【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿井下除尘领域，特别是涉及一种改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置及方法。
技术介绍
1、煤炭作为一种不可再生的资源，在中国的能源结构中一直具有不可代替的地位。随着矿山机械化水平的提高，对能源的需求不断增加，地下矿产资源的产量也逐年增加。而在产出大量煤炭的同时，矿山粉尘污染问题日益严重。根据统计，采煤工作面、掘进面、锚喷支护以及转载运煤是煤矿生产中的主要产尘地点，其中掘进工作面产生的粉尘约占35％。由于掘进空间相对狭小，煤矿工人尤其是掘进机司机距离掘进面产尘地点最近。如果在掘进过程中不采取任何除尘措施，迎头处的粉尘浓度可达到3000mg/m3。危害主要体现在以下两个方面：一方面，煤尘在一定条件下可诱发自燃或爆炸，同时加剧机械设备的磨损，减少机械使用寿命。另一方面，作业人员长期暴露在高浓度粉尘污染的环境中，肺组织会逐渐纤维化，从而引起煤矿工人职业病，特别是尘肺病，会造成重大经济损失和人员伤亡。因而近年来煤尘治理成为学者们关注的焦点。
2、常见的降尘方法主要包括通风除尘、煤层注水、喷雾降尘、化学抑尘等。其中，常压短抽的通风模式结合传统智能分风装置是最有效的方法之一。由于在工作时，局部通风机会由于风量较小等原因产生循环风流，除尘风机尾端会形成含尘回流风流，即含尘循环风。而传统智能分风装置较少考虑掘进巷道循环风的问题，未实现动态风量和风向调节。且在掘进作业前进时，装卸困难，耗费人力和时间。在使用过程中，易形成迎头处瓦斯浓度超标等安全问题。
3、因此，现有控尘装置无法满足持续高强度的掘进作业需求，亟需
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置及方法，以解决现有控尘装置无法满足持续高强度的掘进作业需求导致掘进工作面控尘效率低的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，包括：含抽风风筒的除尘风机、压缩风筒、压风风筒以及智能分风装置；
4、所述智能分风装置安装于掘进巷道内，且所述智能分风装置的前端与所述掘进巷道内的迎头具有设定距离；所述智能分风装置的后端链接所述压缩风筒，所述压缩风筒链接所述压风风筒；
5、所述智能分风装置用于在综掘机进行工作时，将所述压风风筒内的风流分为径向风流以及轴向风流；
6、所述径向风流达到所述掘进巷道的顶壁或侧壁后，分为第一径向风流以及第二径向风流；
7、所述第一径向风流，流向所述掘进巷道的前端，用于在所述除尘风机以及所述智能分风装置的前端形成正压气室，以阻挡含尘循环风的形成；
8、所述第二径向风流，流向所述掘进巷道的后端，用于阻挡所述除尘风机形成的含尘涡流；
9、所述轴向风流用于在所述掘进巷道的前端形成含尘涡流，以将掘进面的粉尘控制在所述掘进巷道的前端；所述除尘风机的抽风风筒，设于所述综掘机上，用于抽出所述掘进面的粉尘。
10、可选的，所述智能分风装置，具体包括：径向结构、轴向结构、自收缩圆环装置以及收缩挡风片；
11、所述轴向结构与所述径向结构均为圆环状结构；所述径向结构的两端开口处均连通有一个所述轴向结构；与所述压缩风筒相连接的轴向结构为后端轴向结构，未与所述压缩风筒相连接的轴向结构为前端轴向结构；
12、所述自收缩圆环装置，设于所述前端轴向结构与所述径向结构的连接处，用于调节所述前端轴向结构的轴向出风口处的出风风量；
13、所述径向结构上设有多条条缝；每条所述条缝上设有所述收缩挡风片；所述收缩挡风片用于调节所述径向结构的径向出风口处的出风风量。
14、可选的，所述前端轴向结构的轴向出风口处设有一个风速传感器，所述风速传感器用于实时检测分风风量。
15、可选的，所述自收缩圆环装置，具体包括：分级收缩圆环、锁扣装置、收缩杆以及弹性钢丝；
16、所述分级收缩圆环从圆心向外包括多级收缩圆环；每级所述收缩圆环等分为多份扇形结构，所述扇形结构之间由所述弹性钢丝连接；
17、所述锁扣装置用于固定各极所述收缩圆环的周边；
18、所述收缩杆用于链接各级所述收缩圆环；
19、每级所述收缩圆环基于所述风速传感器实时检测的分风风量，逐级从圆心处向外围扩张，或者逐级从外围向圆心收缩。
20、可选的，所述条缝的顶端设有卷轴结构，所述条缝的径向两侧设有导轨；
21、所述收缩挡风片能够收纳至所述卷轴结构中；
22、所述收缩挡风片，与所述导轨相匹配，能够沿着所述导轨升起或下降。
23、可选的，所述轴向结构为与所述压风风筒的直径相等的阻燃风筒；
24、所述径向结构的内径与所述压风风筒的直径相等。
25、可选的，所述条缝的规格不同；不同规格的条缝相间分布。
26、可选的，所述自收缩圆环装置以及所述收缩挡风片均环装有无线通讯芯片以及电池。
27、可选的，还包括：中心控制系统、设于所述迎头处的瓦斯浓度传感器、粉尘传感器以及温度传感器；
28、所述中心控制系统，与所述无线通信芯片进行信息交互，用于根据所述风速传感器、所述瓦斯浓度传感器、所述粉尘传感器以及所述温度传感器检测的数据控制所述自收缩圆环装置以及所述收缩挡风片。
