本實用新型涉及煤礦風井通風技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦風井主扇通風瓦斯粉塵過濾凈化裝置。

背景技術(shù)：

我國煤炭開采礦井絕大多數(shù)是井工開采，截止2013年3月，井工開采的礦井有13000多個，凡是井工開采的煤礦都在地面建有主扇風機，由主扇風機將井下采煤和掘進工作區(qū)域內(nèi)的有害氣體及粉塵排出，保證井下工作人員身體健康和安全生產(chǎn)。雖然煤炭采掘過程中在井下采取了一些降塵措施，但風井主扇所排出的通風瓦斯乏風中仍然含有細顆粒物，主要包括巖粉和煤粉，大部分粒徑在1～10微米之間，據(jù)統(tǒng)計約占全部粉塵的90％左右，是人體可吸入粉塵，其粉塵濃度平均約1.3mg/m3。一個中等煤礦的主扇每小時排出通風瓦斯乏風約60萬立方米，每年對空排放總粉塵約21噸，其中呼吸性粉塵約7噸。全國煤礦以這種方式排到大氣環(huán)境中的粉塵約27萬噸以上，其中呼吸性粉塵約9萬噸，比我國目前所有機動車輛年排放細顆粒物總和還要多。如此多的粉塵是目前我國國土大范圍內(nèi)霧霾天氣形成的主要原因之一，對國民的身體健康造成了很大的危害。我國煤礦安全規(guī)程長期以來對風井主扇通風瓦斯乏風的排放粉塵沒有做出要求，但隨著煤炭行業(yè)礦井數(shù)量的快速增加，產(chǎn)煤量和通風量加大，再加上由于大氣溫室氣體的增多，氣候異常，粉塵擴散條件變差等多重因素的疊加，霧霾天氣越來越嚴重，現(xiàn)在已經(jīng)成為各級政府、各階層群眾和國際社會最為關(guān)注的環(huán)境問題之一。所以，煤礦風井通風瓦斯乏風粉塵的過濾凈化是一項有效治霾的重要措施。隨著發(fā)動機行業(yè)的快速發(fā)展，空氣濾清技術(shù)達到了一定高度，粒徑1微米以上的粉塵都可過濾，過濾效率95％以上。借鑒發(fā)動機空氣濾清器的技術(shù)，結(jié)合煤礦風井主扇通風瓦斯乏風的特點，設(shè)計煤礦風井主扇通風瓦斯乏風粉塵過濾凈化裝置。

如中國專利號CN201420162887.X，公告日期為2014年08月06日的發(fā)明專利中公開了一種煤礦風井主扇通風瓦斯粉塵過濾凈化裝置，其技術(shù)方案是：濾芯骨架安裝在風井主扇通風口上，濾芯骨架的中間安裝有內(nèi)導流罩，濾芯骨架的外周邊沿與內(nèi)導流罩的內(nèi)邊沿搭接，粗濾芯和精濾芯依次安裝在濾芯骨架上，所述的精濾芯安裝在粗濾芯的外側(cè)，所述的濾芯骨架的外側(cè)安裝有外導流罩，外導流罩的下部設(shè)置排雨水孔口，該實用新型對通風過程中排入大氣的煤礦內(nèi)空氣進行凈化，降低對環(huán)境的污染，但該實用新型的結(jié)構(gòu)不夠合理，過濾凈化效果不明顯，而且在使用過程中可能存在裝置背壓過大導致部分裝置脫落的危險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺點，本實用新型提供了一種煤礦風井主扇通風瓦斯粉塵過濾凈化裝置，能夠有效地克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，通過設(shè)置弧形導流板對風口處空氣流分流，經(jīng)過過濾凈化裝置有效的過濾空氣中的可吸入顆粒成分，并通過活性炭吸附不能被過濾的甲烷成分，降低甚至消除瓦斯污染，空氣過濾器傾斜設(shè)置增大過濾面積且便于清理，同時本實用新型實現(xiàn)了對風管出口處的壓力檢測和排入大氣的氣體中甲烷含量的檢測，保障裝置中各部分之間的穩(wěn)定連接和正常工作。

二技術(shù)方案

為實現(xiàn)以上目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種煤礦風井主扇通風瓦斯粉塵過濾凈化裝置，包括風管和過濾凈化裝置，所述的過濾凈化裝置設(shè)置在風管的出口處；所述的過濾凈化裝置包括裝置外殼、空氣過濾器、活性炭填充層和灰斗；所述的空氣過濾器傾斜設(shè)置在所述的裝置外殼內(nèi)，所述的活性炭填充層設(shè)置在所述的空氣過濾器的外側(cè)，所述的活性炭填充層設(shè)置在所述的裝置外殼內(nèi)；所述的灰斗設(shè)置在所述空氣過濾器的下端，所述的灰斗與所述的裝置外殼連接；所述的空氣過濾器上設(shè)置壓力傳感器，所述的活性炭填充層的出風口處設(shè)置甲烷傳感器；所述的裝置外殼的上端連接弧形導流板，所述的弧形導流板之間通過導流板連接槽連接；所述的裝置外殼下方設(shè)置蜂鳴報警器；所述的過濾凈化裝置的外部連接外導流罩；所述的風管連接空氣泵；所述的壓力傳感器、所述的甲烷傳感器與微處理器相連，所述的微處理器連接控制器和無線通信模塊，所述的控制器連接所述的空氣泵和所述的蜂鳴報警器；所述的無線通信模塊通過無線網(wǎng)關(guān)連接主機PC端。

