一种掘进工作面通风除尘装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种掘进工作面通风除尘装置，包括掘进机、锚杆机以及除尘机，所述锚杆机上设有锚杆机风道，风道出口通过第一除尘风筒与所述除尘机连接，所述掘进工作面通风除尘装置还包括第一可伸缩风筒，所述第一可伸缩风筒的第一入口固定于所述掘进机的机头的后方，所述第一可伸缩风筒的第一出口与所述锚杆机风道的风道入口连通，所述第一可伸缩风筒的伸缩长度为所述掘进机与所述锚杆机之间的进度距离。该掘进工作面通风除尘装置通过设置第一可伸缩风筒，将掘进机工作面除尘的源头延伸至机头附近，保证良好的通风和除尘效果；同时利用第一可伸缩风筒的伸缩长度适应掘进机与锚杆机的进度距离，在保证锚杆机支护到位的同时也实现了连续化作业。
【专利说明】
一种掘进工作面通风除尘装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及煤矿巷道掘进的通风安全设备技术领域，具体涉及一种掘进工作面通风除尘装置。
【背景技术】
[0002]掘进通风一直是煤矿“一通三防”管理的重点和难点。在我国煤矿事故统计中，由于局部通风问题所引起的瓦斯煤尘爆炸事故占煤矿同类事故的80%以上。目前，关于单巷快速掘进工作面通风除尘的研究不够广泛和深入，大多研究集中在如何延长通风距离以提高巷道的掘进长度，以达到延长工作面掘进长度的效果。
[0003]用于煤矿煤巷大断面快速掘进施工的掘进系统由掘进机、锚杆机、配套运输装置、压入式局部通风机、柔性风筒、抽出式除尘风机、钢性风筒等组成，其掘进机用于实现快速掘进;锚杆机用于巷道支护;配套运输装置由破碎机、转载部和自动伸缩带式运输机组成，以实现单巷快速掘进;压入式局部通风机与柔性风筒不断向工作面输送新鲜风;抽出式除尘风机与钢性风筒用于工作面通风和除尘。也即其通风通常采用大功率风机、通风机串联局部通风、通风机并联局部通风，并配合大直径柔性风筒压入式局部通风;工作面除尘通常采用掘进机设置除尘风机、抽压混合式通风的方法达到除尘的目的，但这种工艺只能适用于掘进效率较低的掘进施工中。
[0004]在目前常用的这些综掘机、连采机等机掘工艺中，最快的连采掘进效率为1200m/月，而快速掘进效率达到3000m/月。但在快速掘进施工中，由于掘进机与锚杆机之间的巷道无支护，该段区域无法人工延伸风筒，如停止掘进机作业，待锚杆机支护到位后人工延伸风筒就会影响掘进效率;并且，掘进机与锚杆机需要保持一定距离，用于除尘的风筒只能接到锚杆机处，而抽出式除尘风机在除尘的同时也起到通风的作用，故导致锚杆机前方至工作面段的通风和除尘效果较差。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种通风和除尘效果好、且适用于高效连续化掘进施工的掘进工作面通风除尘装置。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0007]提供一种掘进工作面通风除尘装置，包括设置于掘进方向前端的掘进机、设置于所述掘进机后方的锚杆机以及除尘机，所述锚杆机上设有锚杆机风道，所述锚杆机风道的风道出口通过第一除尘风筒与所述除尘机连接，
[0008]所述掘进工作面通风除尘装置还包括第一可伸缩风筒，所述第一可伸缩风筒的第一入口固定于所述掘进机的机头的后方，所述第一可伸缩风筒的第一出口与所述锚杆机风道的风道入口连通，
[0009]所述第一可伸缩风筒的伸缩长度为所述掘进机与所述锚杆机之间的进度距离。
[0010]进一步地，所述锚杆机风道的所述风道出口与所述第一除尘风筒之间连接有第二可伸缩风筒，所述锚杆机风道、所述第二可伸缩风筒以及所述第一除尘风筒相连通。
[0011]更进一步地，所述第一可伸缩风筒的前端还连接有第二除尘风筒，所述第二除尘风筒固定设置于所述机头的后方。
[0012]优选地，所述第二除尘风筒包括第二入口和第二出口，所述第二入口与所述机头的距离为hi，hl< 5m;所述第二出口与所述第一入口的连接。
[0013]优选地，所述第二除尘风筒为集束风筒，所述集束风筒的风筒出口均通过分风箱与所述第一入口连接。
