一种综采工作面抑尘与除尘装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种综采工作面抑尘与除尘装置，其采用从源头进行粉尘防治的技术思想，通过在采煤机的两个截割部的后方、靠近采煤机控制部的位置处，分别安装有一组气幕喷嘴进行气流喷射，使得在采煤机的两个滚筒上，分别形成包裹在采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的气墙；并在每个支架上分别安装支架喷雾除尘装置和支架吸尘净化装置，以有效沉降或吸收移架过程中从支架两侧、前方遗落的大量粉尘及从采煤机控-除尘系统中溢出的粉尘。本发明的综采工作面抑尘与除尘装置，其相对于现有技术，具有事半功倍的良好防尘、除尘效果；其操作简便、投资省，具有较好的市场应用前景和推广价值。
【专利说明】一种综采工作面抑尘与除尘装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种煤矿井下控尘除尘技术装备，尤其涉及一种综采工作面抑尘与除尘装置。
【背景技术】
[0002]矿井粉尘作为煤炭生产加工过程中的必然产物，由于自身的理化特性，使其成为煤矿的五大灾害之一。
[0003]矿井粉尘的主要危害包含两个方面:一是煤尘的自燃性和爆炸性；二是职业病危害。而采煤工作面一直以来都是煤矿企业的第一产尘源，产尘量占整个矿井产尘量的85%以上。采煤机截割产尘占据了绝大部分，而移架产尘依然不容忽视，其中，自移式液压支架在降柱和前移过程中的产尘量约占整个工作面产尘量的30%左右，产生的粉尘浓度高达1000?2000mg/m3,远远超过了国家规定的相关标准,至今未形成有效地防治措施。给煤矿企业的正常运转带来巨大威胁。
[0004]虽然针对上述问题，各国专家也进行了大量研究，采取了许多措施，但效果依然不明显，尤其对于移架过程中的产尘，更加无法进行有效的控制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是，提供一种综采工作面抑尘与除尘装置，其针对采煤机截割及移架两大工序的所产生的粉尘，在不影响工作面作业人员正常工作面的前提下，将喷雾除尘、空气幕隔尘与吸尘净化装置吸尘等技术手段有机融合，以尽可能阻止粉尘的外溢与扩散，并对封闭的粉尘进行有效的沉降，从而有效改善井下作业环境，保障煤矿安全生产。
[0006]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种综采工作面抑尘与除尘装置，其特征在于，包括采煤机控-除尘装置和液压支架控-除尘装置两部分；
[0007]所述采煤机控-除尘装置是在采煤机原有的内外喷雾除尘设备和采煤机空气幕控尘设备基础上，在采煤机的两个截割部的后方、靠近采煤机控制部的位置处，分别安装有一组气幕喷嘴；其中，每组气幕喷嘴均包括若干个气流喷嘴，每个气流喷嘴的出口中心轴线均分别与其所在的截割部所处平面成相同的夹角；
[0008]所述气幕喷嘴通过进气管与系统外部的压缩空气罐连接；
[0009]所述气流喷嘴的出口中心轴线的延长线位于所述采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的外侧，当所述气幕喷嘴工作时，在采煤机的两个滚筒上，将分别形成包裹在采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的气墙；
[0010]所述液压支架控-除尘装置包括支架喷雾除尘装置和支架吸尘净化装置；
[0011]所述支架喷雾除尘装置数量与支架的数量相等，所述支架喷雾除尘装置一一对应地分别安装在每个支架主梁的前端位置；
[0012]每个支架喷雾除尘装置均包括一半球形喷雾降尘装置，所述半球形喷雾降尘装置分别安装有3-5个雾化喷嘴；
[0013]所述雾化喷嘴通过管路与系统外部的供水装置连接，用于将水以雾状形态呈一定角度喷射出来，在与其对应的支架的行人通道前方形成一雾场；
