CN112483084A - 一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，属于采煤工作面降尘技术领域。其所采用的控尘系统包括除尘风机、控风装置及狭缝式出风风机，工作时除尘风机进风口吸入前后滚筒割煤产生的煤尘并进行过滤捕集，出风口出风经过控风装置形成扇形气幕，阻隔前后滚筒产生的煤尘向采煤机操作者运动，同时上风侧移架尘运动到扇形气幕处也会被阻挡。狭缝式出风风机出风口朝向采煤机操作者上方倾斜出风形成气幕，将两个扇形气幕的上方封闭起来，从而完全阻挡煤尘进入采煤机操作者工作区域，同时，部分被阻挡的煤尘会被风幕吹向采空区，减少工作面的煤尘浓度。本发明有效阻隔综采工作面采煤机割煤产生的煤尘，为采煤机操作者提供了清洁的工作环境。
Description
技术领域
本发明属于采煤工作面降尘技术领域，具体涉及一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法。
背景技术
近年来，随着采煤工艺的完善和采煤设备的进步，中国逐渐在采煤技术取得重重突破，但伴随而来的粉尘污染问题也迟迟没有得到有效的解决。根据测定，在未使用有效防尘措施的情况下，作为煤矿主要粉尘来源的综采工作面的粉尘浓度可高达3000mg/m3—5000mg/m3，该粉尘浓度远远超过了《煤矿安全规程》的规定。其中采煤工作面主要的产尘来源是滚筒割煤产生的煤尘，割煤产生的煤尘直接影响到采煤机操作者的工作环境，长期吸入粉尘可导致采煤机操作者患严重的尘肺病。
为了保障采煤机操作者洁净、合理的工作环境，有必要研究一种降尘方法，以改善采煤机操作者的工作环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，该方法通过从综采工作面粉尘的运移过程对粉尘加以控制，可重点治理工作面采煤机截割产生的煤尘及移架产生的煤尘，从而改善了采煤机操作者的工作环境。
其技术解决方案包括：
一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，其所采用的控尘系统包括除尘风机、控风装置及狭缝式出风风机，所述的除尘风机设置有两台，分别安装在在综采工作面工作的采煤机的机身上部；
所述的控风装置设置有两个，分别安装在两台除尘风机的出风口；
所述的狭缝式出风风机设置有两台，分别安装在采煤机机身上部，且位于两台除尘风机之间；
所述的控尘方法依次包括以下步骤：
S1、在工作面利用所述的采煤机进行采煤作业时，首先开启两台除尘风机，并通过调整两台除尘风机的进风口角度，将采煤机的前滚筒割顶煤产生的煤尘和后滚筒割底煤产生的煤尘吸入；
S2、吸入煤尘及风流的除尘风机通过内部过滤网将煤尘进行过滤并捕集，通过除尘风机的出风口排出的风流进入所述的控风装置，经所述控风装置产生扇形气幕来阻挡割煤煤尘；
S3、经控风装置产生的扇形气幕可有效的将上风侧移架产生的粉尘阻挡在扇形气幕外；
S4、两台除尘风机工作的同时开启两台狭缝式出风风机，调整狭缝式出风风机的出风口方向使其朝向采煤机操作者的上方，狭缝式出风风机的出风口形成一个倾斜的气幕，该倾斜的气幕将经过控风装置产生的两个扇形气幕的上方完全覆盖，同时，部分被阻挡的煤尘被该倾斜的气幕吹向采空区，从而减少工作面整体的煤尘浓度。
作为本发明的一个优选方案，上述的一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，两台除尘风机分别距采煤机的机身高度为0.3～0.5米，其中一台除尘风机距离采煤机的前摇臂处2～3米，另一台除尘风机距离采煤机的后摇臂处2～3米。
