本发明涉及煤炭开采技术领域，尤其涉及一种掘进工作面中的防尘掘进系统。
背景技术：
粉尘是在巷道掘进过程产生的飞逸到环境空气中的固体颗粒，是煤矿五大自然灾害之一。煤矿综合机械化采煤工作面的粉尘源主要为落煤(放煤)、移架、破煤等工序。
长期从事综合机械化采煤工作的人员会吸入高浓度呼吸性粉尘，粉尘呼吸达到一定量则在肺泡区可产生粉尘沉积，随着沉积时间的增长，沉积量的增加，可使肺部发生病理改变，出现不同程度的弥漫性间质纤维化，进而造成尘肺病。为最大限度的降低综合机械化采煤工作面作业场所的粉尘浓度，保障工作面工人的身体健康，就须采取综合的防尘措施，对各个产尘环节都采取有效的防尘措施。
当前国内煤矿井下综合机械化采煤工作面的防尘措施除了通风除尘外，一般分为两类：净化风流和个体防护，其原理都是借助一定的设施或者设备将矿尘捕获。净化风流用的设施、设备基本上都是传统的喷雾、水幕等；个体防护措施大多采用3m系列过滤式防尘口罩。矿井虽然通过一系列的综合防尘措施，但未能从根源上彻底解决综合机械化掘进工作面粉尘危害人员健康问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种能够从根本上将人员与粉尘隔离的防尘掘进系统。
本发明技术方案提供的一种掘进工作面中的防尘掘进系统，包括掘进机、破碎机和与所述破碎机连接的胶带机，其中在所述掘进机与所述破碎机的破碎机进料槽之间布置有能够往复移动的梭车；
所述掘进机包括有密闭的掘进机驾驶室，所述掘进机驾驶室的前侧具有观察玻璃，所述掘进机驾驶室的底部具有排气孔；
所述梭车包括有密闭的梭车驾驶室，所述梭车驾驶室的前后两侧都设置有所述观察玻璃，在所述梭车驾驶室的底部也设置有所述排气孔；
该防尘掘进系统还包括有供气系统；
所述供气系统包括用于从矿井外界吸入空气的压风终端、供气管道和设置在所述供气管道上的空气净化处理设备；
所述供气管道的管道首端与所述压风终端连接，所述供气管道的管道尾端分别与所述掘进机驾驶室和所述梭车驾驶室连通；
该防尘掘进系统还包括有用于所述矿井内的工作人员佩戴的防尘口罩，所述防尘口罩通过供气软管与所述管道尾端连通。
进一步地，该防尘掘进系统还包括有用于控制所述破碎机与所述胶带机启停的启停控制装置；
所述启停控制装置包括红外线发射单元、红外线接收单元、红外线反射单元、信号处理单元和控制单元；
所述红外线发射单元和所述红外线接收单元安装在所述破碎机进料槽上面对所述梭车的端部上；
所述红外线反射单元安装在所述梭车上朝向所述破碎机的端部上；
所述红外线接收单元与所述信号处理单元通信连接，所述信号处理单元与所述控制单元通信连接；
所述控制单元与所述破碎机和所述胶带机上的电动开关通信连接。
进一步地，所述红外线发射单元发射红外线，所述红外线反射单元将接收到的红外线反射给所述红外线接收单元，所述红外线接收单元将红外线传输给所述信号处理单元，所述信号处理单元对红外线信号进行信号处理并计算所述梭车与所述破碎机之间的距离，并将计算出的距离发送给所述控制单元；
当所述梭车距离所述破碎机的距离大于预设距离时，所述控制单元向所述电动开关发出关闭信号，所述破碎机或/和所述胶带机停止运转；
当所述梭车距离所述破碎机的距离小于所述预设距离时，所述控制单元向所述电动开关发出开启信号，所述破碎机或/和所述胶带机开启运转。
进一步地，所述启停控制装置还包括与所述控制单元通信连接的声光报警器和/或安全提示装置。
进一步地，所述空气净化处理设备包括油水分离器、固体颗粒过滤器、油雾过滤器和活性炭吸附过滤器；
在从所述管道首端至所述管道尾端的方向上，所述油水分离器、所述固体颗粒过滤器、所述油雾过滤器和所述活性炭吸附过滤器依次安装在所述供气管道上。
进一步地，在所述固体颗粒过滤器和油雾过滤器之间设置有冷干器；
所述冷感器安装在所述供气管道上。
进一步地，在所述活性炭吸附过滤器与所述管道尾端之间设置有气体缓冲罐和减压阀；
所述气体缓冲罐和所述减压阀依次安装在所述供气管道上。
进一步地，在所述减压阀与所述管道尾端之间还设置有消音器；
所述消音器安装在所述供气管道上。
进一步地，所述观察玻璃包括有至少两层钢化玻璃和至少一层聚碳酸酯塑料，所述聚碳酸酯塑料位于相邻的两层所述钢化玻璃之间。