[0014]所述支架吸尘净化装置均设置有4-6个吸尘口，并共用一个吸尘罩；
[0015]所述吸尘罩通过管路与外部的抽吸风机连接；
[0016]所述支架吸尘净化装置数量与支架的数量相等，所述支架吸尘净化装置一一对应地分别安装在每个支架主梁的中部位置；
[0017]当采煤机正常工作时，与采煤机相邻的下风侧的3-5个支架喷雾除尘装置和支架吸尘净化装置，以及与采煤机相邻的上风侧1-2个支架喷雾和吸尘净化装置同时打开，以有效沉降或吸收移架过程中从支架两侧、前方遗落的大量粉尘及从采煤机控-除尘系统中溢出的粉尘。
[0018]上述技术方案直接带来的技术效果是，1、由于在现有技术的基础上增设了气幕喷嘴，并且气幕喷嘴的出口中心轴线的延长线位于采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的外侧；这一技术手段的采用，使得当气幕喷嘴工作时喷射出的气流，在采煤机的两个滚筒上，将分别形成包裹在采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的“气墙”。该“气墙”的形成，可有效阻止采煤机截割粉尘的外溢，大幅提高粉尘隔离比例；由于在粉尘产生处就地、及时沉降，从而大幅降低了巷道内空气中粉尘的浓度，较大程度上地抑制住了粉尘气溶胶的产生；
[0019]更为重要的是，这种从综采工作面粉尘产生的源头对粉尘加以控制的技术思想和理念，可以达到事半功倍的技术效果，因而投资少、见效快。
[0020]2、上述技术方案重点针对工作面采煤机截割及移架两大工序，采用多种控尘、除尘技术手段对综采工作面所产生的粉尘进行控制；一方面，在原有采煤机内外喷雾的基础上，在采煤机两截割部后方分别安装一组气幕喷嘴，同时喷嘴与截割部所处平面成一定角度，以形成有效的包裹采煤机内外喷雾的“气墙”;同时，使得下滚筒形成的“气墙”与一侧煤壁之间，上滚筒形成的“气墙”与井下风流之间分别形成了封闭空间，从而将粉尘及雾滴控制该区域内；
[0021]另一方面，在支架主梁的前段安装有带有若干个雾化喷嘴的半球形喷雾装置，通过雾化喷嘴朝不同角度喷射水雾，对工作面截割及移架产生的粉尘进行捕获沉降；
[0022]为了更好地应对移架操作过程中所产生的粉尘，同时对越过喷雾降尘措施而外溢的粉尘进行再处理，在支架主梁中部还安装吸尘净化装置，对移架过程中两侧、前方遗落产生的粉尘及从前两个措施中溢出的粉尘进行吸入净化。
[0023]S卩，当采煤机正常工作时，与采煤机相邻的下风侧的3-5个支架喷雾除尘装置和支架吸尘净化装置，以及与采煤机相邻的上风侧1-2个支架喷雾和吸尘净化装置同时打开，以有效沉降或吸收移架过程中从支架两侧、前方遗落的大量粉尘及从采煤机控-除尘系统中溢出的粉尘。
[0024]上述技术方案，其粉尘防与控，抓住了粉尘源头和主要扩散点这一主要矛盾和矛盾的主要方面，因而，实现了较为理想的综采工作面粉尘的有效预防与控制。
[0025]此外，在支架主梁中部还安装吸尘净化装置，对移架过程中两侧、前方遗落产生的粉尘及从前两个措施中溢出的粉尘进行吸入净化。这一技术手段的采用，主要是为了避免移架过程中，该位置处有作业人员，使用喷雾装置可能造成作业人员衣服被淋湿。作为优选方式，上述气幕喷嘴为多通式结构，其包括一个进口，若干个出口 ；
[0026]所述气流喷嘴——对应地安装在所述出口上。
[0027]该优选技术方案直接带来的技术效果是，可以保证每个气流喷嘴喷射出的气流均匀、一致。
[0028]进一步优选，上述每组气幕喷嘴的气流喷嘴数量至少为8个。
[0029]该优选技术方案直接带来的技术效果是，每组气幕喷嘴的气流喷嘴数量至少为8个，可以保证气幕喷嘴所形成的气墙密度，以全面、无死角地包裹在采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场外侧。
[0030]进一步优选，上述的综采工作面抑尘与除尘装置，其还包括有控制装置，所述控制装置用于控制所述气幕喷嘴进气和所述雾化喷嘴进水的开/关，以及用于控制所述抽吸风机的启动/停止。
