CN117569861B - 一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置及操作方法，装置主要利用一体式多点抽气除尘设备单元和除尘单元拖带移动设备与矿井新风补风设备和井下采掘工作面掘进设备相匹配关联操作，有效控制设备之间联动运行，保证除尘设备与掘进设备之间合适的除尘位置和距离；同时，通过粉尘空气、新鲜风补风、压缩空气、雾化喷水等参数关联匹配控制，最终实现良好的除尘、降尘效果。本发明利用压缩空气或带压液体为动力、可同时多点区域同时除尘、降尘，安全、高效地治理煤矿开采过程粉尘污染，具有除尘效率高、操作方便、适应性强、安全环保等特点，可广泛应用于煤矿开采和井下作业过程，实现含粉尘空气的安全环保达标治理。

Description

一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置及操作方法

技术领域

本发明涉及一种煤矿开采过程中除尘装置及其操作方法，特别是一种涉及煤矿井下采掘工作面的机载高效、安全通风控尘装置及操作方法。

背景技术

近年来，伴随大型综掘设备不断投入生产，综掘工作面的粉尘产生量也在不断增加，由此造成的设备磨损、生产安全威胁和人员职业危害问题越来越严重。如何有效降低综掘工作面粉尘浓度，已成为综掘技术进一步发展和推广应用的关键制约因素。

目前，在煤矿现场主要针对粉尘灾害在三个点位采取防治措施：(1)在粉尘产生源头，即掘割等产尘点处使用水雾、泡沫等材料降尘，或采取煤层注水等措施，从源头上尽量减少粉尘产生量；(2)在粉尘随风流运移过程中，使用除尘风机、水喷淋等方式，通风降尘与降尘材料相配合，减少随风流运移的粉尘量；(3)作业人员佩戴个人护具，减少进入人体的粉尘量，在粉尘传播终端降低其危害性。其中利用多种通风除尘设备，通过改变含尘风流的运移规律，并除去风流中的粉尘，能够起到良好的除尘效果。

国内外研究和实践表明，对综掘工作面宜采用含有控尘装置的长压短抽的通风除尘系统，利用附壁射流效应在综掘工作面迎头产生旋转气流从而控制粉尘扩散，提高除尘器对迎头含尘气流的处理能力，是目前综掘工作面降尘最常用也是最有效的措施之一。如中国专利CN115263296A，公开了一种矿山高效安全除尘系统及操作方法，利用该除尘系统和操作方法，对煤矿井下采掘作业面除尘应用效果显著，有效解决了部分煤矿井下粉尘安全环保达标治理难题，但仍存在仅进行局部高浓度采掘点位除尘、降尘，且整体除尘设备关联操作移动不便等问题。

目前，由于我国综掘巷道以煤巷居多，主要采用锚网支护巷道、地面轨道辅助运输，限制了单轨吊悬挂、移动控尘及除尘设备的应用。在综掘工作面，主要的布置方案是将控尘设备和除尘器布置于巷道一侧，或将除尘器置于掘进机尾部轨道上的平板车上，与掘进机实现联动，取得了较好的降尘效果。但是，由于现有控尘及除尘设备较重且体积庞大，除尘设备在现场使用过程中，与现有掘进设备关联移动相对困难，经常与掘进设备相互影响干扰，无法保证合适的控尘和抽尘距离，影响除尘降尘效果，并制约了这类降尘技术的推广应用。

因此，有必要提供一种适用于巷道采掘的通风控尘装置及造作方法，以解决上述问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置及操作方法，适用于煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进等工况，特别是一种利用压缩空气或带压液体为动力、无机械运动部件、不涉及电机驱动、能量转化效率高、与采掘工作面掘进机匹配操作控制，安全、高效的煤矿开采过程除尘装置和操作方法。

本发明采用的技术手段如下：

一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，包括一体式多点抽气除尘设备单元、除尘设备拖带移动设备、矿井新风补风设备、井下采掘工作面掘进设备、关联控制系统等组成。

