露天矿降尘装置及露天矿辅助开采系统的制作方法

1.本实用新型涉及露天矿降尘技术领域，具体而言，涉及一种露天矿降尘装置及露天矿辅助开采系统。


背景技术：

2.露天矿在开采及运输过程中，会产生大量粉尘，粉尘不仅影响露天矿设备的正常运行，导致设备容易发生故障或失灵，操作人员长期在粉尘环境下工作，还可能导致尘肺病等疾病。为了改善露天矿的工作环境，现有一般使用洒水车对露天矿洒水降尘，然而该降尘手段耗费人力物力，投入成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的包括提供一种露天矿降尘装置及露天矿辅助开采系统，以解决现有使用洒水车对露天矿洒水降尘，耗费人力物力，投入成本高的技术问题。
4.为解决上述问题，本实用新型提供一种露天矿降尘装置，包括输水管和露天矿中疏干排水装置的水仓，所述输水管与所述水仓连通，且所述输水管安装有输水泵和第一调节阀；所述输水管沿所述露天矿的运输道路及工作面台阶延伸，所述输水管通过喷水口向所述运输道路及所述工作面台阶喷水降尘。
5.可选地，所述输水管包括主水管和多根分支水管，所述主水管与所述水仓连通，多根所述分支水管连接于所述主水管的管路，且其中一部分所述分支水管沿所述运输道路延伸，另一部分所述分支水管沿所述工作面台阶延伸，所述喷水口包括设于所述分支水管的第一喷口；
6.所述第一调节阀和所述输水泵均安装于所述主水管，且均位于所述分支水管与所述主水管连接处的上游；各所述分支水管均安装有第二调节阀，且所述第二调节阀位于相应所述分支水管上第一喷口的上游。
7.可选地，所述主水管沿所述露天矿的非工作帮向下延伸至坑底，与所述运输道路相应的所述分支水管分布于所述运输道路的侧部台阶上。
8.可选地，各所述分支水管上第一喷口的数目均为多个，且多个第一喷口沿相应所述分支水管的长度方向间隔排布。
9.可选地，所述第一喷口连接有第一喷水管，所述喷水管的端部安装有第一喷头。
10.可选地，所述分支水管均为柔性管。
11.可选地，所述露天矿降尘装置还包括处理器，所述分支水管与所述第一喷口相应的位置安装有第一粉尘浓度传感器，所述第一粉尘浓度传感器及所述第二调节阀均与所述处理器连接。
12.可选地，所述喷水口还包括设于所述主水管的第二喷口，所述主水管设有第三调节阀和第二粉尘浓度传感器，所述第三调节阀位于所述第二喷口的上游，所述第三调节阀及所述第二粉尘浓度传感器均与所述处理器连接。
13.可选地，所述水仓内安装有低水位传感器，所述低水位传感器及所述输水泵均与所述处理器连接。
14.本实用新型还提供了一种露天矿辅助开采系统，包括疏干排水装置和上述露天矿降尘装置，所述疏干排水装置包括水仓、连通于所述水仓的抽水管和安装于所述抽水管的抽水泵，所述抽水管延伸至露天矿的坑底，所述抽水管设有第四调节阀。
15.本实用新型提供的露天矿降尘装置对运输道路及工作面台阶进行降尘处理时，仅需根据运输道路和工作面台阶需要降尘的区域确定输水管上喷水口的位置，然后对输水泵和第一调节阀进行开关操作，操作便捷，大大降低操作人员的劳动量，从而降低人力成本；此外，相较现有疏干排水装置中水仓内的积水通过自然蒸发耗干解决存水问题，本技术的露天矿降尘装置能够就地将疏干排水装置中水仓内的存水作为水源，能够对存水进行二次利用，无需从外部向露天矿输送水，从而大大减少输送水造成的人力物力耗费，且能够减少对水资源的浪费，进而进一步降低人力物力成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型提供的露天矿降尘装置应用于露天矿的示意图；
18.图2为图1中露天矿的示意图。
19.附图标记说明：
20.100
‑
露天矿；110
‑
地表；120
‑
非工作帮；130
‑
坑底；140
‑
工作面台阶；150
‑
侧部台阶；200
‑
主水管；210
‑
第一调节阀；220
‑
第三调节阀；230
‑
第二粉尘浓度传感器；240
‑
第二喷水管；250
‑
第二喷头；300
‑
分支水管；310
‑
第二调节阀；320
‑
第一喷水管；330
‑
第一喷头；340
‑