[0014]优选地，所述第二入口与所述风道入口的距离为h2，h2 < 50m。进一步地，所述掘进机的后方设有转载部，所述转载部的前端与所述掘进机的后端连接、所述转载部的后端穿过所述锚杆机的底部并一直延伸至所述除尘机的下方，所述第一除尘风筒通过支架固定于所述转载部上。
[0015]更进一步地，所述掘进工作面通风除尘装置还包括设置于所述掘进方向后端的运输机，所述转载部的后端设置于所述运输机上，所述除尘机设置于所述运输机上。
[0016]可选地，所述掘进工作面通风除尘装置还包括送风机，所述送风机连接有通风风筒，所述通风风筒包括第三入口和第三出口，所述第三入口与所述送风机连接，所述第三出口位于所述锚杆机的后方。
[0017]优选地，所述第三出口与所述锚杆机的后端的距离为h3，h3 < 25m。
[0018]与现有技术相比，本实用新型的掘进工作面通风除尘装置在锚杆机的锚杆机风道入口处连接设置第一可伸缩风筒，并将第一可伸缩风筒的第一入口固定在掘进机的机头后方，使之能够将掘进机工作面除尘的源头延伸至机头附近，保证良好的通风和除尘效果；同时利用第一可伸缩风筒的伸缩长度适应掘进机与锚杆机的进度距离，在保证锚杆机支护到位的同时也实现了长距离大断面的单巷快速掘进施工的连续化作业。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型一实施例中掘进工作面通风除尘装置的俯视图。
[0020]图2为本实用新型一实施例中掘进工作面通风除尘装置的又一示意图。
[0021]附图标记对照表:
[0022]1-巷道 2-新鲜风流3-回流风流
[0023]10-掘进机 11-机头12-转载部
[0024]20-锚杆机 21-锚杆机风道211-风道入口
[0025]212-风道出口 30-除尘机40-第一可伸缩风筒
[0026]40-第一可伸缩风筒 41-第一入口42-第一出口
[0027]50-第一除尘风筒 60-第二可伸缩风筒70-第二除尘风筒
[0028]71-第二入口 72-第二出口73-分风箱
[0029]80-运输机 90-送风机91-通风风筒
[0030]911-第三入口912-第三出口
[0031]h1-第二入口与机头的距离
[0032]h2_第二入口与风道入口的距离
[0033]h3_第三出口与锚杆机的后端的距离
[0034]F-掘进方向
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0036]如图1、图2所示为本实用新型掘进工作面通风除尘装置的实施例，其主要由掘进机10、锚杆机20、除尘机30以及第一可伸缩风筒40组成。掘进机10用于实现巷道I的掘进并设置在掘进方向F的前端;锚杆机20用于支护巷道I并设置在掘进机10的后方，其中，锚杆机20上固定设置有销杆机风道21;销杆机风道21的风道出口212通过第一除尘风筒50与除尘机30连接，以实现巷道I掘进时的抽风除尘;而第一可伸缩风筒40则设置在锚杆机风道21的风道入口 211处，第一可伸缩风筒40包括第一入口 41和第一出口 42，第一入口 41固定于掘进机10的机头11的后方、第一出口42与锚杆机风道21的风道入口211连通，其中，第一可伸缩风筒40的伸缩长度为掘进机10与锚杆机20之间的进度距离。需要说明的是，本实施例中的“前端”，指的是对应图1、图2中的左侧。
[0037]在巷道I的掘进施工过程中，当掘进机10掘进时，锚杆机20同时向前运行以保证支护;掘进机10工作时工作面产生大量的粉尘，除尘机30同时工作以抽风除尘；由于除尘机30的抽风除尘作用，带动新鲜风流2的流入，并且使粉尘及回流风流3得到抽排，从而使风流连续。在实际施工中，由于锚杆机20的支护速度与掘进机10的掘进速度很难保证同步，当锚杆机20支护的速度比掘进机10掘进的速度小时，锚杆机20与掘进机10之间的距离拉大；当锚杆机20支护的速度比掘进机10掘进的速度大时，锚杆机20与掘进机10之间的距离缩小。则通过在锚杆机20的锚杆机风道21入口处连接设置第一可伸缩风筒40，并将第一可伸缩风筒40的第一入口 41固定在掘进机10的机头11后方，使之能够将掘进机10工作面除尘的源头延伸至机头11附近，保证良好的通风和除尘效果；同时利用第一可伸缩风筒40的伸缩长度适应掘进机10与锚杆机20的进度距离，在保证锚杆机20支护到位的同时也实现了长距离大断面的单巷快速掘进施工的连续化作业。