进一步地，在所述掘进机驾驶室和所述梭车驾驶室内还分别设置有供水管路，在所述掘进机驾驶室和所述梭车驾驶室外还分别设置有对所述观察玻璃进行清洗的清洗装置，所述清洗装置与所述供水管路连通。
进一步地，所述供气系统还包括有监测装置，在所述掘进机驾驶室和所述梭车驾驶室内分别设置有氧气传感器、甲烷传感器和一氧化碳传感器；
所述氧气传感器、所述甲烷传感器和所述一氧化碳传感器分别与所述监测装置信号连接。
进一步地，所述防尘口罩包括鼻腔吸气室和与所述鼻腔吸气室隔绝的口腔呼气室，所述口腔呼气室位于所述鼻腔吸气室的下方；
所述鼻腔吸气室上连通有所述供气软管，在所述供气软管上设置有第一控制阀；
在所述口腔呼气室上设置有与外界连通的单向出气阀。
进一步地，所述鼻腔吸气室上还设置有单向进气阀，在所述单向进气阀内设置有空气过滤层；
所述单向进气阀上设置有第二控制阀。
采用上述技术方案，具有如下有益效果：
供掘进机驾驶室内的掘进机司机和梭车驾驶室中的梭车司机呼吸的空气经过一系列净化处理，使得掘进机司机和梭车司机呼吸的空气质量较高，利于司机的身心健康。
掘进机驾驶室和梭车驾驶室的设计，不仅将煤尘隔离在司机呼吸范围之外，而且还将工作面割煤时产生的飞煤阻挡在掘进机驾驶室和梭车驾驶室的外面，确保了司机的人身安全。
掘进机驾驶室和梭车驾驶室内的风路、水路设计使得驾驶室内气候条件可调，给司机创造了前所未有的舒适作业环境。
新型的正压隔绝式的防尘口罩克服了滤尘不彻底、佩戴不适等各类尖锐问题，给支架工人创造了良好的呼吸空间。
新型的正压隔绝式的防尘口罩呼吸空气流量可自由控制，支架工人可依此调节口罩内的气候条件，真正做到了“环境与人匹配”。
通过设置启停控制装置，可以节省司机的数量，降低了成本。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的防尘掘进系统的示意图；
图2为供气系统的示意图；
图3为掘进机驾驶室的示意图；
图4为观察玻璃的剖视图；
图5为防尘口罩的结构示意图；
图6为启停控制装置的示意图。
附图标记对照表：
1-掘进机；11-掘进机驾驶室；
2-梭车；21-梭车驾驶室；
3-破碎机；
31-破碎机进料槽；
4-胶带机；
5-供气系统；
7-监测装置；51-压风终端；52-供气管道；
521-管道首端；552-管道尾端；53-空气净化处理设备；
531-油水分离器；532-固体颗粒过滤器；533-冷干器；
534-油雾过滤器；535-活性炭吸附过滤器；536-气体缓冲罐；
537-减压阀；538-消音器；54-流量表；
55-压力表；56-控制阀门；57-供气软管；
6-防尘口罩；61-鼻腔吸气室；62-口腔呼气室；
63-第一控制阀；64-单向进气阀；65-第二控制阀；
66-单向出气阀；
7-启停控制装置；71-红外线发射单元；
72-红外线接收单元；73-红外线反射单元；74-信号处理单元；
761-放大器；762-a/d变换器；743-单片机；
75-控制单元；751-断电仪；76-滤镜；
77-声光报警器；78-安全提示装置；79-电动开关；
8-观察玻璃；81-钢化玻璃；82-聚碳酸酯塑料；
9-供水管路；
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1-5所示，本发明一实施例提供的一种防尘掘进系统，包括掘进机1、破碎机3和与破碎机3连接的胶带机4，其中在掘进机1与破碎机3的破碎机进料槽31之间布置有能够往复移动的梭车2。
掘进机1包括有密闭的掘进机驾驶室11，掘进机驾驶室11的前侧具有观察玻璃8，掘进机驾驶室11的底部具有排气孔(图中未示出)。
梭车2包括有密闭的梭车驾驶室21，在梭车驾驶室21的前后两侧都设置有观察玻璃8，在梭车驾驶室21的底部也设置有排气孔(图中未示出)。
该防尘掘进系统还包括有供气系统5；
供气系统5包括用于从矿井外界吸入空气的压风终端51、供气管道52和设置在供气管道52上的空气净化处理设备53。
供气管道52的管道首端521与压风终端连接51，供气管道52的管道尾端552分别与掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21连通。
