[發明專利]綜采工作面粉塵超限自動降塵方法

有效

• 申請號: 201310227342.2
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103291348A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 牛江江;王永革;張育恒;田書龍;辛憲耀;董炳文;曹雪芹;李海濤;成國清
• 申請（專利權）人: 山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司
• 主分類號: E21F5/04
• 分類號: E21F5/04;E21C35/22
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

???本發明涉及煤礦通風與安全領域，具體為一種綜采工作面粉塵超限自動降塵方法。

背景技術

綜采工作面是煤礦井下最主要的產塵源之一，由于綜采工作面是煤礦井下的主要作業場所，人員集中，隨著煤礦采煤機械化程度的提高，粉塵問題已日漸突出。目前采用的防塵技術和裝備已遠不能適應要求，致使煤礦井下，特別是綜采工作面粉塵普遍超標嚴重，具有很大的危害性。

目前綜采工作面的降塵技術主要采用：煤層注水、支架噴霧、采煤機外噴霧、改進采煤機結構以降低截割產塵及煤層注水預濕煤體降塵等多項措施。以上措施存在的問題主要有以下幾方面：煤層注水雖然是減少采煤機產塵量最根本的措施，但煤層注水工藝技術復雜且有一定的適用條件，并非適用所有煤層，而且在采煤機割煤使煤炭破碎過程中必然產生一定量的粉塵。采煤機內噴霧是在滾筒輪轂上設置噴嘴；采煤機內噴霧由于受冷卻水壓力限制噴霧壓力低，容易堵塞，降塵效率低；而且這些降塵措施的降塵效果最多也只能達到60%左右，未被沉降的粉塵擴散后隨風流向下風流運動，隨著采煤機的運行，未被沉降的粉塵越來越多。

采煤機包括機體以及設置在機體前后的兩個用于割煤的滾筒，滾筒通過搖臂與機體相連接。綜采工作面設置若干液壓支架對待采煤層進行支撐和防護；液壓支架（如圖3）包括底座9、頂梁11、連接底座9和頂梁11的支柱10以及連接頂梁11和底座9不與待采煤層相鄰一端的的掩護梁13；頂梁靠近待采煤層的一端水平連接有前梁12。多個液壓支架水平順次排列設置在煤層14之間，配合采煤機的采煤作業并移動。

發明內容

本發明為解決目前綜采工作面的降塵效果不理想的技術問題，提供一種綜采工作面粉塵超限自動降塵方法。

本發明是采用以下技術方案實現的：一種綜采工作面粉塵超限自動降塵方法，包括采用綜采工作面降塵系統和采煤機降塵系統進行降塵，所述綜采工作面降塵系統包括按照間距20+1m沿液壓支架排列方向布置在液壓支架上的若干個粉塵濃度傳感器以及布置在每個液壓支架前梁上的若干個第一霧化噴頭；第一霧化噴頭均通過管路連接有電動閥門；粉塵濃度傳感器的信號輸出端連接有中央處理器，所述中央處理器的信號輸出端與電動閥門的信號輸入端相連接；所述電動閥門通過管路與氣源及水源相連接；當粉塵濃度傳感器檢測到粉塵濃度超過預先設定的閾值時，中央處理器在相應軟件的支持下控制電動閥門開啟，第一霧化噴頭開始噴霧；當粉塵濃度低于閾值時，電動閥門關閉；所述采煤機降塵系統包括分別設置在采煤機機體上兩端靠近滾筒的多個第二霧化噴頭以及與第二霧化噴頭相連接的閥門，閥門通過管路與水源及氣源相連通；采煤機割煤時，打開閥門，第二霧化噴頭向滾筒進行噴霧。

當任何一個粉塵濃度傳感器檢測到粉塵濃度超過設定閾值時，粉塵濃度傳感器輸出一個高電平電信號給中央處理器，中央處理器對高電平電信號進行處理后控制電動閥門打開，開始噴霧，當粉塵濃度低于設定閾值時，粉塵濃度傳感器輸出一個低電平電信號給中央處理器，主機對低電平電信號進行處理后控制電動閥們關閉，噴霧停止。粉塵濃度傳感器的閾值根據國家相關標準設定。

對采煤機的滾筒采用外噴霧方法進行噴霧，有效避免了內噴霧常有的水壓受限噴霧壓力低，容易堵塞的技術問題。

進一步的，所述設置在每個液壓支架前梁上的第一霧化噴頭共有5個，第一霧化噴頭采用多孔扇形噴頭；所述位于最前方的兩個多孔扇形噴頭與水平方向所成角度為45度且一個向上一個向下。

采用由五個扇形噴頭組成的噴霧管安裝在前梁位置，其中前面2個噴頭成45角度，噴霧范圍大霧化效果好。五個扇形噴頭相互交錯的設置在前梁的下部，且均朝向煤壁；前面兩個一個朝上與水平方向呈45度一個向下與水平方向呈45度，以擴大噴霧范圍。

本發明通過兩種降塵系統對采煤機割煤過程中產生的粉塵進行降塵處理，在兩個源頭同時實現了除塵的作業，并且通過粉塵濃度傳感器以及第一、第二霧化噴頭的合理設置，大大提高了降塵的效果，有效的提高了井下人員的作業環境，保護了人員的健康以及作業安全。

附圖說明

圖1?本發明所述綜采工作面降塵系統安裝結構示意圖。

圖2本發明所述采煤機降塵系統安裝結構示意圖。

圖3本發明所述液壓支架結構示意圖。

1-粉塵濃度傳感器，2-第一霧化噴頭，3-電動閥門，4-中央處理器，5-采煤機，6-第二霧化噴頭，7-滾筒，8-水霧，9-底座，10-支柱，11-頂梁，12-前梁，13-掩護梁，14-煤層。