CN116201544A - 采煤机定向引射控尘装置和采煤机定向引射控尘方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采煤机定向引射控尘装置和采煤机定向引射控尘方法。其中，采煤机定向引射控尘装置包括：安装底座，安装底座设置在采煤机的上风侧；引射吸尘段，引射吸尘段与安装底座连接；喷雾控尘段，喷雾控尘段与引射吸尘段连接，并且引射吸尘段位于安装底座和喷雾控尘段之间，喷雾控尘段具有喷射口，喷射口的喷射方向向上倾斜并与引射吸尘段之间形成锐角。本发明解决了现有技术中的采煤机外喷雾装置无法达到理想的防降尘效果的问题。

Description

采煤机定向引射控尘装置和采煤机定向引射控尘方法

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体而言，涉及一种采煤机定向引射控尘装置和采煤机定向引射控尘方法。

背景技术

煤矿井下采煤机割煤时，由于采煤机滚筒与煤岩体切割、挤压、摩擦等作用，伴随产生大量的粉尘，为煤矿生产过程中主要的粉尘来源之一。目前大多数煤矿治理采煤机割煤产尘的主要方法是采煤机内外喷雾，内喷雾由于压力不能太高，加之喷嘴容易损坏、堵塞等原因，很难维持正常使用。常压的外喷雾效果也不是很理想，高压外喷雾能够起到比较理想的降尘效果，采煤机外喷雾装置一般情况下固定的采煤机上下滚筒截割电机的外壳上，下风侧的喷雾方向与采煤工作面风流的方向呈锐角，喷雾方向与风流方向基本一致，下风侧的喷雾为顺风喷射，在风流与喷雾压力的共同作用下能够有效到达截割滚筒的产尘区域并及时降尘，但是上风侧的喷雾方向与风流的方向的夹角一般大于120°，喷雾方向与风流方向基本上是相反的(即喷雾逆风喷射)，这样上风侧的喷雾在风流的作用下雾粒在未到达滚筒产尘区域即被吹散，并向工作面人行道方向扩散，不仅达不到理想的防降尘效果，而且还会影响工作面人行道的作业空间影响作业人员。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种采煤机定向引射控尘装置和采煤机定向引射控尘方法，以解决现有技术中的采煤机外喷雾装置无法达到理想的防降尘效果的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种采煤机定向引射控尘装置，包括：安装底座，安装底座设置在采煤机的上风侧；引射吸尘段，引射吸尘段与安装底座连接；喷雾控尘段，喷雾控尘段与引射吸尘段连接，并且引射吸尘段位于安装底座和喷雾控尘段之间，喷雾控尘段具有喷射口，喷射口的喷射方向向上倾斜并与引射吸尘段之间形成锐角。

进一步地，喷射口为多个，并且至少部分喷射口沿安装底座、引射吸尘段和喷雾控尘段三者的排列方向依次设置。

进一步地，喷射口为多个，各喷射口的喷射方向之间平行设置。

进一步地，引射吸尘段具有引射吸尘口，引射吸尘口位于引射吸尘段的上表面处，喷雾控尘段喷雾形成的尘雾经由引射吸尘口吸入引射吸尘段。

进一步地，引射吸尘段还具有用于流通高压喷雾的引射腔，引射腔与引射吸尘口连通。

进一步地，引射吸尘段具有相对的第一侧和第二侧，安装底座和喷雾控尘段分别位于第一侧和第二侧，引射吸尘口位于第一侧。

进一步地，引射吸尘段与喷雾控尘段之间位置可调节地连接。

进一步地，采煤机定向引射控尘装置还包括至少一个支撑轮，支撑轮位于引射吸尘段和/或喷雾控尘段的下方，并支撑引射吸尘段和/或喷雾控尘段。

进一步地，安装底座包括座体和连接段，连接段可转动地与座体连接，引射吸尘段与连接段连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种采煤机定向引射控尘方法，采用上述的采煤机定向引射控尘装置，采煤机定向引射控尘方法包括：将采煤机定向引射控尘装置安装于采煤机上风侧的滚筒前方，使喷雾控尘段的喷射口的喷射方向与工作面风流的方向呈锐角；将喷雾控尘段接通工作面的高压供水管路；在开启采煤机的同时，接通高压供水管路，喷雾控尘段开始对上风侧截割滚筒产尘区域进行控降尘，喷射口产生的高压、高速喷雾沿顺风向喷向滚筒，在高速雾流作用下产生负压区，滚筒产生的至少一部分粉尘被高速雾流直接捕集并沉降。

