓通过第二加料管连接,所述第二加料管设置有第二加料装置,用于将所述絮凝剂仓内的絮凝剂加入所述净化水仓内,以加速所述净化水仓内粉尘的沉淀。
12、进一步地,所述净化装置还包括搅拌装置,所述搅拌装置用于搅拌所述净化水仓内的水,以加速中和料和絮凝剂的扩散以及泥渣的沉淀。
13、进一步地,所述进气管和所述出气管之间还连通有旁通管,所述旁通管设置有旁通阀。
14、本发明提供的含尘风流净化装置,能够产生以下有益效果:
15、本发明提供的含尘风流净化装置,使用时,可以向净化水仓内加入适量水和能够中和酸(碱)性有毒有害气体的物质配制成吸收液或者直接加入酸(碱)性有毒有害气体吸收液,含有粉尘和酸(碱)性有毒有害气体的风流自进气管进入净化水仓的液体中,经净化水仓中的液体洗浴后,风流中的粉尘留于水中,风流中的有毒有害气体被中和吸收,然后再经出气管流出;而净化水仓内的粉尘沉淀至净化水仓底部后则进入除渣装置,在压滤活塞的挤压过滤作用下,泥渣浆液浓度进一步升高,当排渣管内泥渣浆液的压力大于自开闭排渣阀的设定压力时,自开闭排渣阀自动打开,泥渣自排渣管的排渣口排出;当排渣管内的泥渣浆液作用于自开闭排渣阀的力小于自开闭排渣阀的设定压力时,自开闭排渣阀自动关闭排渣管的排渣口。
16、综上,本发明提供的含尘风流净化装置,能够通过气体水浴的方式除去风流中的粉尘,而且能够自动排渣,从而能够及时排渣,使得净化装置能够持续保证净化效果。此外,若向净化水仓内加入中和液体,不仅能够除去风流中的粉尘,还能够中和吸收风流中的有毒有害气体。即,本发明提供的含尘风流净化装置,真正地去除了含尘风流中的粉尘和有毒有害气体,对风流进行了比较彻底的净化,有效避免了经净化后的气体对他处空气环境的破坏。
17、本发明的第二个目的在于提供一种掘进巷道含尘风流净化系统,以解决现有技术中存在的风流净化方式或设备采用注水减尘或转移粉尘及有毒有害气体的方式,降尘效果有限且不能有效消除巷道或隧道中的酸(碱)性有毒有害气体,对环境不友好的技术问题。
18、本发明提供的掘进巷道含尘风流净化系统,包括上述的含尘风流净化装置以及管道,所述净化装置设置于所述掘进巷道内,所述管道包括进气段和排气段,所述进气段的一端设置于掘进巷道的迎头,另一端与所述净化装置的进气管连通;所述排气段的一端与所述净化装置的出气管连通,另一端设置于回风巷内。该净化系统具有上述的含尘风流净化装置的全部优点,故在此不再赘述。
19、进一步地,所述净化系统还包括抽气泵,所述抽气泵设置于所述管道,且沿气流的流动方向,所述抽气泵位于所述净化装置的下游。
1.一种含尘风流净化装置,其特征在于,包括净化水仓(100),所述净化水仓(100)设置有进气管(110)和出气管(120),所述进气管(110)的出气端低于所述净化水仓(100)的设定最低水位,所述出气管(120)的进气端高于所述净化水仓(100)的设定最高水位;
2.根据权利要求1所述的含尘风流净化装置,其特征在于,所述自开闭排渣阀(250)包括支撑座(251)以及设置于所述支撑座(251)的封堵件和弹性件(254),所述封堵件活动设置于所述支撑座(251),所述弹性件(254)设置于所述支撑座(251)和所述封堵件之间,且使所述封堵件以设定压力封堵于所述排渣口。
3.根据权利要求2所述的含尘风流净化装置,其特征在于,所述封堵件包括l形杆(252)以及设置于所述l形杆(252)的一端的堵头(255),所述弹性件(254)设置于所述l形杆(252)的另一端;所述l形杆(252)可转动地设置于所述支撑座(251)的支点,所述l形杆(252)的转动轴线与所述排渣管(240)的轴线垂直,所述堵头(255)和所述弹性件(254)分别位于所述支点的两侧。
