[發(fā)明專利]綜掘面大渦集塵-旋流布風分域系統(tǒng)及分域通風控塵方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110306829.4
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112879068B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設計）人: 于海明;侯傳根;程衛(wèi)民
• 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(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 37276
• 代理人: 曹麗

本發(fā)明公開了一種綜掘面大渦集塵?旋流布風分域系統(tǒng)及分域通風控塵方法，抽風口后方的綜掘機上布置有一分風器，分風器位于巷道對應側(cè)，抽風口與分風器均隨綜掘機一起移動；分風器包括正向出風口與側(cè)向出風口，正向出風口位于側(cè)向出風口前方，正向出風口用于呈角度向迎頭掘進方向出風，側(cè)向出風口用于呈角度向巷道頂板之后方出風，及其分域通風控塵方法。通過側(cè)向出風口配合巷道側(cè)壁形成旋流布風區(qū)域，大渦集塵區(qū)域與旋流布風區(qū)域能隨綜掘機一起前移，為除迎頭區(qū)域外的作業(yè)區(qū)提供大量新鮮無污染的空氣，大大緩解了傳統(tǒng)附壁風筒技術中常出現(xiàn)的瓦斯聚積問題，有效降低了瓦斯爆炸風險。

技術領域

本發(fā)明涉及綜掘面控塵領域，尤其涉及一種綜掘面大渦集塵-旋流布風分域系統(tǒng)及分域通風控塵方法。

背景技術

目前，粉塵是煤礦災害之一，時刻影響著采煤工作，不僅容易產(chǎn)生粉塵爆炸，還嚴重危害工人的呼吸系統(tǒng)，造成井下作業(yè)能見度低，導致了惡劣的工作環(huán)境。綜掘工作面產(chǎn)生的粉塵濃度可達2500mg/m³，在僅采用外噴霧時，司機位置處總粉塵濃度達到1200mg/m³以上，呼吸性粉塵濃度達到800mg/m³以上，遠超《煤礦安全規(guī)程》標準。綜掘工作面除塵一般由長壓短抽通風除塵、除塵風機除塵和綜掘機內(nèi)、外噴霧組成，但很多礦井采用該系統(tǒng)后，粉塵濃度仍不達標，實際應用過程中存在如工人使用積極性低、除塵效果不理想等問題，該類問題一直嚴重影響煤礦開采工作，已經(jīng)成為煤炭行業(yè)亟待解決的重要問題。

對于解決掘進工作面的高濃度粉塵問題，采用較為廣泛的降塵措施，有通風除塵、噴霧除塵等，其中附壁風筒作為目前推廣較好的通風除塵技術，能夠?qū)Ψ蹓m的運移起到一定的控制效果。但實際應用的掘進工作面仍然存在大量粉塵，嚴重危害工人的身體健康和作業(yè)效率。其中主要的原因在于，附壁風筒技術只能對粉塵進行一次簡單的抑制，即壓風筒壓風使粉塵運移至抽風口處僅一次通風除塵機會，該風場抑制粉塵運移的方法使得大量粉塵獲得運移動能的同時，無法保證在抽風口處時粉塵能夠完全抽吸，致使大量粉塵運移至工人作業(yè)區(qū)。隨著綜掘機的掘進，壓風口和抽風口短時間內(nèi)無法實時跟進，造成了控塵效果的進一步下降。并且該傳統(tǒng)方法還需要工人隨著掘進面的掘進，不斷地拆卸重量較大的附壁風筒以調(diào)整其位置。

因此，現(xiàn)有降塵技術根本無法滿足煤礦行業(yè)的問題，需要更進一步的改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明目的在于提供一種綜掘面大渦集塵-旋流布風分域系統(tǒng)及分域通風控塵方法，形成能隨隨綜掘機一起移動的大渦集塵區(qū)域與旋流阻斷區(qū)，提高除塵、控塵效率。

為解決上述技術問題，本發(fā)明方案包括：

一種綜掘面大渦集塵-旋流布風分域系統(tǒng)，包括沿巷道布置的綜掘機，其還包括靠近迎頭布置的抽風口，抽風口與一抽風風筒相連通，其中，抽風口后方的綜掘機上布置有一分風器，分風器位于巷道對應側(cè)，抽風口與分風器均隨綜掘機一起移動；分風器包括正向出風口與側(cè)向出風口，正向出風口位于側(cè)向出風口前方，正向出風口用于呈角度向迎頭掘進方向出風，側(cè)向出風口用于呈角度向巷道頂板之后方出風；上述分風器包括箱體，正向出風口位于箱體前方，正向出風口與側(cè)向出風口之間的箱體內(nèi)設置有風量控制結(jié)構，正向出風口內(nèi)設置有正向?qū)Я靼澹撜驅(qū)Я靼迮c巷道橫截面的夾角α范圍在35-45°之間，該夾角范圍使風流經(jīng)過巷道側(cè)壁反彈后形成的渦流場沿著迎頭掘進方向運移至迎頭；

上述風量控制結(jié)構包括豎直布置的帶有夾層的風量控制固定板，風量控制固定板上開有均勻排列的橫向條狀孔，開孔面積占箱體橫截面積的20％-30％之間，風量控制固定板的夾層內(nèi)設置有能滑動的風量控制調(diào)節(jié)板，風量控制調(diào)節(jié)板上的開孔與風量控制固定板的開孔相同，風量控制調(diào)節(jié)板的開孔與風量控制固定板的開孔重合，風流通過；