更進一步地，所述的空氣過濾器的上端向所述的風管軸向一側(cè)傾斜，所述的空氣過濾器與水平面之間夾角在60°～90°之間。

更進一步地，所述的灰斗與所述的裝置外殼通過卡扣連接。

更進一步地，所述的弧形導流板的數(shù)量為2，所述的弧形導流板的一端卡裝在所述的導流板連接槽內(nèi)。

更進一步地，所述的外導流罩的下端的與所述的裝置外殼密封連接。

三有益效果

采用本實用新型提供的技術(shù)方案，與已知的公有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

1、本實用新型通過設(shè)置弧形導流板，提高導流效率的同時對風壓具有一定的緩沖作用，降低氣流壓力對空氣過濾器的沖擊。

2、本實用新型通過設(shè)置傾斜的空氣過濾器，一方面增大了空氣過濾面積，另一方面便于空氣凈化器上積累的灰塵落在灰斗中，避免過重的灰塵影響空氣過濾器的正常工作，定期的清洗更換灰斗即可保持過濾凈化裝置在一定程度上的清潔。

3、本實用新型通過的設(shè)置活性炭填充層，有效的吸附空氣中的甲烷成分，減少溫室氣體甲烷排入空氣，降低甚至消除瓦斯污染，保護環(huán)境。

4、本實用新型通過設(shè)置壓力傳感器檢測風管出口處的氣流壓力，過大時則報警提示，通過工作人員調(diào)節(jié)空氣泵轉(zhuǎn)速或者自動通過控制器調(diào)節(jié)泵出的氣流速度，有效的控制了氣流壓力對裝置組件的影響。

5、本實用新型通過設(shè)置甲烷傳感器實時檢測排出的空氣中甲烷的含量，超標時則報警提醒，可以通過增加或更換活性炭以控制裝置對甲烷的吸附，同時這一檢測數(shù)據(jù)對煤礦內(nèi)工作人員的人身安全意義也十分重大。

6、本實用新型建立了與主機PC端的連接，實時檢測的壓力和甲烷含量數(shù)據(jù)能夠及時傳送給主機，便于工作人員監(jiān)測裝置的工作情況和采集數(shù)據(jù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的導流板連接槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型的連接示意圖；

圖中的標號分別代表：1-風管；2-弧形導流板；3-過濾凈化裝置；4-空氣過濾器；5-活性炭填充層；6-壓力傳感器；7-甲烷傳感器；8-灰斗；9-蜂鳴報警器；10-外導流罩；11-空氣泵；12-導流板連接槽；13-裝置外殼。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的描述。

實施例

本實施例的一種煤礦風井主扇通風瓦斯粉塵過濾凈化裝置3，包括風管1和過濾凈化裝置3，過濾凈化裝置3設(shè)置在風管1的出口處，過濾凈化裝置3包括裝置外殼13、空氣過濾器4、活性炭填充層5和灰斗8；空氣過濾器4傾斜設(shè)置在裝置外殼13內(nèi)，活性炭填充層5設(shè)置在空氣過濾器4的外側(cè)，活性炭填充層5設(shè)置在裝置外殼13內(nèi)；灰斗8設(shè)置在空氣過濾器4的下端，灰斗8與裝置外殼13連接；空氣過濾器4上設(shè)置壓力傳感器6，活性炭填充層5的出風口處設(shè)置甲烷傳感器7；裝置外殼13的上端連接弧形導流板2，弧形導流板2之間通過導流板連接槽12連接；裝置外殼13下方設(shè)置蜂鳴報警器9；過濾凈化裝置3的外部連接外導流罩10；風管1連接空氣泵11；壓力傳感器6、甲烷傳感器7與微處理器相連，微處理器連接控制器和無線通信模塊，控制器連接空氣泵11和蜂鳴報警器9；無線通信模塊通過無線網(wǎng)關(guān)連接主機PC端；空氣過濾器4的上端向風管1軸向一側(cè)傾斜，空氣過濾器4與水平面之間夾角在60°～90°之間；灰斗8與裝置外殼13通過卡扣連接；弧形導流板2的數(shù)量為2，弧形導流板2的一端卡裝在導流板連接槽12內(nèi)；外導流罩10的下端的與裝置外殼13密封連接；

風管1內(nèi)空氣流經(jīng)過弧形導流板2分流至兩側(cè)的過濾凈化裝置3，先經(jīng)過空氣過濾器4過濾空氣中的可吸入顆粒物，再經(jīng)過活性炭填充層5吸附空氣中的甲烷成分，最后經(jīng)過外導流罩10排入大氣中；壓力傳感器6和甲烷傳感器7實時檢測氣流壓力和甲烷含量，如果氣流壓力過高，則通過控制空氣泵11的轉(zhuǎn)速控制氣流速度進行降壓；如果排出的氣體甲烷含量增加了，則可能需要更換活性炭或者加量，活性炭填充層5對氣流中的水份也具有吸附作用，這些水份中可能溶解了煤礦中的一些有毒成分，排入大氣也具有一定的危害；蜂鳴報警器9對不正常的壓力和甲烷含量發(fā)出報警提示；檢測數(shù)據(jù)通過無線通信模塊及無線網(wǎng)關(guān)傳送至主機PC端，工作人員可以通過主機監(jiān)測裝置的工作狀態(tài)及采集數(shù)據(jù)，便于管理。

以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不會使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。