CN104196535B - 一种用于综采工作面的气水双幕降尘装置及降尘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于综采工作面的气水双幕降尘装置及降尘方法，液压支架包括支架前梁与支架主梁，每个支架主梁在铰接处后方设置有至少两个喷气孔，多个支架主梁上的喷气孔同步喷气形成与支架主梁相垂直的屏蔽风幕，屏蔽风幕、支架前梁以及煤壁形成控尘空间；每个支架前梁上设置有至少一排布气孔与至少一排水雾喷嘴，多个支架前梁上的布气孔同步喷气形成与支架前梁相垂直的若干个阻隔风幕，阻隔风幕将控尘空间分割为若干个降尘空间，对应水雾喷嘴同步喷雾形成降尘水幕。通过喷雾降尘与气幕隔尘相结合在煤矿井下进行使用，在综采工作面形成了针对采煤机较为封闭、全面的综合防尘空间，不仅安全方便，使降尘效率达到99％。

Description

一种用于综采工作面的气水双幕降尘装置及降尘方法

技术领域

本发明涉及煤矿井下防尘装置及方法，尤其涉及一种用于综采工作面的气水双幕降尘装置及降尘方法。

背景技术

据统计，我国90％以上的煤矿为地下开采，矿井及工作面正朝着向大型化、集约化、安全、可靠与机械自动化化方向发展。由此而产生的粉尘问题也越来越严重，严重影响着矿井的安全生产和工人的身体健康。其中综采工作面是井下产尘量最大的尘源，在无防尘措施的条件下，实测综采工作面采煤机截割时的粉尘总浓度高达5000～6000mg/m³，最高可达l0000mg/m³，导致综采工作面的产尘强度及作业环境中粉尘浓度愈来愈大，对煤矿安全生产和作业人员身体健康构成严重威胁。

目前，各主要产煤国家尽管在综采工作面采取了通风排尘、煤层注水、喷雾降尘等多种防尘技术措施，但多数工作面的工作条件仍然相当恶劣，尤其是采煤机司机工作区，粉尘浓度很难控制在我国规定的煤矿环境行业标准之内，给采煤机司机的身体健康带来了严重的威胁和损害，给煤矿生产也带来了消极影响，甚至容易造成粉尘爆炸，造成矿井事故。因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于综采工作面的气水双幕降尘装置及降尘方法，以提高对综采工作面的降尘效率。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种用于综采工作面的气水双幕降尘装置，其包括多个液压支架，其中，液压支架包括支架前梁与支架主梁，支架前梁铰接在支架主梁前端，每个支架主梁在铰接处后方设置有至少两个喷气孔，喷气孔的喷气方向向下与支架主梁垂直，多个支架主梁上的喷气孔同步喷气形成与支架主梁相垂直的屏蔽风幕，屏蔽风幕、支架前梁以及煤壁形成控尘空间；每个支架前梁上设置有至少一排布气孔与至少一排水雾喷嘴，布气孔、水雾喷嘴均沿对应支架前梁的长度方向布置，多个支架前梁上的布气孔同步喷气形成与支架前梁相垂直的若干个阻隔风幕，每个阻隔风幕均与屏蔽风幕相垂直，阻隔风幕将控尘空间分割为若干个降尘空间，对应水雾喷嘴同步喷雾形成降尘水幕。

所述的气水双幕降尘装置，其中，上述控尘空间布置有采煤机，采煤机的两个滚筒上均匀布置有多个水雾喷嘴。

所述的气水双幕降尘装置，其中，上述喷气孔沿对应支架主梁的宽度布置，多个支架主梁上的喷气孔位于同一直线上。

一种使用所述气水双幕降尘装置的降尘方法，其包括以下步骤：

支架主梁的喷气孔同步喷气形成与支架主梁相垂直的屏蔽风幕，屏蔽风幕、支架前梁以及煤壁形成控尘空间；与采煤机两个滚筒相临近的至少三个支架前梁上的布气孔开启形成阻隔风幕，阻隔风幕将控尘空间分割为若干个降尘空间，对应水雾喷嘴同步喷雾形成降尘水幕，降尘水幕与阻隔风幕形成包裹整个采煤机的气水双幕，该气水双幕随采煤机移动。

所述的降尘方法，其中，上述步骤具体的还包括：

随着形成气水双幕，采煤机上的多个水雾喷嘴同步喷雾降尘。

本发明提供的一种用于综采工作面的气水双幕降尘装置及降尘方法，先通过屏蔽风幕将综采工作面屏蔽在控尘空间内，再通过阻隔风幕、降尘水幕形成覆盖采煤机的气水双幕，通过喷雾降尘与气幕隔尘相结合在煤矿井下进行使用，在综采工作面形成了针对采煤机较为封闭、全面的综合防尘空间，不仅安全方便，而且可有效降低了煤矿井下综采工作面生产过程中的高浓度粉尘，使降尘效率达到99％，使控尘空间以外的空间粉尘含量达到10mg/m³～30mg/m³，大幅度提高了降尘效率。

