CN111577376A - 一种矿井掘进工作面除尘方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矿井掘进工作面除尘方法，包括以下步骤：S1、在掘进机主轴前部的左右两侧对称布置两个锥形集风板；每个锥形集风板的外壁上相接固定有一个出风框架；出风框架的外周布置有喷嘴；喷嘴出口处设置有压力检测装置；S2、开启压风机；检测喷嘴出口处的压力，调整压风机出风量，形成边界风障；S3、开启负压除尘风机；再次检测喷嘴出口处的压力，调整压风机出风量及负压除尘风机的抽风量，形成边界风障；S4、开启掘进机掘进作业；S5、掘进作业结束后，直至负压除尘风机抽出的风洁净后，关闭压风机和负压除尘风机。本发明提升吸尘口的有效面积和均匀性，将含尘气流导流并吸出，提高除尘效果；并通过风压均匀的风障有效降低矿尘扬尘和外溢。

Description

一种矿井掘进工作面除尘方法
技术领域
本发明涉及矿井设备领域，具体来说是一种矿井掘进工作面除尘方法。
背景技术
当矿井井下巷道掘进施工时，掘锚一体机上下截割产生的矿尘量较大，会使长期接触矿尘的职工患尘肺病。
由于现有的掘锚一体机负压除尘风机的吸风量有限，只能覆盖局部区域，无法将迎头的含尘气流全部吸出，降尘效率较低；为了阻挡部分含尘气流外溢现有技术中还设置有风幕用于密封，但风幕的风流易产生扬尘，形成污染，且风幕在巷道断面的风压不均匀，密封效果差，矿尘易产生外溢。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种矿井掘进工作面除尘方法，提升吸尘口的有效面积和均匀性，将含尘气流导流并吸出，提高除尘效果；并通过风压均匀的风障有效降低矿尘扬尘和外溢。
技术方案：本发明提出一种矿井掘进工作面除尘方法，包括以下步骤：
S1、在掘进机主轴前部的左右两侧对称布置两个所述锥形集风板，且锥形集风板的开口朝向掘进侧；每个所述锥形集风板的内壁上均匀设置有多个用于抽吸的集风口；所述集风口通过刚性抽风管连接负压除尘风机；每个锥形集风板的外壁上相接固定有一个出风框架；所述出风框架通过进风软管连接压风机；两个所述出风框架对称布置在掘进机主轴前部的左右两侧；所述出风框架的外周侧壁上均匀布置有多个向外周喷射空气的喷嘴；所述喷嘴出口处设置有压力检测装置；
S2、开启压风机，喷嘴向外周喷射空气；检测喷嘴出口处的压力，待喷嘴出口处的压力稳定后，根据喷嘴出口处的压力调整压风机出风量，使喷嘴出口处的压力达到密封压力设定值，形成边界风障；
S3、开启负压除尘风机，集风口开始抽吸；再次检测喷嘴出口处的压力，待喷嘴出口处的压力稳定后，根据喷嘴出口处的压力调整压风机出风量及负压除尘风机的抽风量，使喷嘴出口处的压力达到密封压力设定值，形成边界风障；
S4、开启掘进机掘进作业；
S5、掘进作业结束，关闭掘进机后，压风机及负压除尘风机保持开启一段时间，直至观察到负压除尘风机抽出的风洁净后，关闭压风机和负压除尘风机。
步骤S4中，当观察到矿尘向后逸散，同步增大压风机出风量及负压除尘风机的抽风量，提高抽风除尘量，同时增大边界风障风压。
进一步，每个所述出风框架包括第一边框段和第二边框段；所述第一边框段靠近矿井巷道壁，且分布在第一边框段上的喷嘴喷射至矿井巷道壁的距离均相同；
所述第二边框段为靠近掘进机主轴的直线状；且两个所述出风框架的第二边框段相互平行。进一步，所述喷嘴的喷射方向朝向掘进侧倾斜。
进一步，所述出风框架位于锥形集风板的靠近掘进侧的端部。