其中，一体式多点抽气除尘设备单元，依次由主粉尘收集进气头、主引气抽吸单元、可伸缩密封管接头、分支粉尘空气收集单元、中间导气管段、尾部降尘单元、末端排气管、排污管及压缩空气或带压液体管系组成；所述的主粉尘收集进气头，由球形或椭球型网状构件壳体组成；所述的主引气抽吸单元，可以采用由压缩空气或带压液体做动力驱动的多种引气设备或其组合结构，其中典型的是以压缩空气或带压液体驱动的，或者两种介质混合驱动的文丘里管引气设备结构，包括由压缩空气或带压液体进口、与进气或进液汇集管相连的若干文丘里喷管、混合主管段腔体组成；也可以是以压缩空气或带压液体做动力的，气动或液压马达带动的离心式引气设备与排气、排液离心叶轮抽吸组合设备结构；或者是压缩空气或带压液体作动力的，气动或液压马达带动的轴流式引气设备与排气或排液文丘里管组合设备结构；

所述的可伸缩密封管接头，由波纹式可伸缩管件、滑动滚珠、挡尘板组成，或者由若干组环状密封件、伸缩套筒组成，伸缩管件由风力或液压驱动马达控制伸缩移动；所述的分支粉尘空气处理单元，其结构与主引气抽吸单元的几种结构类似，其中典型的是由含尘空气吸入头、内部文丘里管、压缩空气进口、含尘混合空气出口组成文丘里管式结构；所述的中间导气管，根据需要其上分段设置分支粉尘空气处理单元、中间导气管腔体与分支粉尘空气处理单元上的含尘混合空气出口相连、中间导气管外部设置有可移动支撑托架；所述的尾部降尘单元，由雾化喷嘴、与喷嘴连接的水管路、含尘浆液收集槽组成；所述的压缩空气或压力液体管系，由压力控制调节阀、反冲洗过滤器、压缩风或带压液体主管、压缩风或带压液体分支管组成，压缩风或带压液体进气和分支管道为柔性管道，由与除尘设备的拖带移动设备相连的拖链带动，可随尾部除尘单元一起控制移动。

其中，所述的除尘设备拖带移动设备，可以是步进式跟随行走设备，由步进行走机构、风管支撑托架、压缩空气柔性拖链、下部导轨组成；也可以是牵拉拖带移动设备，由牵拉驱动设备、支撑托架、牵拉控制器组成，由牵拉驱动设备牵引一体式多点除尘设备在支撑托架架上大距离牵引拖曳移动；除尘设备的拖带移动设备，可根据要求控制前后移动，并协同一体式多点除尘设备单元动作。

其中，矿井新风补风设备，由新鲜空气分配箱、空气分配头、空气进气管道组成；可以根据需要，控制新鲜空气出气位置和流向。

其中，井下采掘工作面掘进设备单元，包括采掘工作面掘进头、采掘工作面掘进控制器及下部行进履带等组成，其中采掘工作面掘进控制机构可以控制驱动掘进速度和掘进强度。

本发明主要利用一体式多点抽气除尘设备单元和除尘单元拖带移动设备与矿井新风补风设备和井下采掘工作面掘进设备相匹配关联操作，有效控制设备之间联动运行，保证除尘设备与掘进设备之间合适的除尘位置和距离；同时，通过粉尘空气、新鲜风补风、压缩空气、雾化喷水等参数关联匹配控制，最终实现良好的除尘、降尘效果。

本发明利用压缩空气或带压液体为动力、可同时多点区域同时除尘、降尘，安全、高效地治理煤矿开采过程粉尘污染，具有除尘效率高、操作方便、适应性强、安全环保等特点，可广泛应用于煤矿开采和井下作业过程，实现含粉尘空气的安全环保达标治理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置的结构图和流程图。