[0038]由于除尘机30前进移动的速度与锚杆机20支护的速度不一定保证同步，并且巷道I具有一定的长度，为了避免连接除尘机30与锚杆机风道21的第一除尘风筒50容易拉坏或拉断，在锚杆机风道21的风道出口 212处设置第二可伸缩风筒60，即锚杆机风道21、第二可伸缩风筒60以及第一除尘风筒50相连通。第二可伸缩风筒60的设置相当于锚杆机风道21与除尘机30之间软连接，较好地避免了第一除尘风筒50的损坏。
[0039]为了进一步提高除尘效率及通风效果，在第一可伸缩风筒40的前端还可以设置第二除尘风筒70，第二除尘风筒70固定设置于机头11的后方。当掘进机10掘进时，掘进工作面产生的大量粉尘可以率先从第二除尘风筒70进入，再依次通过第一可伸缩风筒40、锚杆机风道21、第二可伸缩风筒60以及第一除尘风筒50抽除。
[0040]优选地，第二除尘风筒70为集束风筒，集束风筒的风筒出口均通过分风箱73与第一入口 41连接。即，第二除尘风筒70可以由多个小风筒组成，这些小风筒的风筒出口均连接在一个分风箱73上，并通过该分风箱73与第一可伸缩风筒40连通。本实施例中，考虑到使用空间及除尘效果，选择设置八个小风筒组成第二除尘风筒70，其中，四个小风筒设置在掘进机10的顶部，剩余四个小风筒分别紧贴设置在掘进机10的两侧面(由于是俯视图，分别位于掘进机10两侧面的四个小风筒两两重叠，故图中在掘进机10的两侧面仅各显示一个小风筒)，以保证掘进机10的工作面的全面除尘。
[0041 ]其中，第二除尘风筒70包括第二入口 71和第二出口 72，为了保证较佳的除尘效果，如图1、图2所示，第二入口71与机头11的距离为hi，hl < 5m;第二出口72与第一入口41的连接。需要说明的是，虽然锚杆机20与掘进机10不能保证完全同步，但至少前进的速度不能相差太远，即二者之间的进度距离不能太大，以免影响除尘效果，因此，为了进一步保证较佳的除尘效果，如图1、图2所示，第二入口 71与风道入口 211的距离为h2，h2 < 50m。此外，需要说明的是，除尘机30的选择应根据实际施工过程中所需除尘机的功率及除尘效率进行选择，且第一除尘风筒50甚至第二可伸缩风筒60的长度也应当根据实际施工需要、相关设备的移动频率等进行设定，也即除尘机30与第一可伸缩风筒40的第一入口41/第一出口42之间的距离受到实际使用时的系统及掘进工序的限制，只需保证h1、h2的距离即可实现较佳的除尘和通风效果。
[0042]由于巷道I内的空间是十分有限的，为了使各个风筒能够稳定装设，也为了便于将掘进机10掘进产生的物料运输走，在掘进机10的后方设置转载部12，转载部12的前端与掘进机10的后端连接、转载部12的后端穿过锚杆机20的底部并一直延伸至除尘机30的下方，第一除尘风筒50通过支架(图未示)固定于转载部12上。实际使用时，第一可伸缩风筒40、第二可伸缩风筒60也可以通过转载部12进行固定，但考虑到其伸缩性能，一般不采用支架固定的方式，而采用绳索悬挂的方式，具体可以根据现场施工情况进行选择。
[0043]较佳地，掘进工作面通风除尘装置还包括设置于掘进方向F后端的运输机80，转载部12的后端设置于运输机80上，除尘机30设置于运输机80上，以节省空间。运输机80可以用于承载电机等各种设备；且将转载部12的后端设置在运输机80上，当掘进机10和锚杆机20在巷道I内进入一定深度，转载部12随着掘进机10向前运行，在该过程当中第一可伸缩风筒40和第二可伸缩风筒60的伸缩长度并不是无限的，需要运输机80随之步进运行。本实施例中，运输机80为配套运输机。
[0044]本实施例中，为了保证风流连续，进一步增强通风效果，本实施例掘进工作面通风除尘装置还包括送风机90，送风机90可以设置在掘进方向F的末端并连接一个通风风筒91。如图1所示，通风风筒91包括第三入口 911和第三出口 912，第三入口 911与送风机90连接，第三出口 912位于锚杆机20的后方。可以理解的是，当没有通风风筒91时，为保证足够的送风量及通风效果，送风机90应当安装在锚杆机20后方并靠近锚杆机20—定距离的范围内。优选地，如图1、图2所示，第三出口 912与锚杆机20的后端的距离为h3，h3 < 25m。经过大量的施工试验证明，保持上述一定的距离有利于新鲜风流2的送入，但距离不能超过25m以避免掘进工作面的风量不足，无法满足要求。