进一步，所述集风口是喇叭口状。
有益效果：本发明中根据喷嘴出口处的压力调整压风机出风量及负压除尘风机的抽风量，使喷嘴出口处的压力达到密封压力设定值，形成边界风障；当观察到矿尘向后逸散，同步增大压风机出风量及负压除尘风机的抽风量，提高抽风除尘量，同时增大边界风障风压，保证风障的密封效果及抽吸除尘效果。
第一边框段上均匀布置的喷嘴将新鲜空气喷向巷道壁，两个第二边框段上均匀布置的喷嘴相对喷射，风流在锥形集风板与巷道壁的间隙之间形成涡流，构成完整的边界风障，阻挡工作面迎头矿尘向后逸散。所述出风框架位于锥形集风板的靠近掘进侧的端部，喷嘴更加靠近巷道壁，使得各部分风障的压力更加均匀，降低了可能发生泄漏而需要密封的截面面积，大大减少了矿尘泄露量。所述喷嘴的喷射方向朝向掘进侧倾斜，进一步防止矿尘的扩散泄露。
锥形集风板阻挡工作面中部矿尘，并导流至多个喇叭状集风口由负压除尘风机吸出除尘。锥形集风板有效吸尘面积大，靠近产尘点，集风效果好；分布式的喇叭状集风口，提升了吸尘效果。
附图说明
图1为本发明的工作状态俯视图；
图2为本发明的工作状态侧视图；
图3为本发明的掘进侧的视图。
具体实施方式
如图1，本发明提出一种矿井掘进工作面除尘方法，包括以下步骤：
S1、在掘进机主轴前部的左右两侧对称布置两个所述锥形集风板1，且锥形集风板1的开口朝向掘进侧；每个所述锥形集风板1的内壁上均匀设置有多个用于抽吸的集风口2；所述集风口2通过刚性抽风管5连接负压除尘风机6；每个锥形集风板1的外壁上相接固定有一个出风框架3；所述出风框架3通过进风软管7连接压风机8；两个所述出风框架3对称布置在掘进机主轴前部的左右两侧；所述出风框架3的外周侧壁上均匀布置有多个向外周喷射空气的喷嘴4；所述喷嘴4出口处设置有压力检测装置；
S2、开启压风机8，喷嘴4向外周喷射空气；检测喷嘴4出口处的压力，待巷道内空气填充稳定后，喷嘴4出口处的压力保持稳定，根据喷嘴4出口处的压力调整压风机8出风量，使喷嘴4出口处的压力达到密封压力设定值，形成边界风障；
S3、开启负压除尘风机6，集风口2开始抽吸，此时喷嘴4出口处的压力会相应下降；因此需再次检测喷嘴4出口处的压力，待喷嘴4出口处的压力稳定后，根据喷嘴4出口处的压力调整压风机8出风量及负压除尘风机6的抽风量，使喷嘴4出口处的压力达到密封压力设定值，形成边界风障；
S4、开启掘进机掘进作业；当观察到矿尘向后逸散，同步增大压风机8出风量及负压除尘风机6的抽风量，提高抽风除尘量，同时增大边界风障风压；随时保证风障的密封效果及抽吸除尘效果
S5、掘进作业结束，关闭掘进机后，压风机8及负压除尘风机6保持开启一段时间，直至观察到负压除尘风机6抽出的风洁净后，关闭压风机8和负压除尘风机6。
本实施例中所述锥形集风板1优选柔性耐磨皮革材料。
所述出风框架3形状可根据巷道断面进行选择，由中空钢管焊接而成，首尾相连，其内部完全连通。
本实施例中，巷道断面为矩形，出风框架3相应设计为矩形。
每个所述出风框架3包括第一边框段301和第二边框段302；所述第一边框段301为靠近矿井巷道壁的三条矩形边框，且分布在第一边框段301上的喷嘴4喷射至矿井巷道壁的距离均相同。出风框架3与巷道壁的距离，以喷嘴喷出的风流在巷道壁形成涡流并屏蔽矿尘进入后方的通道为标准进行选择。
所述第二边框段302为靠近掘进机主轴的直线状；且两个所述出风框架3的第二边框段302相互平行。
所述出风框架3位于锥形集风板1的靠近掘进侧的端部。
所述喷嘴4的喷射方向朝向掘进侧倾斜。
