一种用于矿山无轨运输巷道内的降尘、降温系统的制作方法

本实用新型属于属于矿井防尘降温技术领域。具体涉及一种井下运输巷的喷雾降尘降温系统。

背景技术：

矿山粉尘是矿山职业危害因素之一，对于矿山井下无轨运输巷道，运矿汽车往来频繁，当巷道底板路面不能保持湿润时，汽车运行过程中产生扬尘夹杂尾气并可能通过通风风路扩散至采掘作业面，造成井下风源风质污染，严重影响矿山安全生产、职业卫生环境。对于无轨运输巷粉尘防控，传统的方法是采用通风方式加强通风、人工直接洒水、安装高压喷头喷雾或水气喷头喷雾降尘。但是上述传统方法在实施运行过程中大多数均存在以下主要问题：

（1）若采用传统通风防尘，依靠矿井全压作用或者加强局部通风以稀释粉尘，降低粉尘浓度后的含尘空气经通风系统回风井排出地表，尽管一定区域内粉尘浓度达标但不能从源头上降低粉尘总量，同时矿山无轨运输巷一般处于通风系统进风段，距离通风系统回风井较远，含尘空气扩散至掘进、回采作业面，势必污染作业面空气环境，这对于无轨运输巷及作业面通风条件较差的矿山，当无轨运输巷扬尘得不到有效控制将严重影响井下作业环境。

（2）若采用人工直接洒水降尘，一方面消耗人力物力，另一方面因水滴粒径相对细小水雾大，水滴颗粒总表面积小，降尘及降温效果差，而且晒水过程中会影响车辆正常运输、巷道内电气设备等安全用电。

（3）若采用传统的安装供水管路+压力雾化喷头方式喷雾晒水防尘，无论采用直射式、离心式、旋转式等各种现有喷雾喷头，喷嘴孔径在1mm以下，运行初期喷雾效果好，但是从系统后期维护使用经验来看，在井下特殊环境下喷头喷嘴容易堵塞，后期清洗等维护工作量大，喷雾效果难以长久维持。这是因为井下喷雾晒水区域需要的喷淋管路可能长达几千米，喷头数量多，后期维护十分困难。一方面是矿井水质问题，喷雾系统一般都会就地取水，利用矿山现有井下水源，而矿井水中悬浮物多、硬度高、且含硫、含铁、含铜等多种矿物质，若忽视矿井水质的处理，将更容易堵塞喷头；另一方面井下含尘潮湿的特殊外界空气环境，也容易造成喷头生锈堵塞，螺纹生锈滑丝。尤其在后期维护管理中将出现诸多问题，如喷头安装在喷淋管路上，而喷淋管路一般架设于巷道中心靠近顶板高度，清洗、更换拆卸喷头需要人字梯，而运输巷来往车辆较多，维修过程中将影响矿井正常生产运输；若采用供水+压气+水气雾化喷头（如超声雾化喷头）系统，同样存在上述问题，且需要空压机及敷设压气管，相应地后期维护管理成本进一步提高，同时空压机运行增加能耗及带来噪声危害。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对目前无轨运输巷粉尘防治、降温过程中存在的上述技术问题，而提供一种结构简单，无需雾化喷头，便于后期维护管理，且控制灵活、实用性强的用于矿山无轨运输巷道内的降尘、降温系统。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型一种用于矿山无轨运输巷道内的降尘、降温系统采用以下技术方案：

本实用新型一种用于矿山无轨运输巷道内的降尘、降温系统，包括水仓、供水管路、远程控制系统。所述的供水管路是由供水立管、供水横管、连接横管、喷淋竖管、喷淋横管组合构成，供水立管安装在矿山竖井中，供水立管在各中段分流并通过连接横管与安装在各中段巷道内的供水横管联通；喷淋竖管间隔安装在供水横管上，喷淋横管与喷淋竖管连接并沿巷道长度方向布置；在喷淋横管的底侧每隔一定距离的断面上开设一个喷雾细孔；在水仓与供水立管的连接管路上设置过滤器，在供水横管的末端设置泄水阀；在水仓与供水立管的连接管路上、供水横管的始端及喷淋竖管上安装电磁阀；所述的远程控制系统包括可编程控制器及监控中心主机，监控中心主机通过通讯网络与可编程控制器连接，可编程控制器通过信号控制电缆与电磁阀连接。