作为本发明的另一个优选方案，上述的一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，上述的狭缝式出风风机与上述的除尘风机位于同一水平线，且两台狭缝式出风风机对称分布并排放置，上述的狭缝式出风风机的上下方向可通过旋转调节角度，在上述的狭缝式出风风机的出风管道上有一矩形或槽口状出风口，长宽比介于50:1～100:1；出风口朝向采煤机操作者上方，出风口方向与水平面呈20°～50°。
进一步优选，上述的除尘风机的出风口朝向液压支架侧采煤机操作者处，两台除尘风机的覆盖范围大于出风口至采煤机操作者之间的距离，除尘风机内部的过滤网用于过滤粒径小于7.07微米的尘粒。
进一步优选，上述的控风装置的出口与入口呈15～45°，且其出口为长方形窄口，上述的控风装置与上述的除尘风机的出风口连接，用于改变风流扩散轨迹，使得风流集中式吹出，并且通过控风装置的出口形成面积逐渐增大的扇形气幕。
进一步优选，步骤S1中，调整两台除尘风机的进风口，使其朝向采煤机的前、后滚筒处，并与煤壁方向呈15～30°，位于前滚筒处的除尘风机与采煤机的机身呈5～10°，位于后滚筒处的除尘风机与采煤机的机身呈-5～-10°。
本发明的另一目的在于提供一种综采工作面全隔断式气幕控尘系统，其包括除尘风机、控风装置及狭缝式出风风机；
所述的除尘风机设置有两台，分别安装在在综采工作面工作的采煤机的机身上部；
所述的控风装置设置有两个，分别安装在两台除尘风机的出风口；
所述的狭缝式出风风机设置有两台，分别安装在采煤机机身上部，且位于两台除尘风机之间；
所述除尘风机用于将采煤机的前、后滚筒割煤产生的煤尘进行过滤捕集；
所述的控风装置用于改变除尘风机的出风口排出的风流扩散轨迹，并使其形成扇形气幕；
所述的狭缝式出风风机的出风口朝向采煤机操作者的上方倾斜，并形成一倾斜的气幕，将控风装置形成的两个扇形气幕的上方封闭起来。
与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果：
(1)本发明提出的一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法中，在采煤机的机身上部设置两台除尘风机，且两台除尘风机分别安装在采煤机的前、后滚筒附近，工作时除尘风机的进风口吸入前、后滚筒割煤产生的煤尘并进行过滤捕集，除尘风机的出风口出风经过控风装置形成扇形气幕，阻隔前、后滚筒产生的煤尘向采煤机操作者运动，同时上风侧移架尘运动到扇形气幕处也会被阻挡。狭缝式风机出风口朝向采煤机操作者上方倾斜出风形成气幕，将两个扇形气幕的上方封闭起来，从而完全阻挡煤尘进入采煤机操作者工作区域，同时，部分被阻挡的煤尘会被风幕吹向采空区，从而减少了工作面的煤尘浓度。通过以上风机形成气幕的保护，有效的阻隔了综采工作面采煤机割煤产生的煤尘，为采煤机操作者提供了清洁、安全的工作环境。
(2)本发明通过四台风机—两台除尘风机，两台狭缝式风机同时工作创造了全隔断式的空间，保障了采煤机操作者的工作环境。
(3)本发明方法所采用的设备简单，成本低，且降尘效果明显。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明综采工作面全隔断式气幕控尘系统的降尘效果正视图；
图2为本发明综采工作面全隔断式气幕控尘系统的降尘效果俯视图；
图3为本发明综采工作面全隔断式气幕控尘系统的降尘效果侧视图；
图中：
1-液压支架，2-采空区，3-煤壁，4-采煤机滚筒，5-采煤机摇臂，6-除尘风机，7-控风装置，8-采煤机操作者，9-狭缝式出风风机，10-采煤机机身。
具体实施方式
本发明提出了一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
首先对本发明中所采用的主要设备做详细说明：
本发明中所述及的除尘风机，主要包括动力装置、叶轮、除尘装置、消噪装置等。
本发明中所述及的采煤机，为综采工作面通用双滚筒采煤机。