第一边框段301上均匀布置的喷嘴4将新鲜空气喷向巷道壁，两个第二边框段302上均匀布置的喷嘴4相对喷射，风流在锥形集风板1与巷道壁的间隙之间形成涡流，构成完整的边界风障，阻挡工作面迎头矿尘向后逸散。所述出风框架3位于锥形集风板1的靠近掘进侧的端部，喷嘴更加靠近巷道壁，使得各部分风障的压力更加均匀，降低了可能发生泄漏而需要密封的截面面积，大大减少了矿尘泄露量。所述喷嘴4的喷射方向朝向掘进侧倾斜，进一步防止矿尘的扩散泄露。
锥形集风板1阻挡工作面中部矿尘，并导流至多个喇叭状集风口2由负压除尘风机5吸出除尘。锥形集风板1吸尘面积大，靠近产尘点，集风效果好；分布式的喇叭状集风口2，提升了吸尘效果。

Claims (6)

1.一种矿井掘进工作面除尘方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、在掘进机主轴前部的左右两侧对称布置两个所述锥形集风板（1），且锥形集风板（1）的开口朝向掘进侧；每个所述锥形集风板（1）的内壁上均匀设置有多个用于抽吸的集风口（2）；所述集风口（2）通过刚性抽风管（5）连接负压除尘风机（6）；每个锥形集风板（1）的外壁上相接固定有一个出风框架（3）；所述出风框架（3）通过进风软管（7）连接压风机（8）；两个所述出风框架（3）对称布置在掘进机主轴前部的左右两侧；所述出风框架（3）的外周侧壁上均匀布置有多个向外周喷射空气的喷嘴（4）；所述喷嘴（4）出口处设置有压力检测装置；
S2、开启压风机（8），喷嘴（4）向外周喷射空气；检测喷嘴（4）出口处的压力，待喷嘴（4）出口处的压力稳定后，根据喷嘴（4）出口处的压力调整压风机（8）出风量，使喷嘴（4）出口处的压力达到密封压力设定值，形成边界风障；
S3、开启负压除尘风机（6），集风口（2）开始抽吸；再次检测喷嘴（4）出口处的压力，待喷嘴（4）出口处的压力稳定后，根据喷嘴（4）出口处的压力调整压风机（8）出风量及负压除尘风机（6）的抽风量，使喷嘴（4）出口处的压力达到密封压力设定值，形成边界风障；
S4、开启掘进机掘进作业；
S5、掘进作业结束，关闭掘进机后，压风机（8）及负压除尘风机（6）保持开启一段时间，直至观察到负压除尘风机（6）抽出的风洁净后，关闭压风机（8）和负压除尘风机（6）。
2.根据权利要求1所述的矿井掘进工作面除尘方法，其特征在于：步骤S4中，当观察到矿尘向后逸散，同步增大压风机（8）出风量及负压除尘风机（6）的抽风量，提高抽风除尘量，同时增大边界风障风压。
3.根据权利要求2所述的矿井掘进工作面除尘方法，其特征在于：每个所述出风框架（3）包括第一边框段（301）和第二边框段（302）；所述第一边框段（301）靠近矿井巷道壁，且分布在第一边框段（301）上的喷嘴（4）喷射至矿井巷道壁的距离均相同；
所述第二边框段（302）为靠近掘进机主轴的直线状；且两个所述出风框架（3）的第二边框段（302）相互平行。
4.根据权利要求3所述的矿井掘进工作面除尘方法，其特征在于：所述出风框架（3）位于锥形集风板（1）的靠近掘进侧的端部。
5.根据权利要求4所述的矿井掘进工作面除尘方法，其特征在于：所述喷嘴（4）的喷射方向朝向掘进侧倾斜。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的矿井掘进工作面除尘方法，其特征在于：所述集风口（2）是喇叭口状。
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