该防尘掘进系统还包括有用于矿井内的工作人员佩戴的防尘口罩6，防尘口罩6通过供气软管57与管道尾端552连通。
掘进机1为截割设备，梭车2用于将掘进机1截割的物质(例如煤)运输至破碎机3，破碎机3用于将煤块进行破碎，胶带机4用于将破碎后的煤输出至指定位置。
每隔一段时间，可以根据需要将破碎机3和胶带机4朝向掘进机1侧移动。破碎机3和胶带机4的机头可以称为1号连运车。
掘进机驾驶室11的前侧具有观察玻璃8，用于司机向前侧观察周围环境。在其底部具有排气孔，用于将掘进机司机呼吸的气体排出。
梭车驾驶室21的前后两侧都设置有观察玻璃8，用于司机向前后两侧观察周围环境。其底部也设置有排气孔，用于将梭车司机呼吸的气体排出。
掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21都是密闭的，并通过供气系统5向掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21内供给呼吸气体，从而在掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21内形成正压，也即是掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21内的气压大于外界气压，因此，外部截割煤时所产生的灰尘不会进入掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21内，从而将掘进机司机、梭车司机与外界粉尘彻底隔绝，起到保护作用。
供气系统5包括有压风终端51、供气管道52和空气净化处理设备53。压风终端51通过抽风设备，例如抽风机，将矿井外界的气体吸入并压缩，然后通过供气管道52输送至掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21内，供司机呼吸。供气管道52中的空气为经压风终端51压缩后的压缩空气。
在供气管道52上设置有空气净化处理设备53，用于对供气管道52中的气体进行净化处理，然后供给至掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21内的司机呼吸，利于保护司机的健康。
在压风终端51上设置有流量表54和控制阀门56，通过监测装置50监测压风终端51的供风量或供气量，流量表54与监测装置50信号连接。可以根据需要开启、关闭或调节控制阀门56，来控制供风量或供气量。
防尘口罩6用于矿井内或巷道内或工作面上的施工人员使用，当处于掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21外部的施工人员佩戴上防尘口罩6之后，也可以获取供气管道52中的被净化的气体进行呼吸，从而与矿井中的粉尘隔绝，保障了身体健康。
供气软管57为能够伸缩的伸缩软管，可以根据需要伸缩调整长度，利于支架施工人员在不同位置进行施工。
由此，本发明提供的防尘掘进系统，供掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21内的机司机呼吸的空气经过一系列净化处理，掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21外的人员可以通过防尘口罩6，也可以呼吸经过一系列净化处理的空气，呼吸的空气质量较高。
掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21的设计，不仅将煤尘隔离在掘进机司机呼吸范围之外，而且还将工作面割煤时产生的飞煤阻挡在驾驶室外面，确保了司机的人身安全。
较佳地，如图6所示，该防尘掘进系统还包括有用于控制破碎机3与胶带机启停4的启停控制装置7。
启停控制装置7包括红外线发射单元71、红外线接收单元72、红外线反射单元73、信号处理单元74和控制单元75。
