本发明专利技术涉及煤矿井下掘进工作面降尘技术，一种掘进工作面降尘装置，包括掘进机，该掘进机通过机械臂驱动掘进机旋转头转动；喷雾装置，该喷雾装置用于向钻头及掘进工作面喷射伞状水雾，同时形成喷雾范围外轮廓线；压风喷射装置，该压风喷射装置用于向钻头及掘进工作面喷射伞状压力气体，以提高水雾与粉尘的接触机会并形成在伞状水雾后方形成风墙，同时形成压风喷射范围外轮廓线；除尘系统，其具有除尘吸口，该除尘吸口设置在喷雾范围外轮廓线和掘进工作面之间，该除尘系统用于对喷雾范围外轮廓线和掘进工作面之间扬尘主动负压吸入式除尘，本装置改善掘进工作面的工作环境，保障井下工人的职业健康。另外，本发明专利技术还提出一种掘进工作面降尘方法。作面降尘方法。作面降尘方法。
【技术实现步骤摘要】
一种掘进工作面降尘装置及方法
[0001]本专利技术涉及煤矿井下掘进工作面降尘技术，特别是掘进工作面降尘装置及方法。
技术介绍
[0002]煤尘作为煤矿的主要灾害之一，存在爆炸的可能性，严重的污染井下空气质量、对井下工作人员的职业健康造成潜在的威胁。煤矿巷道掘进工作面是煤尘产生的主要源头之一，巷道掘进过程中伴随着大量煤尘的产生，尤其是采用压入式局部通风方法通风的掘进巷道，由于风流扰动作用更加剧了煤尘的扩散。目前的针对掘进工作面的防尘措施主要有煤层注水、掘进机喷雾、除尘风机、防尘网等，但除尘效果差强人意，因此急需一种高效的除尘方法，降低巷道粉尘含量。
技术实现思路
[0003]为解决上述问题，本专利技术提出的掘进工作面降尘装置，改变风流扰动状态、控制煤尘扩散范围，进而有效降低巷道风流中的煤尘含量，改善掘进工作面的工作环境，保障井下工人的职业健康。另外，本专利技术还提出一种掘进工作面降尘方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]在第一个技术方案中，一种掘进工作面降尘装置，布置在井下巷道内，包括
[0006]掘进机，该掘进机通过机械臂驱动掘进机旋转头转动；
[0007]喷雾装置，设置在机械臂上且距离钻头1.5m-2m之间的位置，该喷雾装置用于向钻头及掘进工作面喷射伞状水雾，同时形成喷雾范围外轮廓线；
[0008]压风喷射装置，设置在机械臂上且位于喷雾装置后方0.1m-0.3m处，该压风喷射装置用于向钻头及掘进工作面喷射伞状压力气体，以提高水雾与粉尘的接触机会并形成在伞状水雾后方形成风墙，同时形成压风喷射范围外轮廓线；
[0009]除尘系统，其具有除尘吸口，该除尘吸口设置在喷雾范围外轮廓线和掘进工作面之间，该除尘系统用于对喷雾范围外轮廓线和掘进工作面之间扬尘主动负压吸入式除尘。
[0010]作为优选的，所述喷雾范围外轮廓线和压风喷射范围外轮廓线与掘进方向之间的夹角为45
°-
90
°
之间
[0011]作为优选的，所述喷雾范围外轮廓线和压风喷射范围外轮廓线与掘进方向之间的夹角一致。
[0012]作为优选的，所述除尘吸口设置在巷道内顶壁处。
[0013]作为优选的，所述除尘系统包括除尘风机、除尘装置和钢骨架负压风筒，其中除尘装置的入风口端与钢骨架负压风筒的第一端连接，钢骨架负压风筒的第二端置于喷雾范围外轮廓线和掘进工作面之间之间，所述除尘风机设置在钢骨架负压风筒内，除尘装置的出风口设置在远离掘进工作面一侧。
[0014]作为优选的，所述井下巷道内还设置有引入巷道外部空气的压入式局部通风机，压入式局部通风机的出风口设置在巷道内顶壁且距掘进工作面30m-50m处。
[0015]作为优选的，所述除尘装置的出风口设置在压入式局部通风机的出风口后方10m-20m处。
[0016]作为优选的，掘进工作面降尘装置还包括中央控制箱，所述压入式局部通风机出风口与除尘风机出风口中部安装有风速传感器，掘进机机械臂上安装有粉尘传感器，除尘风机上安装有调节开关，风幕管道上安装有电磁开关，水幕管道上安装有电磁开关，且风速传感器、粉尘传感器、调节开关、电磁开关分别与中央控制箱信号连接。
[0017]在第二个技术方案中，一种掘进工作面降尘方法，使用如第一个技术方案中所述的掘进工作面降尘装置，
[0018]掘进机工作时，巷道内粉尘量增加，掘进机机械臂上的粉尘传感器监测到粉尘含量超出临界值时，粉尘传感器发出点信号至中央控制箱，中央控制箱发出指令，打开风幕电磁开关、水幕电磁开关及除尘风机；
[0019]风水幕电磁开关打开后，风水幕形成的屏障将粉尘的扩散范围限制在靠近掘进工作面内的较小范围内，部分大颗粒粉尘被水幕捕获，小颗粒粉尘被风幕拦截，粉尘风流经钢骨架负压风筒抽出，经过除尘风机进一步降尘处理过的风流重新流入巷道；
[0020]掘进机停止工作后，巷道内粉尘含量降低，粉尘传感器监测到粉尘含量小于临界值时发出点信号至中央控制箱，中央控制箱发出指令，关闭风幕电磁开关、水幕电磁开关及除尘风机；