[0045]在煤矿的掘进工作面通风的风筒一般由两种，一种是柔性风筒，另一种是骨架风筒;而压入通风常用柔性风筒，抽出式通风则常用骨架风筒。本实施例中，除尘机30采用抽出式除尘机，送风机90采用压入式局部通风机，故第一可伸缩风筒40、第二可伸缩风筒60、第一除尘风筒50以及第二除尘风筒70均采用骨架风筒;通风风筒91采用柔性风筒。
[0046]采用本实用新型的掘进工作面通风除尘装置简化了施工工序，有效地提高了掘进工作面的通风和除尘效果，也阻止了工作面粉尘向锚杆机20扩散而影响工作人员作业，提高了作业的安全性。
[0047]以上所述实施例仅为清楚说明本实用新型所作的举例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种掘进工作面通风除尘装置，包括设置于掘进方向前端的掘进机(10)、设置于所述掘进机(10)后方的锚杆机(20)以及除尘机(30)，所述锚杆机(20)上设有锚杆机风道(21)，所述锚杆机风道(21)的风道出口(212)通过第一除尘风筒(50)与所述除尘机(30)连接，其特征在于， 所述掘进工作面通风除尘装置还包括第一可伸缩风筒(40)，所述第一可伸缩风筒(40)的第一入口(41)固定于所述掘进机(10)的机头(11)的后方，所述第一可伸缩风筒(40)的第一出口(42)与所述锚杆机风道(21)的风道入口(211)连通， 所述第一可伸缩风筒(40)的伸缩长度为所述掘进机(10)与所述锚杆机(20)之间的进度距离。2.根据权利要求1所述的掘进工作面通风除尘装置，其特征在于，所述锚杆机风道(21)的所述风道出口(212)与所述第一除尘风筒(50)之间连接有第二可伸缩风筒(60)，所述锚杆机风道(21)、所述第二可伸缩风筒(60)以及所述第一除尘风筒(50)相连通。3.根据权利要求1所述的掘进工作面通风除尘装置，其特征在于，所述第一可伸缩风筒(40)的前端还连接有第二除尘风筒(70)，所述第二除尘风筒(70)固定设置于所述机头(11)的后方。4.根据权利要求3所述的掘进工作面通风除尘装置，其特征在于，所述第二除尘风筒(70)包括第二入口(71)和第二出口(72)， 所述第二入口(71)与所述机头(11)的距离为hi，hl < 5m;所述第二出口(72)与所述第一入口(41)的连接。5.根据权利要求4所述的掘进工作面通风除尘装置，其特征在于，所述第二除尘风筒(70)为集束风筒，所述集束风筒的风筒出口均通过分风箱(73)与所述第一入口连接。6.根据权利要求4所述的掘进工作面通风除尘装置，其特征在于，所述第二入口(71)与所述风道入口(211)的距离为h2，h2 < 50m。7.根据权利要求1所述的掘进工作面通风除尘装置，其特征在于，所述掘进机(10)的后方设有转载部(12)，所述转载部(12)的前端与所述掘进机(10)的后端连接、所述转载部(12)的后端穿过所述锚杆机(20)的底部并一直延伸至所述除尘机(30)的下方，所述第一除尘风筒(50)通过支架固定于所述转载部(12)上。8.根据权利要求7所述的掘进工作面通风除尘装置，其特征在于，所述掘进工作面通风除尘装置还包括设置于所述掘进方向后端的运输机(80)，所述转载部(12)的后端设置于所述运输机(80)上，所述除尘机(30)设置于所述运输机(80)上。9.根据权利要求1至8任一项所述的掘进工作面通风除尘装置，其特征在于，所述掘进工作面通风除尘装置还包括送风机(90)，所述送风机(90)连接有通风风筒(91)，所述通风风筒(91)包括第三入口(911)和第三出口(912)，所述第三入口(911)与所述送风机(90)连接，所述第三出口( 912)位于所述锚杆机(20)的后方。10.根据权利要求9所述的掘进工作面通风除尘装置，其特征在于，所述第三出口(912)与所述锚杆机(20)的后端的距离为h3，h3< 25m。
【文档编号】E21F1/00GK205503161SQ201620139111
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】刘永立, 贺安民, 安世岗, 白枫桐, 王开远, 刘玉峰, 薛占军, 秦宪礼, 吉平, 尚少勇, 关万里, 孙祺钰, 吴帅, 董长吉
【申请人】中国神华能源股份有限公司, 神华神东煤炭集团有限责任公司