[0031]该优选技术方案直接带来的技术效果是，可以实现自动化操作和控制。
[0032]进一步优选，上述控制装置与采煤机的供电装置联锁。
[0033]该优选技术方案直接带来的技术效果是，综采工作面抑尘与除尘装置随采煤机一道同步开停，使得其始终将采煤机截割及移架产生的粉尘控制一定的封闭空间，最大限度的沉降生产过程中产生的粉尘，阻止粉尘的扩散，降低工作面粉尘浓度，有效减少粉尘灾害的发生；
[0034]并且，控制装置与采煤机的供电装置联锁，还可以有效避免误操作的发生，以及当综采工作面抑尘与除尘装置出现故障时，可同步停止采煤机工作。
[0035]综上所述，本发明的综采工作面抑尘与除尘装置，通过喷雾除尘、空气幕隔尘及吸尘净化装置吸尘相结合方法对综采工作面的粉尘进行封闭沉降，整个控除尘措施安全有效，煤矿井下综采工作面生产过程中的高浓度粉尘可以得到较好防治与控制，提高了降尘效率。
[0036]本发明的综采工作面抑尘与除尘装置，其相对于现有技术，具有结构简单、设备投资省，操作灵活简便，防尘与除尘效果好等有益效果，具有良好的市场应用前景和推广价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1本发明的综合控-除尘系统的主视结构示意图；
[0038]图2本发明的综合控-除尘系统的附视结构示意图；
[0039]图3本发明的综合控-除尘系统的右视结构示意图；
[0040]图4本发明的支架喷雾除尘装置的左视结构示意图。
[0041]附图标记说明:1_米煤机，2_控制部,3-截割部,4-滚筒,5-支架,6-支架主梁，7-半球形喷雾降尘装置，8-雾化喷嘴，9-气幕喷嘴，10-吸尘净化装置，11-吸尘口，12-吸尘罩，13-气幕，14-井下风流，15-雾流。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图，对本发明进行详细说明。
[0043]如图1所示，本发明的综采工作面抑尘与除尘装置，包括采煤机控-除尘装置和液压支架控-除尘装置两部分；其中:
[0044]采煤机控-除尘装置是在采煤机I原有的内外喷雾除尘设备和采煤机空气幕控尘设备基础上，在采煤机的两个截割部3的后方、靠近采煤机控制部2的位置处，分别安装有一组气幕喷嘴9 ;其中，每组气幕喷嘴9均包括若干个气流喷嘴，每个气流喷嘴的出口中心轴线均分别与其所在的截割部所处平面成相同的夹角；
[0045]上述气幕喷嘴9通过进气管与系统外部的压缩空气罐连接(图中未示出)；
[0046]上述气流喷嘴的出口中心轴线的延长线(图中未示出)位于采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的外侧，当气幕喷嘴9工作时，在采煤机的两个滚筒4上，将分别形成包裹在采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的气墙；
[0047]上述液压支架控-除尘装置包括支架喷雾除尘装置和支架吸尘净化装置10 ；
[0048]上述支架喷雾除尘装置数量与支架5的数量相等，支架喷雾除尘装置一一对应地分别安装在每个支架主梁6的前端位置；
[0049]每个支架喷雾除尘装置均包括一半球形喷雾降尘装置7，每个半球形喷雾降尘装置7分别安装有3-5个雾化喷嘴8 ；
[0050]上述雾化喷嘴通过管路与系统外部的供水装置连接(图中未示出)，用于将水以雾状形态呈一定角度喷射出来，在与其对应的支架的行人通道前方形成一雾场；
[0051]每个支架吸尘净化装置均设置有4-6个吸尘口 11，并共用一个吸尘罩12 ；
[0052]上述吸尘罩通过管路与外部的抽吸风机(图中未示出)连接；
[0053]上述支架吸尘净化装置数量与支架的数量相等，支架吸尘净化装置一一对应地分别安装在每个支架主梁的中部位置；