进一步地，采煤机定向引射控尘方法还包括：在安装完成采煤机定向引射控尘装置后，将引射吸尘段接通工作面的高压供水管路，在开启采煤机的同时，引射吸尘段接通高压供水管路，引射吸尘段的引射腔内在高压喷雾的喷射作用下产生负压，未沉降并向人行道方向扩散的尘雾在负压作用下被吸入引射腔内，与引射腔内的喷雾混合后。

进一步地，采煤机定向引射控尘方法还包括：在安装采煤机定向引射控尘装置时，先拆除采煤机上风侧截割滚筒的外喷雾装置，在采煤机机身上安装安装底座，将引射吸尘段与安装底座连接，支撑轮支撑在采煤机截割滚筒外壳的外边缘处，然后将喷雾控尘段与引射吸尘段连接固定，并调整喷雾控尘段与引射吸尘段之间的相对位置。

应用本发明的技术方案，通过将采煤机定向引射控尘装置整体安装在采煤机的上风侧，并且设置有引射吸尘段和喷雾控尘段，其中喷雾控尘段的喷射口采用倾斜设置的设置方式，并且喷射口的喷射方向朝向引射吸尘段倾斜，从而与引射吸尘段之间形成锐角，这样，配合整体设置在上风侧的设置方式，使得喷射口进行喷雾时，喷雾从喷射口喷出后沿着风流的风向顺风喷射，喷雾与风向之间也形成锐角，这样，喷雾雾流便顺利地达到上风侧滚筒产尘区域，高速喷雾流在其周围产生风流，滚筒截割煤体产生的粉尘一部分被高压喷雾直接捕集并沉降，对于扩散的粉尘，在喷雾周边产生的负压区将这一部分粉尘“吸入”喷雾雾流中，混合到一起的尘雾在喷雾以及工作面风流的作用下沿煤壁一侧的下风向运行并沉降，喷雾不会被吹散并飘向人行道，从而达到理想的防降尘效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的采煤机定向引射控尘装置的主视图；

图2示出了图1的俯视图；

图3示出了图1中的采煤机定向引射控尘装置安装在采煤机上的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、安装底座；11、座体；12、连接段；20、引射吸尘段；21、引射吸尘口；30、喷雾控尘段；31、喷射口；40、支撑轮；50、采煤机；60、销轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中的采煤机外喷雾装置无法达到理想的防降尘效果的问题，本发明提供了一种采煤机定向引射控尘装置和采煤机定向引射控尘方法。

如图1至图3所示的一种采煤机定向引射控尘装置，包括安装底座10、引射吸尘段20和喷雾控尘段30，安装底座10设置在采煤机50的上风侧；引射吸尘段20与安装底座10连接；喷雾控尘段30与引射吸尘段20连接，并且引射吸尘段20位于安装底座10和喷雾控尘段30之间，喷雾控尘段30具有喷射口31，喷射口31的喷射方向向上倾斜并与喷雾控尘段30之间形成锐角。

本实施例通过将采煤机定向引射控尘装置整体安装在采煤机50的上风侧，并且设置有引射吸尘段20和喷雾控尘段30，其中喷雾控尘段30的喷射口31采用倾斜设置的设置方式，并且喷射口31的喷射方向朝向引射吸尘段20倾斜，从而与引射吸尘段20之间形成锐角，这样，配合整体设置在上风侧的设置方式，使得喷射口31进行喷雾时，喷雾从喷射口31喷出后沿着风流的风向顺风喷射，喷雾与风向之间也形成锐角，这样，喷雾雾流便顺利地达到上风侧滚筒产尘区域，高速喷雾流在其周围产生风流，滚筒截割煤体产生的粉尘一部分被高压喷雾直接捕集并沉降，对于扩散的粉尘，在喷雾周边产生的负压区将这一部分粉尘“吸入”喷雾雾流中，混合到一起的尘雾在喷雾以及工作面风流的作用下沿煤壁一侧的下风向运行并沉降，喷雾不会被吹散并飘向人行道，从而达到理想的防降尘效果。

图3中采煤机50上方的箭头方向即为风流的方向，喷雾控尘段30上方的斜线即表示喷雾，喷雾与风流的方向之间形成锐角。

可选地，喷射口31的数量可以根据需要设置一个或者多个，本实施例的喷射口31设置有多个，并且至少部分喷射口31沿安装底座10、引射吸尘段20和喷雾控尘段30三者的排列方向，即沿采煤机定向引射控尘装置的长度方向依次设置。这样，不同位置的喷射口31能够对不同区域的粉尘进行处理，从而扩大粉尘沉降的区域，同时沿长度方向设置还能够使得喷射口31对飞扬的粉尘依次进行沉降，经前一个喷射口31的喷雾而未沉降的粉尘会经过后一个喷射口31的覆盖区域，从而在该后一个喷射口31的喷雾作用下沉降下来，以此保证粉尘的沉降效果。