第一粉尘浓度传感器；400
‑
水仓；410
‑
低水位传感器；500
‑
输水泵。
具体实施方式
21.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.本实施例提供一种露天矿降尘装置，如图1所示，包括输水管和露天矿100中疏干排水装置的水仓400，输水管与水仓400连通，且输水管安装有输水泵500和第一调节阀210；输水管沿露天矿100的运输道路及工作面台阶140延伸，输水管通过喷水口向运输道路及工作面台阶140喷水降尘。
23.本实施例还提供一种露天矿辅助开采系统，包括疏干排水装置和上述露天矿降尘装置，疏干排水装置包括水仓400、连通于水仓400的抽水管和安装于抽水管的抽水泵，抽水管延伸至露天矿100的坑底130，抽水管设有第四调节阀。
24.本实施例提供的露天矿降尘装置及露天矿辅助开采系统，其中，露天矿降尘装置包括用于储水的水仓400、用于将水仓400的输送至露天矿100的运输道路及工作面台阶140
输水的输水管，输水管上安装有用于提供动力的输水泵500和用于调节水流量的第一调节阀210；其中，露天矿辅助开采系统包括用于对露天矿100中积水进行疏干排水的疏干排水装置和上述用于对露天矿100的运输道路及工作面台阶140进行喷水降尘的露天矿降尘装置，且露天矿降尘装置与疏干排水装置共用一个水仓400。
25.使用时，当下雨等导致露天矿100的坑底130积水时，开启第四调节阀和抽水泵，抽水泵通过抽水管将坑底130的积水抽至水仓400内，然后关闭第四调节阀，从而完成对露天矿100积水的疏干排水；需要对露天矿100的运输道路及工作面台阶140进行降尘处理时，开启第一调节阀210和输水泵500，输水泵500将水仓400内的存水经输水管输送至运输道路及工作面台阶140，然后经喷水口向外喷至运输道路及工作面台阶140所在区域，对该区域进行喷水降尘；降尘完成后，关闭输水泵500和第一调节阀210。
26.使用本技术的露天矿降尘装置对运输道路及工作面台阶140进行降尘处理时，仅需根据运输道路和工作面台阶140需要降尘的区域确定输水管上喷水口的位置，然后对输水泵500和第一调节阀210进行开关操作，操作便捷，大大降低操作人员的劳动量，从而降低人力成本；此外，相较现有疏干排水装置中水仓400内的积水通过自然蒸发耗干解决存水问题，本技术的露天矿降尘装置能够就地将疏干排水装置中水仓400内的存水作为水源，能够对存水进行二次利用，无需从外部向露天矿100输送水，从而大大减少输送水造成的人力物力耗费，且能够减少对水资源的浪费，进而进一步降低人力物力成本。
27.具体地，本实施例中，如图1所示，输水管可以包括主水管200和多根分支水管300，主水管200与水仓400连通，多根分支水管300连接于主水管200的管路，且其中一部分分支水管300沿运输道路延伸，另一部分分支水管300沿工作面台阶140延伸，喷水口包括设于分支水管300的第一喷口；第一调节阀210和输水泵500均安装于主水管200，且均位于分支水管300与主水管200连接处的上游；各分支水管300均安装有第二调节阀310，且第二调节阀310位于相应分支水管300上第一喷口的上游。这里是输水管的一种具体形式，需要对运输道路及工作面台阶140进行降尘处理时，可以开启第一调节阀210和输水泵500，并开启与需要降尘的运输道路及工作面台阶140相应分支水管300上的第二调节阀310，输水泵500将水仓400内的存水输送至主水管200，然后向开启第二调节阀310的分支水管300输水，并经该分支水管300的喷水口向外喷水，对相应区域进行降尘处理；降尘过程中，可以根据需要选择开启相应分支水管300的第二调节阀310，且能够通过第二调节阀310调节相应分支水管300的水流量，以根据相应区域的粉尘浓度对其进行降尘处理，减少粉尘浓度较大，喷水量较小降尘效果差，或粉尘浓度较小，喷水量较大导致水量浪费情况的发生，从而大大提高对输水管分区控制的便捷性。降尘结束后，关闭第二调节阀310、第一调节阀210和输水泵500。此外，相较多根输水管均与水仓400连接，连接结构复杂、漏水点多，本技术将输水管设置为主水管200和分支水管300的形式，仅主水管200与水仓400连接，且通过第一调节阀210能够实现对总水的控制，控制便捷度较高。具体地，主水管200的直径可以为90mm，分支水管300的直径可以为50mm。