本发明中所述及的控风装置，主要包括导流板与外壳。
本发明中所述及的狭缝式出风风机，主要包括风机与狭缝式出风管道。
下面对本发明一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法所采用的系统做详细说明。
结合图1至图3所示，工作面有液压支架1、采空区2、煤壁3及采煤机，一种综采工作面全隔断式气幕控尘系统，包括除尘风机6、控风装置7及狭缝式出风风机9，除尘风机设置有两台，分别安装在在综采工作面工作的采煤机的机身上部；采煤机包括采煤机摇臂5、采煤机滚筒4，两台除尘风机分别距采煤机前后摇臂1—2米，距采煤机机身10高度0.3—0.5米；除尘风机上下、左右方向可旋转调节角度。除尘风机的进风口方向与煤壁呈15°—30°，后滚筒处风机进风口方向与水平面呈-5°—-15°，前滚筒处风机进风口方向与水平面呈5°—15°；出风口朝向液压支架侧采煤机操作者处；除尘风机覆盖范围大于出风口至采煤机操作者8的距离；除尘风机内部包含过滤网及捕尘装置，过滤网应可以过滤粒径小于7.07微米的尘粒。
控风装置设置有两个，分别安装在两台除尘风机的出风口；控风装置的出口是长方形窄口与入口呈15°—45°的倾斜角度，该装置与除尘风机出风口相连接，用于改变原风机风流的扩散轨迹，诱导风机内风流通过该装置集中式吹出，使得出口风流形成面积逐渐增大的扇形气幕。
狭缝式出风风机设置有两台，分别安装在采煤机机身上部，且位于两台除尘风机之间。狭缝式出风风机安装在采煤机上部，与两台除尘风机处于同一水平线，两台风机对称分布并排放置；风机上下方向可旋转调节角度，出风管道上有一矩形或槽口状出风口，长宽比介于50:1—100:1；出风口朝向采煤机操作者上方，出风口方向与水平面呈30°—50°；风机覆盖范围大于出风口至液压支架1的距离。
下面结合上述系统对本发明综采工作面全隔断式气幕控尘方法做详细说明。
综采工作面全隔断式气幕控尘方法是当工作面开始进行采煤作业时，开启采煤机上部两台除尘风机，除尘风机内的叶片工作产生负压吸入风流同时吸入前、后滚筒割煤产生的煤尘，除尘风机内部过滤网将煤尘过滤并捕集，除尘风机鼓出压缩的空气流经控风装置形成扇形气幕。气幕的覆盖范围自出风口延伸至工作面人行道即采煤机操作者工作处。当前后滚筒产生的粉尘以及移架产生的粉尘随风流运动到下风侧采煤机操作者处时，气幕可将粉尘阻挡在外，防止采煤机操作者吸入大量粉尘。为了更好的吸入滚筒割煤产生的粉尘，除尘风机的进风口分别朝向前滚筒与后滚筒，与煤壁方向呈15°—30°。前滚筒割顶煤产生的煤尘处于接近顶板处的较高位置，后滚筒割底煤产生的煤尘处以接近底板处的较低位置，为了更好的吸入前后滚筒割煤产生的粉尘，前后滚筒处的除尘风机所朝向角度应有所不同。前滚筒处除尘风机与采煤机机身呈5°—15°，后滚筒处除尘风机与采煤机机身呈-5°—-15°。
除尘风机工作的同时开启两台狭缝式出风风机。狭缝式出风风机主要目的在于出风，风机的出风口由于被设计成了狭缝状，使出风速度大大增加，风流覆盖范围增大。狭缝式出风风机产生的出风风流应可以影响至采煤机操作者上方，风机出风产生了一道自出风口至采煤机操作者上方的倾斜气幕，倾斜的气幕可以将两个扇形气幕上方完全覆盖，阻隔了除尘风机未能完全吸入以及越过扇形气幕的粉尘。狭缝式风机出风口设计水平面呈30°—50°。四台风机同时工作，三道气幕创造了隔断空间，产生了洁净的工作气室，极大保障了采煤机操作者安全的工作环境。
本发明中未述及的部分借鉴现有技术即可实现。
需要进一步说明的是，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，其所采用的控尘系统包括除尘风机、控风装置及狭缝式出风风机，其特征在于：
所述的除尘风机设置有两台，分别安装在在综采工作面工作的采煤机的机身上部；
