一種煤礦井下多級節(jié)能巷道清洗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦用井下巷道清洗裝置，尤其涉及一種煤礦井下多級節(jié)能巷道清洗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭開采過程中，礦井粉塵是煤礦五大災(zāi)害之一。
[0003]粉塵不但具有爆炸的潛在危險，還具有減少設(shè)備使用壽命和精度、降低生產(chǎn)現(xiàn)場可見度，長期與塵源接觸的工作人員患職業(yè)病(如，塵肺病)的風(fēng)險大幅升高等危害性。
[0004]在煤炭生產(chǎn)過程中，幾乎所有的作業(yè)均可能產(chǎn)生粉塵。特別是高產(chǎn)、高效的機械化程度較高的采掘生產(chǎn)工藝，其井下作業(yè)點的空氣中的粉塵始終維持在較高的濃度。
[0005]煤炭開采過程中，井下巷道是行人、車輛運輸?shù)闹匾攸c，巷道環(huán)境的好壞直接影響工作人員的身體健康，在粉塵濃度高的局部地方給井下工作造成不便于施工作業(yè)困難。
[0006]為有效控制與解決煤炭開采過程中的粉塵污染問題，以有效改善井下施工作業(yè)環(huán)境，多年以來，國內(nèi)外科技工作者進行了大量的探索與研究，提出了一系列煤礦粉塵防治理論，并進行了大量的采掘工藝技術(shù)、通排風(fēng)設(shè)備以及除塵設(shè)備等方面改進，在如何防塵、降塵，以及有效控塵與除塵等方面取得了較大程度上的進步。但是，畢竟井下施工作業(yè)過程中具體工況條件惡劣、塵源點多面廣、粉塵產(chǎn)生的原因復(fù)雜多變，粉塵污染的問題很難實現(xiàn)完全根治，實際生產(chǎn)過程中，粉塵污染的問題依舊較為嚴(yán)重，井下施工作業(yè)環(huán)境仍然較為惡劣。
[0007]作為一種傳統(tǒng)然而十分簡便并且有效的技術(shù)手段，使用水對各塵源點進行及時的噴淋(噴霧或噴水)的降塵與除塵技術(shù)手段一直得到普遍的沿用?，F(xiàn)有技術(shù)中，煤礦巷道內(nèi)清洗、除塵的方法主要有如下三種:
[0008]一是，靠灑水車灑水。例如，中國專利申請CN204283475U公開了一種可升降沖刷滅塵裝置，其采用車載式結(jié)構(gòu)形式，具體為，將水栗、水箱安裝在礦用軌道車底盤上，水栗出口端的水管上連接若干數(shù)量的噴頭，其中水管由安裝支架支撐并具有升降功能等技術(shù)手段，實現(xiàn)了可以對巷道壁進行沖刷除塵；以及(由于可升降、高度可調(diào)節(jié))適用于各種大小巷道(主要指巷道的高度)的沖刷除塵。
[0009]但是，這種可移動式(車載式)巷道沖刷除塵方法適用范圍很窄，且效果也不理想。原因在于，巷道空間狹窄、底板坑洼不平，灑水車在巷道內(nèi)進行移動困難重重，沖刷除塵存在諸多死角。更為重要的是，灑水車盛水有限，不能實現(xiàn)連續(xù)灑水，存在時間延遲。這種方法僅僅適用于臨時“救急”的巷道沖刷除塵。
[0010]二是，人工灑水。缺點是耗時費力，效率低；灑水霧化效果差，破壞井下環(huán)境；部分回風(fēng)巷道，特別是專用回風(fēng)巷道無法進入。從而導(dǎo)致積塵厚度最高可達十厘米，嚴(yán)重威脅礦井安全。