红外线发射单元71和红外线接收单元72安装在破碎机进料槽31上面对梭车2的端部上，红外线反射单元73安装在梭车2上朝向破碎机3的端部上。
红外线接收单元72与信号处理74单元通信连接，信号处理单元74与控制单元75通信连接，控制单元75与破碎机3和胶带机4上的电动开关79通信连接。
通过设置启停控制装置7，可以将破碎机司机和胶带机司机合并，减少1名岗位工，节约了劳动力。
启停控制装置7通过监测梭车2与破碎机3之间的距离来控制破碎机和胶带机的启停。
具体地，红外线发射单元71发射红外线，红外线反射单元73将接收到的红外线反射给红外线接收单元72，红外线接收单元72将红外线传输给信号处理单元74，信号处理单元74对红外线信号进行信号处理并计算梭车2与破碎机3之间的距离，并将计算出的距离发送给控制单元75。
当梭车2距离破碎机3的距离大于预设距离时，控制单元75向电动开关79发出关闭信号，破碎机3或/和胶带机4停止运转。
当梭车2距离破碎机3的距离小于预设距离时，控制单元75向电动开关79发出开启信号，破碎机3或/和胶带机4开启运转。
上述预设距离，可以根据需要任意设定。
红外线发射单元71连接系统电源和usp电源，确保可以持续不断的发出红外线。
可以在破碎机3和胶带机4上分别设置电动开关79，也可以将破碎机3和胶带机4合并设置一个电动开关79。
信号处理单元74包括放大器761、a/d变换器762(模数变换器)和单片机743。
放大器761将红外线信号进行放大并输出给a/d变换器762，a/d变换器762将红外线信号转换为数字信号后将数字信号传送给单片机743，单片机743根据数字信号计算梭车2与破碎机3之间的距离，距离的计算更加准确。
控制单元75包括电连接的断电仪751和电磁阀，电磁阀的一端连接断电仪751，电磁阀的另一端连接电动开关79，断电仪751通过电磁阀控制连电动开关79的开启和关闭，从而控制破碎机3和胶带机4的启停，控制更加精准。
可以根据需要单独开启破碎机3或胶带机4，也可以同时开启破碎机3和胶带机4。
可以根据需要单独关闭破碎机3或胶带机4，也可以同时关闭破碎机3和胶带机4。
为了更加精准地测量红外线反射情况，在红外线接收单元72的前侧设置有滤镜76，其仅用于红外线透过，提高了红外线接收单元72的接收精确度。
较佳地，如图6所示，启停控制装置7还包括与控制单元75通信连接的声光报警器77和/或安全提示装置78。
本发明中涉及的通信连接为电连接或无线连接或信号连接。
如在梭车2距离破碎机3的距离大于预设距离时，声光报警器77发出绿光，提示操作中人员，梭车2距离还较远，现在进入工作面安全。
如在梭车2距离破碎机3的距离小于预设距离时，声光报警器77发出红光，安全提示装置78报警，提示操作中人员，梭车2距离较近，现在比较危险，禁止靠近，提高了作业的安全性。
较佳地，如图2所示，空气净化处理设备53包括油水分离器531、固体颗粒过滤器532、油雾过滤器534和活性炭吸附过滤器535。
在从管道首端521至管道尾端522的方向上，油水分离器532、固体颗粒过滤器532、油雾过滤器534和活性炭吸附过滤器535依次安装在供气管道52上。
油水分离器531用于将空气中的油滴和水滴分离。
供呼吸的空气于压风终端51中出来后首先进入离心式的油水分离器531，在空气进入油水分离器531后产生流向和速度的急剧变化，再依靠惯性作用，将密度比压缩空气大的油滴和水滴分离出来。
固体颗粒过滤器532用于将固体颗粒堵截过滤，例如管路铁屑、小煤块颗粒等其他固体颗粒。
油雾过滤器534，例如微油雾过滤器，用于滤除小至微米级的液体及固体微粒，几乎所有的水分、灰尘和油都被过滤去除。
活性炭吸附过滤器535具有吸味、去毒、除臭、防霉、杀菌等综合功能，在吸附有害气体的同时，杀灭霉菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、脓菌等致病菌，彻底确保了人员呼吸的空气符合职业健康标准。
较佳地，如图2所示，在固体颗粒过滤器532和油雾过滤器534之间设置有冷干器533，冷感器533安装在供气管道52上。
冷感器533用于对空气进行冷却、干燥。
