[發明專利]一種綜掘面反向旋流風分域通風控塵方法及系統

有效

• 申請號: 202110306824.1
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112879067B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 于海明;楊先航;王玉環;程衛民;崔珈瑋;崔凌南;楊潤淇;周剛;聶文;趙俊偉;解森;徐榮蕭
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21F1/04;E21F5/00;E21F7/00
• 代理公司: 濟南知來知識產權代理事務所(普通合伙) 37276
• 代理人: 曹麗

1.一種綜掘面反向旋流風分域通風控塵的系統，特征在于，其包括布置在綜掘面最前方的迎頭，迎頭后方設置有壓風筒，壓風筒的前端設置有軸向風噴射口與徑向風噴射口，徑向風噴射口位于軸向風噴射口后方，壓風筒另一側的綜掘面內布置有抽風筒，抽風筒的抽風口位于軸向風噴射口與迎頭之間，綜掘面內在與徑向風噴射口對應處設置有導流機構，導流機構之豎直布置的曲面導流板的一個側邊與柱形風幕靠近迎頭端的環面位于同一圓內；曲面導流板的另一個側邊朝壓風筒來風方向布置；

上述徑向風噴射口由風筒連接段、若干個折流板、轉軸、轉動軸與徑向出風面組成，風筒連接段與壓風筒相接，若干個折流板的一端均通過轉軸相連接，若干個折流板與若干個風筒口相適配，轉軸的末端設置在轉動軸上，轉動軸上設置有一流向控制器，通過流向控制器調節折流板的噴射角度；徑向風噴射口的出風方向與豎直方向的角度α范圍為60°～90°；

上述流向控制器包括設置在轉動軸上的鏈接孔、鏈接桿、控制轉軸、固定鋼板、定位銷與手柄，鏈接孔設置在轉動軸上，固定鋼板設置在風筒連接段上，鏈接桿將鏈接孔和控制轉軸相連接形成聯動結構，手柄設置在控制轉軸上，在拔出定位銷狀態下能手動控制手柄，完成對折流板的角度調整；手柄位置確定后插入定位銷，實現控制轉軸位置的固定，鎖定折流板位置，避免高速風流擾動影響下折流板的位置；

綜掘面內布置的壓風筒運輸新鮮風流，并按照一定比例由徑向風噴射口和軸向風噴射口分別射出；壓風筒另一側的綜掘面內布置有抽風筒，抽風筒的抽風口位于軸向風噴射口與迎頭之間；其包括以下步驟：

軸向風噴射口噴射出軸向風，軸向風推動迎頭產生的高濃度粉塵顆粒向前運移形成橫向渦流場，橫向渦流場控制上述高濃度粉塵顆粒始終在距迎頭5米-8米范圍內運移，橫向渦流場由抽風筒全部抽出凈化；

徑向風噴射口噴射的徑向風流在附壁效應下沿綜掘面形成全斷面的密閉風幕；

綜掘面內在與徑向風噴射口對應處設置有導流機構，導流機構包括豎直布置的曲面導流板；密閉風幕一部分風流在曲面導流板引導下形成旋流風向巷道后方運移逐漸形成反向旋流風，通過抽風量控制器抽吸形成負壓，引導并加速反向旋流風向后運移，使旋流風充滿整個巷道斷面，為除迎頭區域外的作業區提供新鮮無污染的空氣；同時全斷面的密閉風幕阻止橫向渦流場的擴張，有效控制上述高濃度粉塵顆粒。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，上述導流機構包括曲面導流板、小車、支撐臂和定向輪轂，定向輪轂布置在小車四周，曲面導流板通過支撐臂呈豎直狀態設置在小車上表面上，曲面導流板的圓心角為90°。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，在距離徑向風噴射口30米-40米處的抽風筒上設置有抽風量控制器，抽風量控制器包括外圈有隙套筒與內圈有隙套筒；外圈有隙套筒上設置有調控把手，內圈有隙套筒嵌套在外圈有隙套筒內部，內圈有隙套筒的兩端均連接在抽風筒對應處，調控把手轉動外圈有隙套筒，控制內圈有隙套筒與外圈有隙套筒上的重疊面積，調節抽風口與抽風量控制器之間的抽風量的比例。