图2为煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置的可伸缩密封管接头的结构图，图中为伸缩状态。

图3为煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置的可伸缩密封管接头的结构图，图中为回缩状态。

图4为步进式煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置的总体结构组装图。

图5为由压缩空气或压力液体驱动马达带动离心式结构的引气除尘单元结构图。

图6为由压缩空气或压力液体驱动马达带动轴流式结构的引气除尘单元结构图。

图7为由牵拉式煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置的总体结构组装图。

图中：1、井下采掘工作面掘进设备；1a、采掘工作面掘进头；1b、采掘工作面掘进控制器；1c、下部行进履带；2、主粉尘收集进气头；3、一体式多点抽气除尘设备单元；4、压缩空气或带压液体进口；5、主引气抽吸单元；5a、进气或进液汇集管；5b、文丘里喷管Ⅰ；5c、混合主管段腔体；5d、气动或液压马达Ⅰ；5e、驱动轴Ⅰ；5f、马达支架；5g、进气或进液喷嘴；5h、离心抽吸叶轮；5i、双侧粉尘空气进口；5j、进气和排出口之间隔板；5k、混合气排出口；5L、进气或进液管道阀门；5m、气动或液压马达排气或排液口；5n、控制阀门；5p、轴流引气桨叶；5q、驱动轴Ⅱ；5r、气动或液压马达Ⅱ；5s、汇集箱；5t、文丘里喷管Ⅱ；6、可伸缩密封管接头；6a、波纹管固定凸缘；6b、内部导流套筒；6c、波纹式可伸缩管件；6d、滑动滚珠；6e、挡尘板；6f、第一环状密封件；6g、第一伸缩套筒；6h、第二环状密封件；6i、法兰凸缘；6j、第三环状密封件；6k、第二伸缩套筒；6L、第四环状密封件；7、多点分支粉尘空气收集单元Ⅰ；7a、文丘里管、压缩空气进口Ⅰ；7b、含尘空气或液压吸入头Ⅰ；7c、含尘混合空气出口Ⅰ；8、第一含尘混合空气出口；9、中间导气管段；10、分支粉尘空气收集单元Ⅱ；10a、文丘里管、压缩空气进口Ⅱ；10b、含尘空气或液压吸入头Ⅱ；10c、含尘混合空气出口Ⅱ；11、第二含尘混合空气出口；12、尾部降尘单元；12a、雾化喷嘴；12b、含尘浆液收集槽；13、末端排气管；14、排污管；15、压缩空气；16、压力控制调节阀；17、反冲洗过滤器；18、压缩空气或带压液体管系；19、水管路；20、矿井新风补风设备；20a、新鲜空气分配箱；20b、新鲜空气出气口；21、空气进气管道；22、马达；22a、齿轮；23、反作用构件；23a、齿条；24、柔性拖链；25、风管支撑托架；26、除尘设备拖带移动设备Ⅰ；26a、步进行走机构；26b、步进行走控制器；27、支撑架；28、下部导轨；29、后部支架；30、除尘设备拖带移动设备Ⅱ；30a、支撑托架；30b、牵拉驱动设备；30c、牵拉控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的装置组成和结构功能：

如图1所示，本发明提供的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，包括一体式多点抽气除尘设备单元3、除尘设备拖带移动设备Ⅰ26或除尘设备拖带移动设备Ⅱ30、矿井新风补风设备20、井下采掘工作面掘进设备1、关联控制系统CS等组成。