较佳地，如图2所示，在活性炭吸附过滤器535与管道尾端522之间设置有气体缓冲罐536和减压阀537；气体缓冲罐536和减压阀537依次安装在供气管道52上。
气体缓冲罐536用于储存、缓冲空气，减压阀537用于降低供气管道52中的空气压力。
从活性炭吸附过滤器535出来的空气经供气管道52进入空气缓冲罐536中；从空气缓冲罐536出来的空气经供气管道52进入减压阀537，降低了供气管道52中的空气压力。
减压阀537上设置有压力表55，其与监测装置50信号连接，以监测供气管道52中的气体压力。
较佳地，如图2所示，在减压阀537与管道尾端522之间还设置有消音器538，消音器538安装在供气管道52上。
消音器538用于降低空气噪音。
较佳地，如图4所示，观察玻璃8包括有至少两层钢化玻璃311和至少一层聚碳酸酯塑料312，聚碳酸酯塑料312位于相邻的两层钢化玻璃311之间。
考虑到掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21受到来自于飞煤或其他外物的撞击，普通玻璃难以抗击，故制成多层复合透明玻璃，具体地，将聚碳酸酯塑料312通过胶粘贴在相邻的两层钢化玻璃311之间，提高抗撞击能力。
较佳地，如图3所示，在掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21内还设置有供水管路9，在掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21外还设置有对观察玻璃8进行清洗的清洗装置(图中未示出)，清洗装置与供水管路9连通。
清洗装置可以为花洒式喷头或雨刮器等等类似装置，掘进机司机可根据实时需求，对观察玻璃8进行煤尘清洗，以保持良好的视线。
管道尾端522在距离掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21的顶部的下方10cm处与驾驶室连通。新鲜空气由驾驶室侧壁距顶部10cm位置进入驾驶室内，可有效防止瓦斯在驾驶室隅角积聚。
较佳地，如图2所示，供气系统还包括有监测装置50，在掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21内设置有氧气传感器(图中未示出)、甲烷传感器(图中未示出)和一氧化碳传感器(图中未示出)。氧气传感器、甲烷传感器和一氧化碳传感器分别与监测装置50信号连接。
通过监测装置50来监测掘进机驾驶室11和梭车驾驶室21内氧气、甲烷、一氧化碳的含量，保证施工安全。
较佳地，如图5所示，防尘口罩6包括鼻腔吸气室61和与鼻腔吸气室61隔绝的口腔呼气室62，口腔呼气室62位于鼻腔吸气室61的下方。
鼻腔吸气室61上连通有供气软管57，在供气软管57上设置有第一控制阀43。在口腔呼气室62上设置有与外界连通的单向出气阀46。
鼻腔吸气室61为人员鼻腔吸气的腔室，其与口腔呼气室62相互隔绝，鼻腔吸气室61仅与供气软管57相连，为鼻腔吸气提供空气源。口腔呼气室62为人员从口腔呼气的腔室，呼出的气体通过单向透气分子筛或者单向出气阀66将气体呼出腔室外。如此设置，保证了鼻腔吸入的气体为从供气管道52经供气软管57供给的净化气体，不会与从口腔呼出的气体混合，保证了支架施工人员在劳动强度高时的吸氧供给。
较佳地，如图5所示，鼻腔吸气室61上还设置有单向进气阀64，在单向进气阀64内设置有空气过滤层(图中未示出)，单向进气阀64上设置有第二控制阀55。
当供气软管57中无气体供给时，通过第一控制阀63将供气软管57断开，打开第二控制阀65，从而开启过滤式的单向进气阀64，防尘口罩6外部的空气经过单向进气阀64中的空气过滤层过滤后进入鼻腔吸气室61，为施工人员供气，从而满足了不同的需求。
在供气软管57供气时，可以将第二控制阀65关闭，也可以根据需要将第二控制阀65开启。
优选地，在管道尾端522上设置有多个用于与供气软管57连接的软管接头，从而可以布置多个防尘口罩6用于施工人员佩戴，进行施工，也可以在逃生时使用。
根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。