28.具体地，本实施例中，如图1和图2所示，主水管200沿露天矿100的非工作帮120向下延伸至坑底130，与运输道路相应的分支水管300分布于运输道路的侧部台阶150上。这里是主水管200以及与运输道路相应分支水管300于露天矿100的具体排布形式，主水管200用于向分支水管300输水，分支水管300用于向运输道路和工作面台阶140输水，将主水管200
沿非工作帮120向下延伸，主水管200的安装位置避开了运输道路及工作面台阶140，从而有效减少主水管200对运输车辆、开采设备等作业造成的阻拦影响，相应减少运输车辆及开采设备对主水管200碾压造成的损坏。与运输道路相应的分支水管300分布于运输道路两侧的侧部台阶150上，将分支水管300上的第一喷口朝向运输道路喷水对该区域进行降尘，在实现对运输道路降尘处理的基础上，能够有效减少分支管路对运输车辆等作业造成的阻拦影响，相应减少运输车辆对分支水管300碾压造成的损坏。此外，对工作面台阶140降尘的分支管路可以排布于工作面台阶140的两侧位置，且当工作面台阶140与运输道路连接时，可以使用同一分支管路依次沿运输道路和工作面台阶140延伸。
29.具体地，本实施例中，各分支水管300上第一喷口的数目均为多个，且多个第一喷口沿相应分支水管300的长度方向间隔排布；第一喷口连接有第一喷水管320，喷水管的端部安装有第一喷头330。首先，可以根据运输道路及工作面台阶140需要降尘的区域在分支水管300开设第一喷口，以提高分支水管300的喷水降尘有效性；其次，在第一喷口通过第一喷水管320连接第一喷头330，分支水管300内的水经第一喷头330喷出，形成更加细密、范围更广的水帘或水雾，从而增大降尘范围，且提高对粉尘的降尘效果。
30.可选地，本实施例中，分支水管300可以为柔性管。柔性材质的分支水管300能够进行弯曲形变，以便于分支水管300随露天矿100的地势进行布置，且降尘过程中，能够根据实际需要对分支水管300的布置位置进行改变，从而提高分支水管300的布置便捷性及使用便捷度；此外，分支水管300具有一定的抗压强度，能够抵御运输车辆的碾压。具体地，分支水管300可以采用聚氨酯等聚合材料制成；较佳地，主水管200也可以为柔性管。
31.可选地，本实施例中，露天矿降尘装置还可以包括处理器，分支水管300与第一喷口相应的位置安装有第一粉尘浓度传感器340，第一粉尘浓度传感器340及第二调节阀310均与处理器连接。分支水管300上设置第一喷口的区域设置有第一粉尘浓度传感器340，第一喷口的喷水降尘区域与第一粉尘浓度传感器340的检测区域一致，使用时，第一粉尘浓度传感器340能够对周围区域的粉尘浓度进行检测，并将检测到的粉尘浓度信号传递至处理器，处理器根据获取的粉尘浓度信号相应控制该分支水管300上的第二调节阀310的开关状态及开启大小程度，相应调节分支水管300第一喷口的喷水状态及喷水量，具体地，当第一粉尘浓度传感器340检测到周围区域的粉尘浓度小于一定值时，处理器接收到该粉尘浓度信号，表征无需对该区域进行降尘处理，则相应控制该分支水管300的第二调节阀310为关闭状态；当第一粉尘浓度传感器340检测到周围区域的粉尘浓度较大时，处理器接收到该粉尘浓度信号，表征需要对该区域进行降尘处理，则相应控制打开该分支水管300的第二调节阀310，并根据粉尘浓度的大小调节第二调节阀310的开启程度，且第二调节阀310的开启程度与粉尘浓度的大小呈正比。
32.如此设置，第一粉尘浓度传感器340、处理器和第二调节阀310相互配合，实现对运输道路及工作面台阶140的智能降尘处理，不仅能够减少人工劳动量，还能够大大提高降尘效果，且减少水量耗费。具体地，可以在分支水管300的主要降尘段设置一个第一粉尘浓度传感器340，处理器根据该第一粉尘浓度传感器340传输的粉尘浓度信号对该分支水管300的第二调节阀310进行调节，也可以在分支水管300的多个区域设置多个第一粉尘浓度传感器340，处理器对多个第一粉尘浓度传感器340传输的多个粉尘浓度信号进行分析后，对该分支水管300的第二调节阀310进行调节。