29、一种改变掘进迎头巷道风流方向的控尘方法，所述控尘方法应用上述改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，所述控尘方法包括：
30、在综掘机进行工作时，利用智能分风装置将压风风筒内的风流分为径向风流以及轴向风流；所述径向风流达到所述掘进巷道的顶壁或侧壁后，分为第一径向风流以及第二径向风流；所述第一径向风流，流向所述掘进巷道的前端，用于在所述除尘风机以及所述智能分风装置的前端形成正压气室，以阻挡含尘循环风的形成；所述第二径向风流，流向所述掘进巷道的后端，用于阻挡所述除尘风机形成的含尘涡流；所述轴向风流用于在所述掘进巷道的前端形成含尘涡流，以将掘进面的粉尘控制在所述掘进巷道的前端；所述除尘风机的抽风风筒，设于所述综掘机上，用于抽出所述掘进面的粉尘；
31、通过检测掘进巷道内迎头处的瓦斯浓度、温度以及粉尘，控制所述智能分风装置内自收缩圆环装置以及收缩挡风片，以控制轴向出风风量以及径向出风风量。
32、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术实施例利用智能分风装置将压风风筒内的风流划分为径向风流以及轴向风流；当径向风流达到掘进巷道的顶壁或侧壁后，分为第一径向风流以及第二径向风流；所述第一径向风流，流向所述掘进巷道的前端，用于在所述除尘风机以及所述智能分风装置的前端形成正压气室，以阻挡含尘循环风的形成；所述第二径向风流，流向所述掘进巷道的后端，用于阻挡所述除尘风机形成的含尘涡流；轴向风流在所述掘进巷道的前端形成含尘涡流，以将掘进面的粉尘控制在所述掘进巷道的前端；所述除尘风机的抽风风筒，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，包括：含抽风风筒的除尘风机、压缩风筒、压风风筒以及智能分风装置；
2.根据权利要求1所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，所述智能分风装置，具体包括：径向结构、轴向结构、自收缩圆环装置以及收缩挡风片；
3.根据权利要求2所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，所述前端轴向结构的轴向出风口处设有一个风速传感器，所述风速传感器用于实时检测分风风量。
4.根据权利要求3所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，所述自收缩圆环装置，具体包括：分级收缩圆环、锁扣装置、收缩杆以及弹性钢丝；
5.根据权利要求3所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，所述条缝的顶端设有卷轴结构，所述条缝的径向两侧设有导轨；
6.根据权利要求2所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，所述轴向结构为与所述压风风筒的直径相等的阻燃风筒；
7.根据权利要求2所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，所述条缝的规格
8.根据权利要求3所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，所述自收缩圆环装置以及所述收缩挡风片均环装有无线通讯芯片以及电池。
9.根据权利要求8所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，还包括：中心控制系统、设于所述迎头处的瓦斯浓度传感器、粉尘传感器以及温度传感器；
10.一种改变掘进迎头巷道风流方向的控尘方法，其特征在于，所述控尘方法应用权利要求1-9任一项所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，所述控尘方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，包括：含抽风风筒的除尘风机、压缩风筒、压风风筒以及智能分风装置；
2.根据权利要求1所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，所述智能分风装置，具体包括：径向结构、轴向结构、自收缩圆环装置以及收缩挡风片；
3.根据权利要求2所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，所述前端轴向结构的轴向出风口处设有一个风速传感器，所述风速传感器用于实时检测分风风量。
4.根据权利要求3所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，所述自收缩圆环装置，具体包括：分级收缩圆环、锁扣装置、收缩杆以及弹性钢丝；
5.根据权利要求3所述的改变掘进迎头巷道风流方向的控尘装置，其特征在于，所述条缝的顶端设有卷轴结构，所述条缝的径向两侧设有导轨...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖旸，王振平，杨雪儿，闫振国，李青蔚，王伟峰，马砺，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。