其中，一体式多点除尘设备单元3，依次由主粉尘收集进气头2、主引气抽吸单元5、可伸缩密封管接头6、分支粉尘空气收集单元Ⅰ7和分支粉尘空气收集单元Ⅱ10、中间导气管段9、尾部降尘单元12、末端排气管13、排污管14及压缩空气或带压液体管系18组成；所述的主粉尘收集进气头2，由球形或椭球型网状构件壳体组成，通过主粉尘收集进气头2，重点控制煤矿采掘过程中的高浓度粉尘；所述的主引气抽吸单元5，如图1所示，可以采用由压缩空气或带压液体做动力驱动的多种引气设备或其组合结构，其中典型的是以压缩空气或带压液体驱动的，或者两种介质混合驱动的文丘里管引气设备结构，包括由压缩空气或带压液体进口4、与进气或进液汇集管5a相连的若干个文丘里喷管Ⅰ5b、混合主管段腔体5c组成，在大流量含尘废气处理上，多管文丘里喷管Ⅰ5b可实现更好的除尘效果；也可以是压缩空气或带压液体做动力的，气动或液压马达Ⅰ5d带动的离心式引气设备与排气、排液离心抽吸叶轮5h组合设备结构，这种离心式引气设备，如图5所示，包括气动或液压马达Ⅰ5d、驱动轴Ⅰ5e、马达支架5f、进气或进液喷嘴5g、离心抽吸叶轮5h、双侧粉尘空气进口5i、进气和排出口之间隔板5j、混合气排出口5k、进气或进液管道阀门5L、气动或液压马达排气或排液口5m、去后端尾部降尘单元12进水管相连接管道上的控制阀门5n，这里本实施例所述的典型的气动或液压马达Ⅰ5d通常为压缩空气或带压水力驱动马达，但不局限于压缩空气或带压水，也可以是其他带压介质，此时可能根据介质不同设备结构稍有差异；所述的气动或液压马达排气或排液口5m分为两路，一路通过阀门5L控制进入离心抽吸叶轮5h的中心入口，另一路通过阀门5n汇合进入尾部除尘单元12进水管，根据需要可以通过控制阀门开关灵活选择控制排气或排液去向；或者可以是压缩空气或带压液体作动力的，气动或液压马达带动的轴流式引气设备与排气排液文丘里管组合设备结构，如图6所示，这种轴流式组合文丘里引气设备，包括气动或液压马达Ⅱ5r、轴流引气桨叶5p、驱动轴Ⅱ5q、排气或排液汇集箱5s、若干文丘里喷管Ⅱ5t、以及与马达Ⅱ5r相连接的进气或进液口4、与汇集箱5s连接的中间有控制阀门5n的去尾部除尘单元12进水管的管路，类似前面所述这里本实施例所述的典型气动或液压马达5r通常为压缩空气或带压水力驱动马达，但不局限于压缩空气或带压水做动力，也可以是其他带压介质，只是可能根据介质不同设备结构稍有差异；根据需要可以通过控制阀门5n灵活控制是否排液到尾部除尘降尘设备进水管；所述的可伸缩密封管接头6(如图2、图3所示)，由波纹管固定凸缘6a、波纹式可伸缩管件6c、内部导流套筒6b、滑动滚珠6d、挡尘板6e、法兰凸缘6i组成；或者由若干组环状密封件，第一环状密封件6f、第二环状密封件6h、第三环状密封件6j、第四环状密封件6L及第一伸缩套筒6g、第二伸缩套筒6k组成；可伸缩密封管接头6由风力或液压驱动马达22、下部固定反作用构件23构成，一种典型的驱动执行机构是气动马达连接有齿轮22a、齿条23a之间相互啮合作用实现往复运动，并控制主引气抽吸单元5和主粉尘收集进气头2伸缩移动，或者通过其它类似可实现伸缩的传动机构控制可伸缩密封管接头6伸缩移动；通过这种密封式伸缩管结构和伸缩移动驱动设备，可根据需要，控制主粉尘收集进气头2和主引气抽吸段5与井下采掘工作面掘进设备1联动，实现更好的除尘效果；所述的分支粉尘空气处理单元Ⅰ7、分支粉尘空气收集单元Ⅱ10，其结构与主引气抽吸单元5的几种结构类似，典型的是由含尘空气或液压吸入头Ⅰ7b和含尘空气或液压吸入头Ⅱ10b、典型的内部文丘里管、压缩空气进口Ⅰ7a和文丘里管、压缩空气进口Ⅱ10a、含尘混合空气出口Ⅰ7c和含尘混合空气出口Ⅱ10c组成；所述的中间导气管段9，根据需要其上分段设置分支粉尘空气处理单元Ⅰ7、分支粉尘空气收集单元Ⅱ10，、中间导气管段9腔体与分支粉尘空气处理单元Ⅰ7、分支粉尘空气收集单元Ⅱ10上的第一含尘混合空气出口8和第二含尘混合空气出口11相连、中间导气管段9外部设置有可移动风管支撑托架25；分支粉尘空气处理单元Ⅰ7、分支粉尘空气收集单元Ⅱ10，可根据不同区域粉尘处理需要进行设置，辅助解决巷道内不同区域粉尘污染问题，数量可按需设置若干个；所述的尾部降尘单元12，由雾化喷嘴12a、与喷嘴连接的水管路19、含尘浆液收集槽12b组成，通过尾部除尘单元实现含尘混合废气中粉尘的有效脱除；所述的压缩空气或带压液体管系18，由压力控制调节阀16、反冲洗过滤器17、压缩风或液压主管、压缩风或液压分支管组成，压缩空气或带液压液体管系18和分支管道为柔性管道，由与除尘设备拖带移动设备Ⅰ26或除尘设备拖带移动设备Ⅱ30相连的柔性拖链24带动，可随一体式多点抽气除尘设备单元3一起控制移动。

