[發明專利]一種掘進工作面降塵裝置及方法

有效

• 申請號: 202011282313.2
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112343645B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 楊宏偉;曹垚林;韓兵;錢志良;高宏;郭云峰;叢秀枝
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團沈陽研究院有限公司
• 主分類號: E21F5/04
• 分類號: E21F5/04;E21F5/20;E21F1/08;E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 沈陽易通專利事務所 21116
• 代理人: 王建男

1.一種掘進工作面降塵裝置，布置在井下巷道內，其特征在于：包括

掘進機，該掘進機通過機械臂驅動掘進機旋轉頭轉動；

噴霧裝置，設置在機械臂上且距離鉆頭1.5m—2m之間的位置，該噴霧裝置用于向鉆頭及掘進工作面噴射傘狀水霧，同時形成噴霧范圍外輪廓線；

壓風噴射裝置，設置在機械臂上且位于噴霧裝置后方0.1m—0.3m處，該壓風噴射裝置用于向鉆頭及掘進工作面噴射傘狀壓力氣體，以提高水霧與粉塵的接觸機會并形成在傘狀水霧后方形成風墻，同時形成壓風噴射范圍外輪廓線；

除塵系統，其具有除塵吸口，該除塵吸口設置在噴霧范圍外輪廓線和掘進工作面之間，該除塵系統用于對噴霧范圍外輪廓線和掘進工作面之間揚塵主動負壓吸入式除塵；

所述除塵系統包括除塵風機、除塵裝置和鋼骨架負壓風筒，其中除塵裝置的入風口端與鋼骨架負壓風筒的第一端連接，鋼骨架負壓風筒的第二端置于噴霧范圍外輪廓線和掘進工作面之間，所述除塵風機設置在鋼骨架負壓風筒內，除塵裝置的出風口設置在遠離掘進工作面一側；

所述井下巷道內還設置有引入巷道外部空氣的壓入式局部通風機，壓入式局部通風機的出風口設置在巷道內頂壁且距掘進工作面30m—50m處；

所述除塵裝置的出風口設置在壓入式局部通風機的出風口后方10m-20m處；

所述掘進工作面降塵裝置還包括中央控制箱，所述壓入式局部通風機出風口與除塵風機出風口中部安裝有風速傳感器，掘進機機械臂上安裝有粉塵傳感器，除塵風機上安裝有調節開關，風幕管道上安裝有電磁開關，水幕管道上安裝有電磁開關，且風速傳感器、粉塵傳感器、調節開關、電磁開關分別與中央控制箱信號連接；

所述噴霧范圍外輪廓線和壓風噴射范圍外輪廓線與掘進方向之間的夾角為45°—90°之間；

所述噴霧范圍外輪廓線和壓風噴射范圍外輪廓線與掘進方向之間的夾角一致。

2.根據權利要求1所述的掘進工作面降塵裝置，其特征在于：所述除塵吸口設置在巷道內頂壁處。

3.一種掘進工作面降塵方法，使用如權利要求1所述的掘進工作面降塵裝置，其特征在于：

掘進機工作時，巷道內粉塵量增加，掘進機機械臂上的粉塵傳感器監測到粉塵含量超出臨界值時，粉塵傳感器發出點信號至中央控制箱，中央控制箱發出指令，打開風幕電磁開關、水幕電磁開關及除塵風機；

風水幕電磁開關打開后，風水幕形成的屏障將粉塵的擴散范圍限制在靠近掘進工作面內的較小范圍內，部分大顆粒粉塵被水幕捕獲，小顆粒粉塵被風幕攔截，粉塵風流經鋼骨架負壓風筒抽出，經過除塵風機進一步降塵處理過的風流重新流入巷道；

掘進機停止工作后，巷道內粉塵含量降低，粉塵傳感器監測到粉塵含量小于臨界值時發出點信號至中央控制箱，中央控制箱發出指令，關閉風幕電磁開關、水幕電磁開關及除塵風機；

除塵風機工作時，位于壓入式局部通風機出風口與除塵風機出風口中部的風速傳感器將風速數據傳送至中央控制箱，中央控制箱通過分析風速數據，計算除塵風機風量，使除塵風機風量與壓入式局部通風機風量匹配，達到風量平衡穩定，最小限度的控制風量對于粉塵的擾動作用，且保證除塵風機不出現循環風的現象。