相邻喷雾细孔所在断面的间隔距离为1-2m，喷雾细孔的孔径1-3mm。各断面的喷雾细孔的开孔方位限制在喷淋横管底侧的垂直底板方向两侧各30°范围内。

第一个断面处喷雾细孔为左斜30°范围内的左斜喷雾细孔，下一个断面处喷雾细孔为垂直喷雾细孔，再下一个断面处的喷雾细孔为右斜30°范围内的右斜喷雾细孔，相邻的3个断面的3个喷雾细孔分别为左斜喷雾细孔、垂直喷雾细孔和右斜喷雾细孔交叉布置，依次循环组合。

在水仓与过滤器之间的连接管路上还设置水处理器。水处理器主要用于净化处理矿井水中的悬浮物、软化水质等功能，最好能达到生活用水水质。

本实用新型一种用于矿山无轨运输巷道内的降尘、降温系统采用以上技术方案后，具有以下优点：

（1）根据无轨运输巷散发的无组织扩散粉尘源特点，采用该装置实现了无组织粉尘源的有效控制，就地降低了扬尘浓度及总量，改善了风源风质，从源头上控制了粉尘总量，减少了含尘粉尘向作业面继续扩散对作业空气环境的污染；

（2）在满足喷雾压力的前提下，直接在喷淋横管下开设1-3mm孔径的喷雾细孔，结构简单，无需安装雾化喷头，便于雾化效果的长期维持，且控制灵活、实用性强等优点，克服了安装喷头易腐蚀堵塞，喷雾效果难以长久维持，后期维护管理成本高的缺点；

（3）自动喷雾控制可多中段、分区域控制，控制方式十分灵活；

（4）利用矿山现有排水资源，做到矿井喷雾水的循环利用，尤其是对于具有低温水温的矿山，喷淋方式近似为等焓降温过程，不增加矿井全热，对矿井干高温空气温度进行了冷却，尤其是深部矿井风流预冷，将起到明显的喷淋降温效果。

附图说明

图1是本实用新型一种用于矿山无轨运输巷道内的降尘、降温系统结构布置图；

图2是本实用新型一种用于矿山无轨运输巷道内的降尘、降温系统采用的喷雾细孔布置示意图。

附图标记为：1-水仓；2-水处理器；3-供水立管；4-连接横管；4'-供水横管；5-喷淋竖管；6-喷淋横管；7-喷雾细孔；7a-左斜喷雾细孔；7b-垂直喷雾细孔；7c-右斜喷雾细孔；8-过滤器；9-电磁阀；10-泄水阀；11-可编程控制器（PLC）；12-红外线传感器；13-监控中心主机。

具体实施方式

为进一步描述本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型用于矿山无轨运输巷道内的降尘、降温系统做进一步详细说明。

由图1所示的本实用新型一种用于矿山无轨运输巷道内的降尘、降温系统结构布置图看出，本实用新型一种用于矿山无轨运输巷道内的降尘、降温系统，包括水仓1、供水管路、远程控制系统。所述的供水管路是由供水立管3、供水横管4'、连接横管4、喷淋竖管5、喷淋横管6组合构成，供水立管3安装在矿山竖井中，沿主副井、管缆井等井筒布设；供水立管3在三中段、四中段、五中段分流并通过连接横管4与安装在各中段巷道内的供水横管4'联通；喷淋竖管5沿巷道壁面竖直安装间隔安装在供水横管4'上，喷淋横管6与喷淋竖管5连接并沿巷道长度方向巷道中心顶板下50-100mm内布置，若巷道顶板下布置照明灯具，则低于照明灯具位置20-50mm；在喷淋横管6的底侧每隔1-2m的断面上开设一个喷雾细孔7，喷雾细孔7的孔径1-3mm；在水仓1与供水立管3的连接管路上分别设置水处理器2、过滤器8，其中水处理器2设置在水仓1的出水口，主要用于净化处理矿井水中的悬浮物、软化水质等功能，最好能达到生活用水水质。在供水横管4'的末端设置泄水阀10，供维修及清理管道时泄水排渣。

