一种可拓展引射范围的采煤机尘气流控制方法与流程

本发明涉及一种煤矿粉尘治理方法，具体涉及一种可拓展引射范围的煤矿含尘气流控制方法。

背景技术：

采煤机作业时上风侧滚筒割煤和垮落冲击产尘是目前综采工作面粉尘治理的重点和难点。特别是在采煤机逆风割煤过程中上风侧滚筒割顶煤导致其前方区域垮落冲击产尘非常严重，在风流的作用下会形成高浓度的含尘气流并迅速运移到摇臂位置，然后再被升起的摇臂阻挡后翻过电缆槽，最终弥漫扩散至人行道一侧，致使采煤机司机及其下风作业区域内的粉尘浓度远远超过国家相关规定，严重威胁着矿井安全生产和作业人员的身心健康。

目前针对采煤机割煤粉尘治理较为有效的措施便是含尘气流控制技术，国外如美国、澳大利亚等通过在采煤机上风端及机身上布置若干组朝向煤壁的顺风喷雾来实现对含尘气流的控制，可使采煤机司机处的粉尘浓度显著降低；国内中煤科工集团重庆研究院有限公司借鉴此项技术于2008年在阳煤集团一矿开展现场试验，并取得了80%左右的降尘效果，但并未有效地解决含尘气流控制装置的现场工艺配套问题；后中煤科工集团重庆研究院有限公司在山西中煤华晋王家岭煤矿开展了进一步的研究，设计了一套基于挡尘帘和引射喷雾的含尘气流控制装置，可使采煤机司机处的粉尘浓度降低约80%以上，且可靠性和适用性均能满足煤矿井下恶劣的作业环境，有效地解决了含尘气流控制技术的现场工艺配套问题。但考虑到减少煤壁片帮及过端头的影响，装置的长度最远仅可延伸至上风滚筒边缘位置，造成引射风量不足，致使在工作面产尘量较大的情况下，仍有一部分粉尘能从装置的最前端弥漫出来扩散至人行道，污染了采煤机中部司机处的作业环境。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种可拓展引射范围的采煤机尘气流控制方法，有效地延长喷雾控尘的范围，增大对含尘气流的引射风量，避免了采煤机快速割煤时粉尘从机载含尘气流控制装置的最前端弥漫出来而造成人行道司机处的污染，最终有效地解决了采煤机上风滚筒处割煤和煤块垮落冲击产生的粉尘逃逸到采煤机旁人行道的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种可拓展引射范围的采煤机含尘气流控制方法，共分为两个步骤对含尘气流进行引流控制；

步骤一：利用挡煤板和布置在挡煤板上的顺风引射喷雾装置，对采煤机上风侧滚筒前端的含尘气流进行控制引射。挡煤板能对采煤机上风滚筒远端垮落冲击产生的部分粉尘进行物理隔离，然后挡煤版上的引射喷雾，能引导采煤机上风侧滚筒前面的粉尘气流，沿着煤壁运动，防止粉尘从机载含尘气流控制装置的最前端或者从挡煤板上部逃逸到人行道。

步骤二：利用挡尘帘和控降尘喷雾装置，对采煤机上风侧滚筒处的含尘气流进行控制引射，所述挡尘帘悬挂安装在采煤机行走部端头向采煤机前进方向延伸出来的一个悬臂杆上，所述控降尘喷雾装置安装在所述悬臂杆上。挡尘帘与采煤机上风侧摇臂形成一个半密闭空间，粉尘在所述半密闭空间内聚集，然后在采煤机控降尘喷雾装置引射的作用下翻越摇臂后沿煤壁一侧向下运移，从而阻止了粉尘向人行道一侧扩散。

作为优选，在步骤一中，所述挡煤板的数量与综采工作面支架数量相等，产生的效果是：通过控制挡煤板的数量和每个挡煤板上的喷雾装置，可以实现增大或减小引射喷雾的引射范围。

作为优选，所述顺风引射喷雾布置在所述挡煤板的上部，所述每个挡煤板上的所述顺风引射喷雾相互独立，能够独立开启和关闭。通过在挡煤板上加设顺风引射喷雾有效地延长喷雾控尘的范围，增大对含尘气流的引射风量。