其中，所述的除尘设备拖带移动设备Ⅰ26是为步进式跟随行走设备(如图4所示)，由步进行走机构26a、步进行走控制器26b、风管支撑托架25、压缩空气软管柔性拖链24、支撑架27、下部导轨28和后部支架29组成；除尘设备拖带移动设备Ⅱ30(如图7所示)是牵拉拖带移动设备，包括牵拉驱动设备30b，支撑托架30a，由牵拉驱动设备30b牵引一体式多点除尘设备在支撑托架架上大距离牵引拖曳移动；

除尘设备拖带移动设备，其中步进式移动设备，可根据要求，通过步进行走控制器26b控制步进行走机构26a前后移动，并协同一体式多点除尘设备单元3动作；其中牵拉拖带移动设备30，可根据要求，通过牵拉控制器30c控制牵拉拖带移动设备30前后移动，并协同一体式多点除尘设备单元3动作；以保持合适的设备之间的间距。

其中，矿井新风补风设备20，由新鲜空气分配箱20a、新鲜空气出气口20b、空气进气管道21组成；可以根据操作需要，控制新鲜空气出气位置和流向。

其中，井下采掘工作面掘进设备单元1，包括采掘工作面掘进头1a、采掘工作面掘进控制器1b及下部行进履带1c等组成，其中采掘工作面掘进控制器1b可以控制驱动掘进速度和掘进强度。

上述一体式多点抽气除尘设备单元3、除尘设备拖带移动设备Ⅰ26或除尘设备的拖带移动设备Ⅱ30、矿井新风补风设备20、井下采掘工作面掘进设备单元1，可通过控制系统CS进行联动控制；操作过程中，可根据井下采掘工作面掘进设备单元1操作和移动情况，控制除尘设备拖带移动设备Ⅰ26或除尘设备的拖带移动设备Ⅱ30和一体式多点抽气除尘设备单元3跟踪移动，以保证主粉尘收集进气头2定位在适宜的位置和距离；操作过程中，采掘工作面掘进速度、除尘抽气流量、喷水雾量、新鲜风补风量、排污量各参数之间进行关联操作控制，以实现操作过程工艺参数的匹配；此外根据需要，操作过程中可以控制调节新鲜空气分配箱20a、新鲜空气出气口20b的出气位置和方向。通过上述设备间的关联操作控制，可实现成套系统的灵活、高效运行操作，取得较佳的除尘、降尘效果，达到煤矿井下开采过程粉尘的安全、环保治理。

本发明的装置运行操作方法：

通过控制系统CS界面进行装置运行操作，先启动矿井新风补风设备单元20，开始进行新鲜风补风；此时可根据现场采掘工作面情况，通过新风气分配头20a、新鲜空气出气口20b调节出风口方向和位置，并根据采掘速度和强度，控制匹配出风流量；然后，启动一体式多点抽气除尘设备单元3，设定相应的抽气量、雾化除尘水量，使相关气体流量与粉尘量与新鲜空气量匹配，并与矿井新风补风设备单元20之间形成稳定的补气和抽吸排气平衡；最后，启动煤矿井下采掘工作面掘进设备1，通过采掘工作面掘进控制机构1b控制掘进速度和强度，实现采掘工作面掘进、补风和除尘抽气、排污的匹配。