33.需要说明的是，处理器与各调节阀及输水泵500等的连接关系属于本技术的改进及保护范围，处理器内控制程序的设置属于现有技术，不属于本技术的改进。
34.类似地，本实施例中，喷水口还可以包括设于主水管的第二喷口，主水管设有第三调节阀220和第二粉尘浓度传感器230，第三调节阀220位于第二喷口的上游，第三调节阀220及第二粉尘浓度传感器230均与处理器连接。主水管200的第二喷口能够对坑底130区域进行喷水降尘，使用时，第二粉尘浓度传感器230能够对周围区域的粉尘浓度进行检测，并将检测到的粉尘浓度信号传递至处理器，处理器根据获取的粉尘浓度信号相应控制第三调节阀220的开关状态及开启大小程度，相应调节主水管200第二喷口的喷水状态及喷水量。
35.类似地，也可以在主水管200的第二喷口连接第二喷水管240，第二喷水管240的出水端安装第二喷头250，主水管200内的水经第二喷头250喷出，形成更加细密、范围更广的水帘或水雾，从而增大降尘范围，且提高对粉尘的降尘效果。
36.本实施例中，主水管200和分支水管300各安装有手动调节阀，当粉尘浓度传感器和控制器等失灵时，操作人员可以通过手动调节阀对主水管200和分支水管300的流量进行控制，从而进一步提高降尘装置的实用性。
37.可选地，本实施例中，如图1所示，可以在水仓400内安装有低水位传感器410，低水位传感器410及输水泵500均与处理器连接。低水位传感器410的安装高度与输水管的进水端高度相对应，当水仓400内水位高于低水位传感器410时，表示水仓400内的存水能够正常向输水管输水，相应输水泵500能够正常运转；当水仓400内的水位低于低水位传感器410时，表示水仓400内的存水无法向输水管输水，低水位传感器410检测到水位较低时，将缺水信号传输至处理器，处理器相应关闭输水泵500，从而减少输水泵500空转造成的损坏，相应延长输水泵500的使用寿命。
38.可选地，露天矿降尘装置还可以包括警报器，警报器与处理器连接。当处理器接收到低水位传感器410的缺水信号时，相应打开警报器，警报器向操作人员发出缺水警报，以提醒操作人员向水仓400补水，从而确保降尘装置的正常降尘，且提高降尘装置的功能性。
39.本实施例中，露天矿降尘装置还可以包括辅助水箱，辅助水箱与水仓400通过连通管连通，且连通管设有第五调节阀，第五调节阀与处理器连接。辅助水箱内装有水，当降尘过程中水仓400缺水时，处理器可以打开第五调节阀。辅助水箱内的水经连通管流向水仓400内，向水仓400补水，当水仓400内水位高于低水位传感器410时，低水位传感器410将补水信号传递时处理器，处理器相应开启输水泵500继续向输水管输水，降尘装置继续对运输道路和工作面台阶140进行降尘处理。辅助水箱的设备能够维持降尘装置的连续运行，以确保运输道路及工作面台阶140的工作环境，操作人员可以在辅助水箱的补水期间对水仓400进行补水操作，从而大大提高降尘装置的实用性。
40.具体地，还可以在水仓400内设置过滤装置，抽水泵与水仓400的连通处位于过滤装置下方，输水泵500与水仓400的连通处位于过滤装置上方，则抽水泵从坑底130抽吸的积水输入水仓400的下部区域，存水向上漫过过滤装置的过程能够被过滤装置过滤，在过滤装置的上方区域得到含杂质较少的存水；输水泵500将过滤装置上方区域的存水输送至主水管200和分支水管300，从而减少存水中杂质对主水管200及分支水管300等造成的堵塞。
41.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作
之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
42.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。