[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

本發明涉及煤礦井下掘進工作面降塵技術，一種掘進工作面降塵裝置，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，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，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，本裝置改善掘進工作面的工作環境，保障井下工人的職業健康。另外，本發明還提出一種掘進工作面降塵方法。

技術領域

本發明涉及煤礦井下掘進工作面降塵技術，特別是掘進工作面降塵裝置及方法。

背景技術

煤塵作為煤礦的主要災害之一，存在爆炸的可能性，嚴重的污染井下空氣質量、對井下工作人員的職業健康造成潛在的威脅。煤礦巷道掘進工作面是煤塵產生的主要源頭之一，巷道掘進過程中伴隨著大量煤塵的產生，尤其是采用壓入式局部通風方法通風的掘進巷道，由于風流擾動作用更加劇了煤塵的擴散。目前的針對掘進工作面的防塵措施主要有煤層注水、掘進機噴霧、除塵風機、防塵網等，但除塵效果差強人意，因此急需一種高效的除塵方法，降低巷道粉塵含量。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出的掘進工作面降塵裝置，改變風流擾動狀態、控制煤塵擴散范圍，進而有效降低巷道風流中的煤塵含量，改善掘進工作面的工作環境，保障井下工人的職業健康。另外，本發明還提出一種掘進工作面降塵方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

在第一個技術方案中，一種掘進工作面降塵裝置，布置在井下巷道內，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。

作為優選的，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

作為優選的，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。

作為優選的，所述除塵吸口設置在巷道內頂壁處。

作為優選的，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。

作為優選的，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。

作為優選的，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。

作為優選的，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。