[0054]当采煤机正常工作时，与采煤机相邻的下风侧的3-5个支架喷雾除尘装置和支架吸尘净化装置10，以及与采煤机相邻的上风侧1-2个支架喷雾除尘装置和支架吸尘净化装置10同时打开，以有效沉降或吸收移架过程中从支架两侧、前方遗落的大量粉尘及从采煤机控-除尘系统中溢出的粉尘。
[0055]上述气幕喷嘴为多通式结构(图中未示出)，其包括一个进口，若干个出口 ；气流喷嘴——对应地安装在对应的出口上。
[0056]上述每组气幕喷嘴9的气流喷嘴数量至少为8个。
[0057]本发明的综采工作面抑尘与除尘装置，还包括有控制装置(图中未示出)；该控制装置用于控制气幕喷嘴9的进气和雾化喷嘴进水的开/关，以及用于控制抽吸风机的启动
/停止°
[0058]上述控制装置与采煤机I的供电装置(图中未示出)联锁。
[0059]需要说明的是，图2、图3中的箭头表示井下风流14的运动方向；图中的渐开线(虚线)表示支架喷雾除尘装置喷射出的雾流15的状态；
[0060]图4为支架喷雾除尘装置的左视结构示意图。如图4所示，安装在支架5的上方部位的半球形喷雾降尘装置7包括有多个雾化喷嘴8，半球形喷雾降尘装置7上的多个雾化喷嘴8同时喷射时所喷射出的雾流15可以有效覆盖到支架5周边的较大区域范围。
【权利要求】
1.一种综采工作面抑尘与除尘装置，其特征在于，包括采煤机控-除尘装置和液压支架控-除尘装置两部分； 所述采煤机控-除尘装置是在采煤机原有的内外喷雾除尘设备和采煤机空气幕控尘设备基础上，在采煤机的两个截割部的后方、靠近采煤机控制部的位置处，分别安装有一组气幕喷嘴；其中，每组气幕喷嘴均包括若干个气流喷嘴，每个气流喷嘴的出口中心轴线均分别与其所在的截割部所处平面成相同的夹角； 所述气幕喷嘴通过进气管与系统外部的压缩空气罐连接； 所述气流喷嘴的出口中心轴线的延长线位于所述采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的外侧，当所述气幕喷嘴工作时，在采煤机的两个滚筒上，将分别形成包裹在采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的气墙； 所述液压支架控-除尘装置包括支架喷雾除尘装置和支架吸尘净化装置； 所述支架喷雾除尘装置数量与支架的数量相等，所述支架喷雾除尘装置一一对应地分别安装在每个支架主梁的前端位置； 每个支架喷雾除尘装置均包括一半球形喷雾降尘装置，所述半球形喷雾降尘装置分别安装有3-5个雾化喷嘴； 所述雾化喷嘴通过管路与系统外部的供水装置连接，用于将水以雾状形态呈一定角度喷射出来，在与其对应的支架的行人通道前方形成一雾场； 所述支架吸尘净化装置均设置有4-6个吸尘口，并共用一个吸尘罩； 所述吸尘罩通过管路与外部的抽吸风机连接； 所述支架吸尘净化装置数量与支架的数量相等，所述支架吸尘净化装置一一对应地分别安装在每个支架主梁的中部位置； 当采煤机正常工作时，与采煤机相邻的下风侧的3-5个支架喷雾除尘装置和支架吸尘净化装置，以及与采煤机相邻的上风侧1-2个支架喷雾和吸尘净化装置同时打开，以有效沉降或吸收移架过程中从支架两侧、前方遗落的大量粉尘及从采煤机控-除尘系统中溢出的粉尘。
2.根据权利要求1所述的综采工作面抑尘与除尘装置，其特征在于，所述气幕喷嘴为多通式结构，其包括一个进口，若干个出口 ； 所述气流喷嘴一一对应地安装在所述出口上。
3.根据权利要求1所述的综采工作面抑尘与除尘装置，其特征在于，每组气幕喷嘴的气流喷嘴数量至少为8个。
4.根据权利要求1所述的综采工作面抑尘与除尘装置，其特征在于，还包括有控制装置； 所述控制装置用于控制所述气幕喷嘴进气和所述雾化喷嘴进水的开/关，以及用于控制所述抽吸风机的启动/停止。
5.根据权利要求4所述的综采工作面抑尘与除尘装置，其特征在于，所述控制装置与采煤机的供电装置联锁。
【文档编号】E21C35/22GK104389630SQ201410633057
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】聂文, 程卫民, 周刚, 崔向飞, 朱良, 薛娇, 张琦 申请人:山东科技大学