优选地，各喷射口31的喷射方向之间平行设置，这样，各喷射口31喷射的喷雾基本是一致的，从而保证整体的粉尘沉降效果。当然，也可以将部分喷射口31的喷射方向进行适当调整，从而使得实际喷射情况与粉尘飞扬情况相适配。

在本实施例中，喷雾控尘段30通过喷射水雾对粉尘起到沉降作用，该过程中，大部分喷雾雾粒与粉尘颗粒沿煤壁向下风向运行并结合沉降，但是可能仍然会有部分尘雾由滚筒飘散向人行道方向，对于该部分尘雾，本实施例通过引射吸尘段20对其进行进一步处理。具体而言，引射吸尘段20具有引射吸尘口21，引射吸尘口21位于引射吸尘段20的上表面处，引射吸尘口21处能够产生负压，这样，对于喷雾控尘段30喷雾形成的、由滚筒飘散向人行道方向的少量尘雾即可在引射吸尘口21的负压吸引作用下经由引射吸尘口21吸入引射吸尘段20，从而进行统一处理。通过喷雾控尘段30和引射吸尘段20两部分之间的相互配合，对滚筒产尘区域产生的粉尘进行有效、全面的处理，从而解决了采煤机50上风侧外喷雾在逆风作用下不能有效喷射滚筒产尘区域、雾流向人行道扩散的问题，保证防降尘的效果。

在本实施例中，引射吸尘段20内的负压是通过高压喷雾形成的。具体而言，引射吸尘段20还具有用于流通高压喷雾的引射腔，引射腔与引射吸尘口21连通。当高压喷雾在相对密闭的引射腔内喷射时，引射腔内会产生负压，引射吸尘口21附近的风流会在负压的作用下进入引射腔。这样，对于喷雾控尘段30产生的少量向人行道方向飘散的尘雾，在引射吸尘段20负压抽吸的作用下进入从引射吸尘口21进入引射腔，在引射腔内进一步与喷雾混合然后从下方排向工作面刮板输送机。

在本实施例中，引射吸尘段20具有相对的第一侧和第二侧，安装底座10和喷雾控尘段30分别位于第一侧和第二侧，这样，引射吸尘段20布置在喷雾控尘段30的下风侧，安装底座10、引射吸尘段20和喷雾控尘段30三者依次设置，并且三者是横向设置的，从而形成横向的长条状的结构形式。而安装底座10又与采煤机50连接，这样，采煤机定向引射控尘装置安装在采煤机50上时整体形成悬臂式的结构。

本实施例将引射吸尘口21设置在引射吸尘段20的第一侧。这样，引射吸尘口21与喷射口31之间留有一定的距离，从而保证对喷雾控尘段30产生的少量向人行道方向飘散的尘雾进行有效处理。当然，引射吸尘口21的设置位置和设置数量均可以根据需要进行调整，只要能够实现尘雾的吸引处理即可。

为了适配不同的安装环境，本实施例将引射吸尘段20与喷雾控尘段30之间位置可调节地连接。具体而言，本实施例在引射吸尘段20与喷雾控尘段30二者之间的连接处均开设有多个安装孔，引射吸尘段20上的安装孔与喷雾控尘段30上的安装孔之间可以根据需要选择性的配合，从而调整引射吸尘段20和喷雾控尘段30二者之间的安装位置，也就调整了喷雾控尘段30的悬置长度，使得喷雾控尘段30的位置能够更加适应不同的采煤机50和采煤环境。调整完成后，可以通过销轴60等部件穿设在安装孔内，从而将引射吸尘段20和喷雾控尘段30的位置进行锁定，实现引射吸尘段20和喷雾控尘段30二者的连接。当然，可调节连接的方式不局限于本实施例的上述方式，也可以采用轨道调节等其他设置方式实现引射吸尘段20和喷雾控尘段30的可调节连接。

在本实施例中，考虑到采煤机定向引射控尘装置形成悬臂式的结构，为了保证悬臂结构的有效支撑，本实施例的采煤机定向引射控尘装置还包括至少一个支撑轮40，支撑轮40位于引射吸尘段20和/或喷雾控尘段30的下方，这样，通过支撑轮40对引射吸尘段20和/或喷雾控尘段30进行支撑，从而保证悬臂式结构的稳定可靠，避免喷射时的晃动甚至断裂等情况，保证安全性。