[0011]三是，采用定點噴霧方式進行灑水，S卩，在一定距離的巷道截面設(shè)置點噴霧。缺點，不能實現(xiàn)所有的斷面清洗；若采用自控設(shè)備進行智能控制，每一個點都需要安裝電磁開關(guān)，電源線路、通訊線路繁多，在井下特定工況條件下容易出現(xiàn)故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是，提供一種安全性高、穩(wěn)定性好、可靠性有保障、除塵降塵效果好的一種煤礦井下多級節(jié)能巷道清洗裝置。
[0013]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是，一種煤礦井下多級節(jié)能巷道清洗裝置，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)噴頭總成、針閥、供水水管、掛鉤及可調(diào)式高壓水栗；
[0014]所述供水水管沿巷道縱向布置，并貫穿整個巷道，并經(jīng)掛鉤懸掛在巷道頂板上的錨桿上，其進口端與所述可調(diào)式高壓水栗連接；
[0015]所述針閥數(shù)量為若干，各針閥等間距相互并聯(lián)連接在所述供水水管的不同位置處；
[0016]所述旋轉(zhuǎn)噴頭總成與所述針閥的數(shù)量相等；每個旋轉(zhuǎn)噴頭總成的進水端均分別與其對應(yīng)的針閥的出水端通過一旋轉(zhuǎn)密封套管形成可轉(zhuǎn)動連接；
[0017]每個旋轉(zhuǎn)噴頭總成的出水端均分別包括一中心噴頭和四個周邊噴頭；其中，四個周邊噴頭均布在以所述中心噴頭為圓心的一個圓周上；
[0018]所述中心噴頭的出口端配置有一圓形霧化噴嘴；
[0019]每個周邊噴頭的出口端均呈倒立的T形管結(jié)構(gòu)形式，其中，T形管的豎直段為進水口、橫向段為出水口 ；
[0020]在上述T形管的兩個出水口分別連接有一廣角扇形霧化噴嘴和一窄角扇形霧化噴嘴；其中，窄角扇形霧化噴嘴安裝在靠近上述圓心的一側(cè)，廣角扇形霧化噴嘴安裝在窄角扇形霧化噴嘴的外側(cè)。
[0021]上述技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，一是，結(jié)構(gòu)簡單、噴頭的布局與搭配合理、水霧的輻射與覆蓋面廣，因而，巷道內(nèi)除塵降塵效果好；同時，由于水霧呈現(xiàn)上細(xì)下粗的傘形，直接各塵源點的粉塵無死角地牢牢“罩住”，因而，水(霧)利用率高、節(jié)水；
[0022]二是，幾乎全部采用純機械結(jié)構(gòu)性的控制手段，省略了大量的電子元器件、電路與通訊線路的鋪設(shè)，一方面，大幅提升了裝置運行的穩(wěn)定性與可靠性，另一方面，大幅降低設(shè)備運行維護維修工作量和運行維護成本；而且，由于現(xiàn)場潮濕環(huán)境下的電源電器裝置極少，相應(yīng)地，也大幅降低了井下漏電、人員與車輛通行受制約受阻礙等直接或者間接的安全隱患；
[0023]三是，控制與調(diào)節(jié)有現(xiàn)場操作人員根據(jù)實際情況適時手段調(diào)節(jié)，即可保證除塵降塵效果始終滿足實際所需，又能有效減少水資源的無謂耗損與浪費。
[0024]上述技術(shù)方案中，采用在整個巷道內(nèi)，每隔一定距離設(shè)置一巷道清洗裝置，各巷道清洗裝置單獨控制與調(diào)節(jié)等技術(shù)手段。這一方面，利于根據(jù)巷道內(nèi)不同位置處、不同的粉塵濃度進行各巷道清洗裝置噴霧/噴水量大小的合理調(diào)節(jié)，從而可有效減少噴水/噴霧的無謂浪費，并有效保證不同粉塵濃度處粉塵的有效沉降；
[0025]另一方面，采用精度等級高的節(jié)流閥(針閥)，并相應(yīng)配置旋轉(zhuǎn)噴頭總成，既可以精確調(diào)節(jié)巷道內(nèi)各位置處的噴淋水量，又可以實現(xiàn)全方位、無死角的噴淋清洗效果。