附图说明

图1是本发明中气水双幕降尘装置的主视结构示意图；

图2是本发明中气水双幕降尘装置的仰视结构示意图；

图3是本发明中气水双幕降尘装置的立体机构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于综采工作面的气水双幕降尘装置及降尘方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种用于综采工作面的气水双幕降尘装置及降尘方法，如图1、图2与图3所示的，其包括多个液压支架1，其中，液压支架1包括支架前梁2与支架主梁3，支架前梁2铰接在支架主梁3前端，每个支架主梁3在铰接处后方设置有至少两个喷气孔4，喷气孔4的喷气方向向下与支架主梁3垂直，喷气孔4的喷气方向一般朝向地面或液压支架1的底部。多个支架主梁3上的喷气孔4同步喷气形成与支架主梁3相垂直的屏蔽风幕，屏蔽风幕、支架前梁2以及煤壁5形成控尘空间6；每个支架前梁2上设置有至少一排布气孔7与至少一排水雾喷嘴8，布气孔7、水雾喷嘴8均沿对应支架前梁2的长度方向布置，多个支架前梁2上的布气孔7同步喷气形成与支架前梁2相垂直的若干个阻隔风幕，每个阻隔风幕均与屏蔽风幕相垂直，阻隔风幕将控尘空间6分割为若干个降尘空间，对应水雾喷嘴同步喷雾形成降尘水幕，由于综采工作面是由多个液压支架1预先形成，因此可以控制对应支架前梁2上的布气孔7、水雾喷嘴8进行布气、喷雾，具体的来说可以通过传感器、定位开关等技术手段来确定采煤机9的运行路径，进而控制对应区域的布气孔7、水雾喷嘴8依次进行工作，进而形成了随着采煤机9移动的包裹式气水双幕，形成较为封闭、全面的综合防尘空间，大幅度提高了降尘效率。

更进一步的，上述控尘空间6布置有采煤机9，采煤机9的两个滚筒10上均匀布置有多个水雾喷嘴11，形成一个预先水雾降尘的过程，更进一步提高了降尘效果。并且上述喷气孔4沿对应支架主梁3的宽度布置，多个支架主梁3上的喷气孔位于同一直线上，从而能够形成一个闭合的屏蔽风幕，提高了其隔尘效果。

本发明还提供了一种使用所述气水双幕降尘装置的降尘方法，其包括以下步骤：

支架主梁3的喷气孔4同步喷气形成与支架主梁3相垂直的屏蔽风幕，屏蔽风幕、支架前梁以及煤壁形成控尘空间6；与采煤机9之两个滚筒10相临近的至少三个支架前梁2上的布气孔7开启形成阻隔风幕，阻隔风幕将控尘空间6分割为若干个降尘空间，对应水雾喷嘴8同步喷雾形成降尘水幕，降尘水幕与阻隔风幕形成包裹整个采煤机的气水双幕，该气水双幕随采煤机9移动。并且随着气水双幕的形成，采煤机9上的多个水雾喷嘴11同步喷雾降尘，对采煤机9产生的尘源进行预先降尘，可以更进一步提高控尘效果。并且本发明不会影响行人支架之间的穿行，从而阻止截割产生粉尘的扩散，将工作面产生粉尘与工作人员隔离。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (3)

1.一种用于综采工作面的气水双幕降尘装置，其包括多个液压支架，其特征在于，液压支架包括支架前梁与支架主梁，支架前梁铰接在支架主梁前端，每个支架主梁在铰接处后方设置有至少两个喷气孔，喷气孔的喷气方向向下与支架主梁垂直，多个支架主梁上的喷气孔同步喷气形成与支架主梁相垂直的屏蔽风幕，屏蔽风幕、支架前梁以及煤壁形成控尘空间；每个支架前梁上设置有至少一排布气孔与至少一排水雾喷嘴，布气孔、水雾喷嘴均沿对应支架前梁的长度方向布置，多个支架前梁上的布气孔同步喷气形成与支架前梁相垂直的若干个阻隔风幕，每个阻隔风幕均与屏蔽风幕相垂直，阻隔风幕将控尘空间分割为若干个降尘空间，对应水雾喷嘴同步喷雾形成降尘水幕；

上述控尘空间布置有采煤机，采煤机的两个滚筒上均匀布置有多个水雾喷嘴；

上述喷气孔沿对应支架主梁的宽度布置，多个支架主梁上的喷气孔位于同一直线上。

2.一种使用如权利要求1所述气水双幕降尘装置的降尘方法，其包括以下步骤：

支架主梁的喷气孔同步喷气形成与支架主梁相垂直的屏蔽风幕，屏蔽风幕、支架前梁以及煤壁形成控尘空间；与采煤机两个滚筒相临近的至少三个支架前梁上的布气孔开启形成阻隔风幕，阻隔风幕将控尘空间分割为若干个降尘空间，对应水雾喷嘴同步喷雾形成降尘水幕，降尘水幕与阻隔风幕形成包裹整个采煤机的气水双幕，该气水双幕随采煤机移动。

3.根据权利要求2所述的降尘方法，其特征在于，上述步骤具体的还包括：

随着形成气水双幕，采煤机上的多个水雾喷嘴同步喷雾降尘。