所述的控风装置设置有两个，分别安装在两台除尘风机的出风口；
所述的狭缝式出风风机设置有两台，分别安装在采煤机机身上部，且位于两台除尘风机之间；
所述的控尘方法依次包括以下步骤：
S1、在工作面利用所述的采煤机进行采煤作业时，首先开启两台除尘风机，并通过调整两台除尘风机的进风口角度，将采煤机的前滚筒割顶煤产生的煤尘和后滚筒割底煤产生的煤尘吸入；
S2、吸入煤尘及风流的除尘风机通过内部过滤网将煤尘进行过滤并捕集，通过除尘风机的出风口排出的风流进入所述的控风装置，经所述控风装置产生扇形气幕来阻挡割煤煤尘；
S3、经控风装置产生的扇形气幕可有效的将上风侧移架产生的粉尘阻挡在扇形气幕外；
S4、两台除尘风机工作的同时开启两台狭缝式出风风机，调整狭缝式出风风机的出风口方向使其朝向采煤机操作者的上方，狭缝式出风风机的出风口形成一个倾斜的气幕，该倾斜的气幕将经过控风装置产生的两个扇形气幕的上方完全覆盖，同时，部分被阻挡的煤尘被该倾斜的气幕吹向采空区，从而减少工作面整体的煤尘浓度。
2.根据权利要求1所述的一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，其特征在于：两台除尘风机分别距采煤机的机身高度为0.3～0.5米，其中一台除尘风机距离采煤机的前摇臂处2～3米，另一台除尘风机距离采煤机的后摇臂处2～3米。
3.根据权利要求2所述的一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，其特征在于：所述的狭缝式出风风机与所述的除尘风机位于同一水平线，且两台狭缝式出风风机对称分布并排放置，所述的狭缝式出风风机的上下方向可通过旋转调节角度，在所述的狭缝式出风风机的出风管道上有一矩形或槽口状出风口，长宽比介于50:1～100:1；出风口朝向采煤机操作者上方，出风口方向与水平面呈20°～50°。
4.根据权利要求2所述的一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，其特征在于：所述的除尘风机的出风口朝向液压支架侧采煤机操作者处，两台除尘风机的覆盖范围大于出风口至采煤机操作者之间的距离，除尘风机内部的过滤网用于过滤粒径小于7.07微米的尘粒。
5.根据权利要求3所述的一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，其特征在于：所述的控风装置的出口与入口呈15～45°，且其出口为长方形窄口，所述的控风装置与所述的除尘风机的出风口连接，用于改变风流扩散轨迹，使得风流集中式吹出，并且通过控风装置的出口形成面积逐渐增大的扇形气幕。
6.根据权利要求5所述的一种综采工作面全隔断式气幕控尘方法，其特征在于：步骤S1中，调整两台除尘风机的进风口，使其朝向采煤机的前、后滚筒处，并与煤壁方向呈15～30°，位于前滚筒处的除尘风机与采煤机的机身呈5～10°，位于后滚筒处的除尘风机与采煤机的机身呈-5～-10°。
7.一种综采工作面全隔断式气幕控尘系统，其特征在于：其包括除尘风机、控风装置及狭缝式出风风机；
所述的除尘风机设置有两台，分别安装在在综采工作面工作的采煤机的机身上部；
所述的控风装置设置有两个，分别安装在两台除尘风机的出风口；
所述的狭缝式出风风机设置有两台，分别安装在采煤机机身上部，且位于两台除尘风机之间；
所述除尘风机用于将采煤机的前、后滚筒割煤产生的煤尘进行过滤捕集；
所述的控风装置用于改变除尘风机的出风口排出的风流扩散轨迹，并使其形成扇形气幕；
所述的狭缝式出风风机的出风口朝向采煤机操作者的上方倾斜，并形成一倾斜的气幕，将控风装置形成的两个扇形气幕的上方封闭起来。
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