供水立管3、连接横管4及供水横管4'采用钢管、铸铁管、塑料管等给水管材，管径根据系统水力计算确定。喷淋竖管5与喷淋横管6均采用塑料管材，以柔韧性较好的PE聚乙烯塑料管最佳，实际实施中当喷淋竖管5从供水横管4'上取水后竖向布置并直接折弯沿巷道底板下连接喷淋横管6，无需弯头构件，减小该分支的局部阻力损失，也便于喷淋横管6底侧加工制作喷雾细孔7。

水仓1位置标高要高出其所服务的喷淋区域所在标高，也可以设置在地表，利用水仓1内水的重力势能维持供水管路的摩擦阻力、局部阻力损失及喷雾压力，最不利处喷雾细孔7的静水压力不应小于0.15MPa，因深井矿山排水系统一般都设置有几级水仓1将井下排水中转接力排出，综合考虑降尘降温效果，宜选用水温较低、静水压力较高的水仓1，水温低于需要喷雾的无轨运输巷内空气温度，以不增加矿井空气热源为原则。

在水仓1与供水立管3的连接管路上、供水横管4'的始端及喷淋竖管5上安装电磁阀9；所述的远程控制系统包括可编程控制器11、红外线传感器12及监控中心主机13，监控中心主机13通过通讯网络与可编程控制器11连接，可编程控制器11、红外线传感器12通过信号控制电缆与电磁阀9连接。

由图2所示的本实用新型一种用于矿山无轨运输巷道内的降尘、降温系统采用的喷雾细孔布置示意图并结合图1看出，喷雾细孔7开设在喷淋横管6底侧，喷雾细孔7全部处于淹没射流，每间隔1-2m处开一个喷雾细孔7，孔径1-3mm，太小容易堵塞，太大喷淋雾化效果较差。各断面的喷雾细孔7的开孔方位限制在喷淋横管6底侧的垂直底板方向两侧各30°范围内。第一个断面处喷雾细孔7为左斜30°范围内的左斜喷雾细孔7a，下一个断面处喷雾细孔7为垂直喷雾细孔7b，再下一个断面处的喷雾细孔7为右斜30°范围内的右斜喷雾细孔7c，相邻的3个断面的3个喷雾细孔7分别为左斜喷雾细孔7a、垂直喷雾细孔7b和右斜喷雾细孔7c交叉布置，依次循环组合，整体优化喷雾结构。喷雾后巷道底板积水较多的时候可以通过底板排入排水沟，定时进行人工清理，积水经井下沉淀后可循环至原来排水系统水仓1；水处理器2的出水口、供水横管4'的始端以及各喷淋竖管5上电磁阀9均必须带手动控制装置，提高系统控制的稳定性。

所述的水仓1与供水立管3的连接管路上、供水横管4'的始端上安装的电磁阀9平时处于常开状态，所述的喷淋竖管5上安装的电磁阀9平时处于关闭状态。

所述的远程控制系统主要包括控制器11、红外线传感器12及监控中心主机13组成，监控中心主机13通过通讯网络与控制器11连接，控制器11通过信号控制电缆与电磁阀9连接，红外线传感器12根据各区域运输巷的行车、行人规律设置，当无轨运输巷运矿车辆往返频繁且行车不行人或行人几率较少时，巷道通风条件相对较差且扬尘较大时，在需要喷淋的巷道的出入口安装红外线传感器12，红外线传感器12通过信号控制电缆与控制器11连接，远程控制系统根据内置自控程序实现多中段、多区域的自动喷雾降尘降温。

对于无轨运输巷为运矿车辆往返频繁且行车可行人或行人几率较大时，或无轨运矿车辆较少但行人较为集中或者皮卡车载人具有一定的规律，如上下班时间段无轨运矿车辆较少但行人较为集中或者皮卡车载人具有一定的规律，如上下班时间段，喷淋区域进出口无需设置红外线传感器12，采用自动定时喷雾即可。对于无轨运矿车辆较少且行人无规律可言的，此时可以采用现场人工手动开启相应区域喷淋竖管5上的电磁阀9的手动控制机构，进行人为控制的“自动”喷雾。