4.根据权利要求1所述的含尘风流净化装置,其特征在于,所述压滤活塞(230)包括活塞杆(231)、活塞盘以及设置于所述活塞盘下侧的过滤垫(235),所述活塞杆(231)的底部垂直固设有安装轴(234),所述活塞盘包括第一活塞盘(232)和第二活塞盘(233),两者均设置有透水孔(2322)、均铰接于所述安装轴(234)且分别位于所述安装轴(234)的两侧;所述活塞杆(231)的底部还设置有限位件(237),所述压滤活塞(230)向下运动时,所述限位件(237)阻挡所述第一活塞盘(232)和所述第二活塞盘(233)向上翻转。
5.根据权利要求4所述的含尘风流净化装置,其特征在于,所述除渣仓(210)的侧面设置有入浆口,所述入浆口与所述净化水仓(100)的出浆口连通,所述压滤活塞(230)处于待机状态时,其位置高于所述入浆口。
6.根据权利要求5所述的含尘风流净化装置,其特征在于,所述除渣仓(210)的底部还设置有排浆管(260),用于排出所述净化装置内的液体或泥渣浆液。
7.根据权利要求1-6任一项所述的含尘风流净化装置,其特征在于,所述净化装置还包括循环水仓(300),所述循环水仓(300)与所述净化水仓(100)连通且两者之间设置有过滤件(161),用于阻挡所述净化水仓(100)内的粉尘泥渣进入所述循环水仓(300);
8.根据权利要求1-6任一项所述的含尘风流净化装置,其特征在于,所述净化装置还包括中和料仓(400),所述净化水仓(100)和所述中和料仓(400)通过第一加料管(410)连接,所述第一加料管(410)设置有第一加料装置(420),用于将所述中和料仓(400)内的中和料加入所述净化水仓(100)内,以中和进入所述净化水仓(100)内的气体的酸/碱性。
9.根据权利要求8所述的含尘风流净化装置,其特征在于,所述净化装置还包括絮凝剂仓(500),所述净化水仓(100)和所述絮凝剂仓(500)通过第二加料管(510)连接,所述第二加料管(510)设置有第二加料装置(520),用于将所述絮凝剂仓(500)内的絮凝剂加入所述净化水仓(100)内,以加速所述净化水仓(100)内粉尘的沉淀。
10.根据权利要求9所述的含尘风流净化装置,其特征在于,所述净化装置还包括搅拌装置,所述搅拌装置用于搅拌所述净化水仓(100)内的水,以加速中和料和絮凝剂的扩散以及泥渣的沉淀。
11.根据权利要求1-6任一项所述的含尘风流净化装置,其特征在于,所述进气管(110)和所述出气管(120)之间还连通有旁通管(130),所述旁通管(130)设置有旁通阀(131)。
12.一种掘进巷道含尘风流净化系统,其特征在于,包括权利要求1-11任一项所述的含尘风流净化装置以及管道,所述净化装置设置于所述掘进巷道(022)内,所述管道包括进气段(011)和排气段(014),所述进气段(011)的一端设置于掘进巷道(022)的迎头(023),另一端与所述净化装置的进气管(110)连通;所述排气段(014)的一端与所述净化装置的出气管(120)连通,另一端设置于回风巷(026)内。
13.根据权利要求12所述的掘进巷道含尘风流净化系统,其特征在于,所述净化系统还包括抽气泵(013),所述抽气泵(013)设置于所述管道,且沿气流的流动方向,所述抽气泵(013)位于所述净化装置的下游。
14.根据权利要求13所述的掘进巷道含尘风流净化系统,其特征在于,所述抽气泵(013)包括离心叶片泵、轴流叶片泵、混流叶片泵、涡旋叶片泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、螺杆泵、旋片泵、转子泵、水环式真空泵或罗茨泵。