作为优选，所述每个挡煤板上的所述顺风引射喷雾，采用尘源跟踪喷雾控制技术，实现所述引射喷雾的自动开启和关闭。尘源跟踪喷雾控制技术是一种现有技术，可参见专利号cn206290258u的专利文件。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明采用了一种可拓展引射范围的采煤机含尘气流控制方法，在采煤机上风滚筒前方的挡煤板上增设若干个顺风引射喷雾装置，有效地延长喷雾控尘的范围，增大对含尘气流的引射风量，避免了采煤机快速割煤时粉尘从机载含尘气流控制装置的最前端弥漫出来而造成人行道及司机处的污染，大大提高了降尘效果，有效地解决了采煤机上风滚筒处割煤和煤块垮落冲击产生的粉尘逃逸到采煤机旁人行道的问题。

附图说明：

图1为本发明的示意图的主视图

图2为本发明的示意图的俯视图

图中标记：1-挡煤板，2-顺风引射喷雾装置，3-挡尘帘，4-控降尘喷雾装置，5-上风侧摇臂，6-上风侧滚筒，7-悬臂杆。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1-2，挡煤板1在工作面均匀布置，顺风引射喷雾装置2布置在挡煤板1的顶部靠近煤壁一侧，挡煤板1为综采工作面标准配套设备，数量与综采工作面支架数量相匹配。每块挡煤板上的引射喷雾装置2相互独立，喷雾范围可根据工作面产尘特点灵活设置，还可确保挡煤板1上所述顺风引射喷雾装置2与采煤机机载控降尘喷雾装置4之间实现无缝衔接。挡尘帘3悬挂布置在悬臂杆7上，悬臂杆7与采煤机行走部端头相连，控降尘喷雾4布置在悬臂杆7上。

采煤机割煤时，上风侧滚筒6割顶煤及垮落冲击产生的粉尘，在挡煤板1及其顶部布置的顺风引射喷雾装置2的作用下，绝大部分粉尘气流无法从上风侧滚筒6的最前端逃逸，也无法从挡煤板的上部空间逃逸。在引射喷雾的作用下，含尘气流到达采煤机上风端部位置，在挡尘帘3与采煤机上风侧摇臂5形成的半密闭空间内聚集，再在采煤机控降尘喷雾装置4引射的作用下翻越摇臂后沿煤壁一侧向下运移，从而阻止粉尘向人行道一侧扩散，避免其对采煤机中部司机造成污染以及对人行道的污染。引射喷雾装置2均匀地布置在综采工作面所有的挡煤板1上，每个挡煤板上的喷雾管路相对独立，采用尘源跟踪喷雾控制技术来实现对尘源的跟踪，即通过传感器定位采煤机位置，利用控制系统开启和关闭每个挡煤板上喷雾管路的电磁阀，从而实现挡煤板1上对应位置处引射喷雾装置2的打开和停止，且喷雾范围能够根据工作面产尘特点灵活设置，还可确保挡煤板上所述顺风引射喷雾与采煤机机载控降尘喷雾之间实现无缝衔接。

技术特征：

技术总结
本发明涉及煤矿粉尘治理领域，具体涉及一种基于综采工作面挡煤板喷雾的顺风引射式含尘气流控制方法。本发明针对目前采煤机机载含尘气流控制装置控尘范围和引射风量不足的问题，在采煤机上风滚筒前方的挡煤板上增设若干个能跟踪采煤机位置自动开启和关闭的顺风喷雾，有效地延长喷雾控尘的范围，增大对含尘气流的引射风量，避免了采煤机快速割煤时粉尘从机载含尘气流控制装置的最前端弥漫出来而造成人行道司机处的污染，最终有效地解决了采煤机上风滚筒处割煤和煤块垮落冲击产生的粉尘逃逸到采煤机旁人行道的问题。

技术研发人员：马威;李德文;张设计;胥奎;黎志;吴国友;刘勇;袁地镜;杨俊磊;庄学安;陈芳;杨桐;冉川;陈玉涛
受保护的技术使用者：中煤科工集团重庆研究院有限公司
技术研发日：2018.09.21
技术公布日：2019.10.08