本实施例的安装底座10包括座体11和连接段12，其中，座体11可以通过螺栓连接或者焊接等方式安装在采煤机50上，而连接段12可转动地与座体11连接，连接段12相对于座体11的转动轴线水平设置并且与采煤机定向引射控尘装置的长度方向垂直，引射吸尘段20与连接段12连接，这样，引射吸尘段20和喷雾控尘段30能够上下转动，从而调整位置，提高使用场景的适配性。

本实施例还提供了一种采煤机定向引射控尘方法，采用上述的采煤机定向引射控尘装置，采煤机定向引射控尘方法包括：将采煤机定向引射控尘装置安装于采煤机50上风侧的滚筒前方，使喷雾控尘段30的喷射口31的喷射方向与工作面风流的方向呈锐角；将喷雾控尘段30接通工作面的高压供水管路；在开启采煤机50的同时，接通高压供水管路，开启高压供水阀门、悬臂式喷雾引射控降尘装置阀门、引射吸尘段阀门等阀门，喷雾控尘段30开始对上风侧截割滚筒产尘区域进行控降尘，喷射口31产生的高压、高速喷雾沿顺风向喷向滚筒，在高速雾流作用下产生负压区，滚筒产生的至少一部分粉尘被高速雾流直接捕集并沉降。

本实施例的采煤机定向引射控尘方法还包括：在安装完成采煤机定向引射控尘装置后，将引射吸尘段20接通工作面的高压供水管路，在开启采煤机50的同时，引射吸尘段20接通高压供水管路，引射吸尘段20的引射腔内在高压喷雾的喷射作用下产生负压，未沉降并向人行道方向扩散的尘雾在负压作用下被吸入引射腔内，与引射腔内的喷雾混合后。

通过上述方式，悬置于采煤机50上风侧滚筒前方的喷雾控尘段30的喷射口31产生的高压、高速水雾沿顺风向喷向滚筒，在高速雾流作用下其周边产生负压区，滚筒产生的粉尘一部分被喷雾直接捕集并沉降，扩散的粉尘在喷雾负压区的作用下被“吸入”喷雾雾流中，随喷雾雾流一起下向煤壁一侧的下风向并结合沉降。只有一小部分尘雾在工作面风流以及喷雾雾流的扰动下向人行道方向扩散。同时，引射吸尘段20的引射腔内高压喷嘴引射作用在引射吸尘口21产生负压，没有及时沉降并向人行道方向扩散的尘雾在负压作用下被吸入引射腔内，与内部的引射喷雾水混合后从出水口流出排向刮板输送机。

在本实施例中，采煤机定向引射控尘方法还包括：在安装采煤机定向引射控尘装置时，先拆除采煤机50上风侧截割滚筒的外喷雾装置，在采煤机50机身上安装安装底座10，将引射吸尘段20与安装底座10连接，支撑轮40支撑在采煤机50截割滚筒外壳的外边缘处，然后通过销轴60穿设安装孔的方式将喷雾控尘段30与引射吸尘段20连接固定，连接时可以根据需要改变销轴60穿设的安装孔从而调整喷雾控尘段30与引射吸尘段20之间的相对位置，即调节喷雾控尘段30的悬置长度。

需要说明的是，上述实施例中的多个指的是至少两个。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、将采煤机50上风侧的喷雾悬置于上风侧滚筒前方，使以往的高压外喷雾改逆风为顺风，顺风向喷射采煤机50上风侧滚筒，喷雾有效到达滚筒产尘区域并且能够避免喷雾被风流吹散扩散到人行道。

2、滚筒产生的粉尘一部分被高压喷雾直接捕集沉降，扩散的粉尘被高压喷雾产生的负压区“吸入”喷雾雾流中，并在喷雾雾流与风流的共同作用下向煤壁一侧的下风向运行并凝冰沉降，截割滚筒产生的粉尘大部分可以被捕集。

3、对于部分飘向人行道方向的尘雾，在引射吸尘段20的抽吸作用下进入引射腔。对产尘空间以及粉尘扩散空间进行双重净化。降尘效果好，降尘效率高。

4、整个装置的动力来源为高压水，不需要电源，无旋转部件，在采煤工作面使用安全性能高。安装、使用和维护简便，日常维护只需定期对喷射口31处的喷嘴进行清理即可。

5、对于高瓦斯或者有其他灾害性其他的采煤工作面，喷雾控尘段30以及引射吸尘段20产生的负压会对局部风流产生扰动，有效防止瓦斯及有害气体积聚。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种采煤机定向引射控尘装置，其特征在于，包括：