[0021]除尘风机工作时，位于压入式局部通风机出风口与除尘风机出风口中部的风速传感器将风速数据传送至中央控制箱，中央控制箱通过分析风速数据，计算除尘风机风量，使除尘风机风量与压入式局部通风机风量匹配，达到风量平衡稳定，最小限度的控制风量对于粉尘的扰动作用，且保证除尘风机不出现循环风的现象。
[0022]使用本专利技术的有益效果是：
[0023]本装置通过喷雾装置和压风喷射装置的设置，可在掘进时产生水幕和风幕，控制掘进扬尘的范围，除尘系统可主动对水幕未捕捉到的扬尘进行主动式吸尘处理，降低烟尘的逃逸概率。
[0024]本装置通过压入式局部通风机、除尘系统、喷雾装置和压风喷射装置的配合在保证除尘风机的吸风口位于风水幕的控制范围内的同时，尽可能的缩小的煤尘的扩散范围。除尘风机的风量应略小于压入式局部通风机的风量，压入式局部通风机的风量一部分流向掘进工作面，经除尘风机处理后流入巷道，一部分不经过掘进工作面直接流入巷道，这样可以保证压入式局部通风机出风口与除尘风机出风口之间的巷道有新鲜风流，避免除尘风机出现循环风。
[0025]总体来说，本装置通过采用抽出式风机抽尘，风幕截尘，水幕抑尘的的组合方式，掘进面供风采用压入式，此种组合方式改变风流扰动状态、控制煤尘扩散范围，进而有效降低巷道风流中的煤尘含量，改善掘进工作面的工作环境，保障井下工人的职业健康。
附图说明
[0026]图1为本专利技术掘进工作面降尘装置布置剖面图。
[0027]图2为本专利技术掘进工作面降尘装置布置俯视图。
[0028]图3为本专利技术掘进工作面降尘装置中压风喷射装置结构图。
[0029]图4为本专利技术掘进工作面降尘装置中喷雾装置结构图。
[0030]附图标记包括：
[0031]1-压入式局部通风机；2-除尘风机；3-除尘装置；4-钢骨架负压风筒；5-掘进机；6-压风喷射装置；6-1-压风装置圆环；6-2-压风装置喷头；7-喷雾装置；7-1-喷雾装置圆环；7-2-喷雾装置喷头；8-掘进机旋转头；9-压风喷射范围外轮廓线；10-喷雾范围外轮廓线；11-中央控制箱；12-风速传感器；13-抽出式风机调节开关；14-风幕电磁开关；15-水幕电磁开关；16-粉尘传感器；17-信号传输线；18-煤尘分布空间；19-掘进堆积落煤；20-进风风向；21-回风方向；22-实体煤。
具体实施方式
[0032]为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。
[0033]实施例1
[0034]如图1-图4所示，本实施例提出的一种掘进工作面降尘装置，布置在井下巷道内，包括掘进机5，该掘进机5通过钻杆驱动掘进机旋转头8转动；喷雾装置7，设置在钻杆上且距离本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种掘进工作面降尘装置，布置在井下巷道内，其特征在于：包括掘进机，该掘进机通过机械臂驱动掘进机旋转头转动；喷雾装置，设置在机械臂上且距离钻头1.5m-2m之间的位置，该喷雾装置用于向钻头及掘进工作面喷射伞状水雾，同时形成喷雾范围外轮廓线；压风喷射装置，设置在机械臂上且位于喷雾装置后方0.1m-0.3m处，该压风喷射装置用于向钻头及掘进工作面喷射伞状压力气体，以提高水雾与粉尘的接触机会并形成在伞状水雾后方形成风墙，同时形成压风喷射范围外轮廓线；除尘系统，其具有除尘吸口，该除尘吸口设置在喷雾范围外轮廓线和掘进工作面之间，该除尘系统用于对喷雾范围外轮廓线和掘进工作面之间扬尘主动负压吸入式除尘。2.根据权利要求1所述的掘进工作面降尘装置，其特征在于：所述喷雾范围外轮廓线和压风喷射范围外轮廓线与掘进方向之间的夹角为45
°-
90
°
之间3.根据权利要求1所述的掘进工作面降尘装置，其特征在于：所述喷雾范围外轮廓线和压风喷射范围外轮廓线与掘进方向之间的夹角一致。4.根据权利要求1所述的掘进工作面降尘装置，其特征在于：所述除尘吸口设置在巷道内顶壁处。5.根据权利要求1所述的掘进工作面降尘装置，其特征在于：所述除尘系统包括除尘风机、除尘装置和钢骨架负压风筒，其中除尘装置的入风口端与钢骨架负压风筒的第一端连接，钢骨架负压风筒的第二端置于喷雾范围外轮廓线和掘进工作面之间之间，所述除尘风机设置在钢骨架负压风筒内，除尘装置的出风口设置在远离掘进工作面一侧。6.根据权利要求5所述的掘进工作面降尘装置，其特征在于：所述井下巷道内还设置有引入巷道外部空气的压入式局部通风机，压入式局部通风机的出风口设置在巷道...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏伟，曹垚林，韩兵，钱志良，高宏，郭云峰，丛秀枝，
申请(专利权)人：煤科集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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