[發(fā)明專利]一種綜掘面渦控-旋阻式分域通風(fēng)控塵方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110306838.3
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113250729B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于海明;侯傳根;王玉環(huán);程衛(wèi)民;周剛;陳連軍;聶文;劉國明;楊先航
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21F1/04;E21F5/00;E21F7/00
• 代理公司: 濟(jì)南知來知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37276
• 代理人: 曹麗

本發(fā)明公開了一種綜掘面“渦控?旋阻”式分域通風(fēng)控塵方法及系統(tǒng)，抽風(fēng)口處于抽風(fēng)狀態(tài)形成負(fù)壓場，渦流出風(fēng)口向迎頭掘進(jìn)方向出風(fēng)形成渦流場，渦流場控制迎頭產(chǎn)生的高濃度粉塵顆粒向上述負(fù)壓場移動，并由抽風(fēng)口抽出，形成渦流控塵區(qū)域；旋流出風(fēng)口的新鮮風(fēng)流首先噴射至掘進(jìn)巷道頂板區(qū)域，風(fēng)流依次經(jīng)過掘進(jìn)巷道的頂板、側(cè)壁及底板形成與迎頭掘進(jìn)方向相反的反向旋流風(fēng)，使反向旋流風(fēng)充滿整個巷道斷面，形成旋流阻斷區(qū)域。本發(fā)明使渦流控塵區(qū)域與旋流阻斷區(qū)域能隨綜掘機(jī)一起前移，并能形成向巷道后部移動的反向旋流風(fēng)，克服了瓦斯聚積的技術(shù)問題，操作簡便，高空作業(yè)風(fēng)險小，也無需調(diào)整機(jī)載分風(fēng)器的位置，就能夠保持最佳控塵效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及綜掘面控塵領(lǐng)域，尤其涉及一種綜掘面“渦控-旋阻”式分域通風(fēng)控塵方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，煤炭在我國能源主導(dǎo)地位短期內(nèi)基本不會改變，我國近五十年依然大量需要煤炭資源。而粉塵問題一直是煤炭開采的棘手問題，是煤礦生產(chǎn)中最嚴(yán)重的危害之一。綜掘機(jī)的大規(guī)模推行使掘進(jìn)作業(yè)機(jī)械化水平及效率顯著提高，但綜掘面粉塵濃度急劇上升。粉塵濃度的上升帶來了一系列的問題，粉塵在某些條件下達(dá)到一定程度，存在爆炸的可能，掘進(jìn)面產(chǎn)生粉塵的擴(kuò)散既導(dǎo)致煤礦工人易患塵肺病，又降低工人作業(yè)能見度。粉塵事故嚴(yán)重威脅著礦山的正常生產(chǎn)和安全高效的開采。測量數(shù)據(jù)顯示，綜掘面掘進(jìn)迎頭的粉塵濃度為 200～400mg/m³，嚴(yán)重時可達(dá)1000～3000mg/m³，即使采用控除塵技術(shù)，粉塵濃度仍然居高不下，革新掘進(jìn)面粉塵防控技術(shù)，已經(jīng)變成目前煤炭行業(yè)迫切需求。

針對掘進(jìn)工作面高濃度粉塵問題，一般采用通風(fēng)除塵、噴霧降塵等除塵措施，其中附壁風(fēng)筒技術(shù)在煤礦掘進(jìn)過程中應(yīng)用效果較好，能夠?qū)Ψ蹓m運移起到一定的控制和抑制作用。但隨著綜掘機(jī)的持續(xù)前移，附壁風(fēng)筒出出風(fēng)范圍無法籠罩迎頭的產(chǎn)塵區(qū)域，造成高濃度粉塵快速擴(kuò)散，此時綜掘機(jī)需要停止工作，并及時調(diào)整附壁風(fēng)筒的位置，使其前移，否則控塵效果不佳，大幅度影響了才沒效率，但現(xiàn)有技術(shù)中尚沒有能隨綜掘機(jī)一起移動的控塵方式。目前，國內(nèi)外傳統(tǒng)的附壁風(fēng)筒技術(shù)并不能隨著巷道的掘進(jìn)而調(diào)整，需人工操作，而風(fēng)筒長度1.5m左右，重量較大，大大增加了工人工作量，降低了工作效率，且高空作業(yè)也存在一定危險性。由于該問題的存在，附壁風(fēng)筒常常調(diào)整不及時，也導(dǎo)致現(xiàn)場控塵效果變差，技術(shù)推廣較難，控塵效率較低。

因此，現(xiàn)有技術(shù)有待于更進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種綜掘面“渦控-旋阻”式分域通風(fēng)控塵方法及系統(tǒng)，形成能隨隨綜掘機(jī)一起移動的渦流控塵區(qū)域與旋流阻斷區(qū)域，并能形成向巷道后部移動的反向旋流風(fēng)，克服了瓦斯聚積的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明方案包括：

一種綜掘面“渦控-旋阻”式分域通風(fēng)控塵方法，其包括以下步驟：

綜掘機(jī)上的渦流出風(fēng)口向迎頭掘進(jìn)方向出風(fēng)形成渦流場，抽風(fēng)口抽風(fēng)形成的負(fù)壓場，渦流場控制迎頭產(chǎn)生的高濃度粉塵顆粒向上述負(fù)壓場移動，并由抽風(fēng)口抽出，形成渦流控塵區(qū)域；綜掘機(jī)上的旋流出風(fēng)口的新鮮風(fēng)流首先噴射至掘進(jìn)巷道頂板區(qū)域，并在附壁效應(yīng)作用下，風(fēng)流依次經(jīng)過掘進(jìn)巷道的頂板、側(cè)壁及底板形成與迎頭掘進(jìn)方向相反的反向旋流風(fēng)，使反向旋流風(fēng)充滿整個巷道斷面，形成旋流阻斷區(qū)域；

上述渦流控塵區(qū)域與旋流阻斷區(qū)域隨綜掘機(jī)一起移動。