安装底座(10)，所述安装底座(10)设置在采煤机(50)的上风侧；

引射吸尘段(20)，所述引射吸尘段(20)与所述安装底座(10)连接；

喷雾控尘段(30)，所述喷雾控尘段(30)与所述引射吸尘段(20)连接，并且所述引射吸尘段(20)位于所述安装底座(10)和所述喷雾控尘段(30)之间，所述喷雾控尘段(30)具有喷射口(31)，所述喷射口(31)的喷射方向向上倾斜并与所述引射吸尘段(20)之间形成锐角。

2.根据权利要求1所述的采煤机定向引射控尘装置，其特征在于，所述喷射口(31)为多个，并且至少部分所述喷射口(31)沿所述安装底座(10)、所述引射吸尘段(20)和所述喷雾控尘段(30)三者的排列方向依次设置。

3.根据权利要求1所述的采煤机定向引射控尘装置，其特征在于，所述喷射口(31)为多个，各所述喷射口(31)的喷射方向之间平行设置。

4.根据权利要求1所述的采煤机定向引射控尘装置，其特征在于，所述引射吸尘段(20)具有引射吸尘口(21)，所述引射吸尘口(21)位于所述引射吸尘段(20)的上表面处，所述喷雾控尘段(30)喷雾形成的尘雾经由所述引射吸尘口(21)吸入所述引射吸尘段(20)。

5.根据权利要求4所述的采煤机定向引射控尘装置，其特征在于，所述引射吸尘段(20)还具有用于流通高压喷雾的引射腔，所述引射腔与所述引射吸尘口(21)连通。

6.根据权利要求4所述的采煤机定向引射控尘装置，其特征在于，所述引射吸尘段(20)具有相对的第一侧和第二侧，所述安装底座(10)和所述喷雾控尘段(30)分别位于所述第一侧和所述第二侧，所述引射吸尘口(21)位于所述第一侧。

7.根据权利要求1所述的采煤机定向引射控尘装置，其特征在于，所述引射吸尘段(20)与所述喷雾控尘段(30)之间位置可调节地连接。

8.根据权利要求1所述的采煤机定向引射控尘装置，其特征在于，所述采煤机定向引射控尘装置还包括至少一个支撑轮(40)，所述支撑轮(40)位于所述引射吸尘段(20)和/或所述喷雾控尘段(30)的下方，并支撑所述引射吸尘段(20)和/或所述喷雾控尘段(30)。

9.根据权利要求1所述的采煤机定向引射控尘装置，其特征在于，所述安装底座(10)包括座体(11)和连接段(12)，所述连接段(12)可转动地与所述座体(11)连接，所述引射吸尘段(20)与所述连接段(12)连接。

10.一种采煤机定向引射控尘方法，其特征在于，采用权利要求1至9中任一项所述的采煤机定向引射控尘装置，所述采煤机定向引射控尘方法包括：

将所述采煤机定向引射控尘装置安装于采煤机(50)上风侧的滚筒前方，使喷雾控尘段(30)的喷射口(31)的喷射方向与工作面风流的方向呈锐角；

将所述喷雾控尘段(30)接通工作面的高压供水管路；

在开启所述采煤机(50)的同时，接通所述高压供水管路，所述喷雾控尘段(30)开始对上风侧截割滚筒产尘区域进行控降尘，所述喷射口(31)产生的高压、高速喷雾沿顺风向喷向所述滚筒，在高速雾流作用下产生负压区，所述滚筒产生的至少一部分粉尘被高速雾流直接捕集并沉降。

11.根据权利要求10所述的采煤机定向引射控尘方法，其特征在于，所述采煤机定向引射控尘方法还包括：

在安装完成所述采煤机定向引射控尘装置后，将引射吸尘段(20)接通工作面的高压供水管路，在开启所述采煤机(50)的同时，所述引射吸尘段(20)接通所述高压供水管路，所述引射吸尘段(20)的引射腔内在高压喷雾的喷射作用下产生负压，未沉降并向人行道方向扩散的尘雾在负压作用下被吸入所述引射腔内，与所述引射腔内的喷雾混合后。

12.根据权利要求10所述的采煤机定向引射控尘方法，其特征在于，所述采煤机定向引射控尘方法还包括：

在安装所述采煤机定向引射控尘装置时，先拆除所述采煤机(50)上风侧截割滚筒的外喷雾装置，在所述采煤机(50)机身上安装安装底座(10)，将引射吸尘段(20)与安装底座(10)连接，支撑轮(40)支撑在采煤机(50)截割滚筒外壳的外边缘处，然后将所述喷雾控尘段(30)与所述引射吸尘段(20)连接固定，并调整所述喷雾控尘段(30)与所述引射吸尘段(20)之间的相对位置。

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