[0026]上述技術(shù)方案中，通過“各旋轉(zhuǎn)噴頭總成上均分別設(shè)置有一中心噴頭和四個周邊嗔頭；其中，四個周邊嗔頭均布在以中;L1、嗔頭為圓;L1、的個圓周上；中;L1、嗔頭的出口?而配置有一圓形霧化噴嘴；每個周邊噴頭的出口端均呈倒立的T形管結(jié)構(gòu)形式，其中，T形管的豎直段為進水口、橫向段為出水口 ；在上述T形管的兩個出水口分別連接有一廣角扇形霧化噴嘴和一窄角扇形霧化噴嘴；其中，窄角扇形霧化噴嘴安裝在靠近上述圓心的一側(cè)，廣角扇形霧化噴嘴安裝在窄角扇形霧化噴嘴的外側(cè)”等系列技術(shù)手段的采用，有效地保證了各旋轉(zhuǎn)噴頭總成所在位置處均能形成一傘形“水霧罩”，將粉塵“密不透風(fēng)”地罩住，進一步提高粉塵噴淋降塵效率。
[0027]優(yōu)選為，上述各針閥均配置有一氣動執(zhí)行機構(gòu)，所述氣動執(zhí)行機構(gòu)用于自動開啟/關(guān)閉/調(diào)節(jié)針閥的開度；
[0028]所述氣動執(zhí)行機構(gòu)由巷道外的壓縮空氣氣源通過壓縮空氣管路供氣，每一個氣動執(zhí)行機構(gòu)均分別配置有一個氣源開關(guān)；
[0029]所述氣源開關(guān)設(shè)置在井下操作人員手動可及的高度位置處，由操作人員進行手動開關(guān)。
[0030]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，采用簡單的技術(shù)手段，有效地解決了各噴淋裝置的在狹窄、空間高度較高(巷道底板與頂板之間的垂直距離約為4-6米)等特定工況條件下的現(xiàn)場手動開啟與調(diào)節(jié)的技術(shù)難題；
[0031]而現(xiàn)有技術(shù)中，普遍需要單獨配套設(shè)置計算機控制系統(tǒng)，必須在外部計算機系統(tǒng)監(jiān)測與控制下進行調(diào)節(jié)。這樣，一方面導(dǎo)致設(shè)備投資的上升；另一方面，在井下巷道陰暗、潮濕的惡劣環(huán)境下，精密的自控裝置部件易于出現(xiàn)故障頻發(fā)、損壞率高、失控現(xiàn)象；
[0032]而且，上述技術(shù)方案中，由于采用氣動執(zhí)行機構(gòu)，并由人手動操作氣動執(zhí)行機構(gòu)的供氣開關(guān)，即可實現(xiàn)噴淋的開關(guān)與噴淋量的任意調(diào)節(jié)。這樣，與現(xiàn)有技術(shù)的自控裝置需要配設(shè)諸多的電氣接點相比，其使用過程的安全性能大幅提高。
[0033]S卩，上述技術(shù)手段的采用，有效地降低了設(shè)備故障率，并有效地降低了維護維修工作量和運行成本，且大幅度地提升了使用的安全性、穩(wěn)定性與可靠性。
[0034]進一步優(yōu)選，上述各針閥的開度按以下原則預(yù)先調(diào)節(jié)、設(shè)定:
[0035]以工作面推進方向為向前的方向，根據(jù)巷道的長度，每隔一定距離劃分為一個巷道沖刷級，同一沖刷級內(nèi)的各針閥的開度相同；
[0036]在前的沖刷級內(nèi)的針閥開度大于在后的沖刷級內(nèi)的針閥開度，開度大小依次成線性關(guān)系單調(diào)遞減。
[0037]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，根據(jù)巷道的長度，確定巷道沖刷級數(shù)，同一級沖刷區(qū)內(nèi)的