随着掘进过程进行，通过控制系统CS指挥掘进设备控制器1b，控制掘进设备1及采掘工作面掘进头1a进行前后移动，此时根据关联逻辑，通过步进设备控制器26b或30c控制除尘设备拖带移动设备Ⅰ26或除尘设备的拖带移动设备Ⅱ30进行移动，或者通过风力驱动马达22带动的齿轮22a与下部反作用构件23上安装的齿条23a啮合移动，控制可伸缩密封管接头6伸缩，并由可移动支撑托架25和柔性拖链24带动整体一体式多点抽气除尘设备单元3及主粉尘收集进气头2前后移动，保证一体式多点抽气除尘设备单元3与井下采掘工作面掘进设备单元1工作互相关联、不干扰，且主粉尘收集进气头2与掘进面之间保持合适的位置和距离，从而实现良好的除尘、降尘效果。在上述除尘设备的拖带移动设备Ⅰ26或除尘设备的拖带移动设备Ⅱ30移动的同时，可根据需要关联控制分支粉尘空气收集单元Ⅰ7和分支粉尘空气收集单元Ⅱ10跟随移动，辅助处理A点和B点位置区域的含粉尘空气。这里，控制逻辑上，可根据移动距离大小需要，选择确定除尘设备拖带移动设备Ⅰ26或除尘设备的拖带移动设备Ⅱ30运行移动或者可伸缩密封管接头6伸缩，或者除尘设备拖带移动设备Ⅰ26或除尘设备的拖带移动设备Ⅱ30和可伸缩密封管接头6两者同时操作运行，以实现操作过程和动作优化。

在上述操作过程中，通过控制系统CS关联控制各设备的前后匹配动作，保证合适的关联位置和距离，同时通过相关工艺参数的关联控制和优化，实现了良好的除尘、降尘效果。根据操作需要，设备间的跟随移动、距离保持、掘进速度、除尘抽吸量和水雾流量、排污量、新鲜补风量等参数，也可以单独灵活控制，人工设定操作，实现相关量的匹配控制。

本发明开发的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置及操作方法，采用压缩空气驱动工作，操作运行稳定、安全可靠，通过发明的一体式多点抽气除尘设备单元、除尘设备拖带移动设备，与矿井新风补风设备、井下采掘工作面掘进设备相匹配关联运行，可有效控制设备之间操作联动，保证除尘设备与掘进设备之间合适的除尘位置和距离，同时可实现粉尘空气、新鲜风补风、压缩空气、雾化喷水等参数关联控制，实现良好的除尘、降尘效果。该处理系统具有除尘效率高、操作方便、适应性强、安全环保等特点，可广泛应用于煤矿开采和井下作业生产过程，满足采矿过程含粉尘空气的高效环保治理和过程安全要求。

以上各实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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 (15)

1.一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，包括一体式多点抽气除尘设备单元、除尘设备拖带移动设备、矿井新风补风设备、井下采掘工作面掘进设备以及关联控制系统；

其中，所述一体式多点抽气除尘设备单元依次包括主粉尘收集进气头、主引气抽吸单元、可伸缩密封管接头、多点分支粉尘空气收集单元、中间导气管段、尾部降尘单元、末端排气管、排污管及压缩空气或带压液体管系；

所述的除尘设备拖带移动设备为步进式跟随行走设备，由步进行走机构、风管支撑托架、压缩空气柔性拖链、下部导轨组成；或者为牵拉拖带移动设备，由牵拉驱动设备、支撑托架、牵拉控制器组成；

所述的一体式多点抽气除尘设备单元、除尘设备拖带移动设备、矿井新风补风设备以及井下采掘工作面掘进设备，通过控制系统进行联动操作控制、参数调节控制，使一体式多点抽气除尘设备单元与井下采掘工作面掘进设备之间相对位置和距离匹配，配合粉尘空气、新鲜风补风、压缩空气以及雾化喷水作用，实现同时多点区域同时除尘、降尘。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的主粉尘收集进气头，由球形或椭球型网状构件壳体组成；所述的主引气抽吸单元，是由压缩空气或带压液体做动力驱动的多种引气设备或其组合结构；或者是以压缩空气或带压液体做动力的，气动或液压马达Ⅰ带动的离心式引气设备与排气、排液离心叶轮抽吸组合设备结构；或者是压缩空气或带压液体作动力的，气动或液压马达Ⅰ带动的轴流式引气设备与排气或排液文丘里管组合设备结构。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的主引气抽吸单元为多种引气设备或其组合结构时，是以压缩空气或带压液体驱动的，或者两种介质混合驱动的文丘里管引气设备结构为主，包括由压缩空气或带压液体进口、与进气或进液汇集管相连的若干文丘里喷管Ⅰ、混合主管段腔体组成。

4.根据权利要求2所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的主引气抽吸单元为离心式引气设备与排气、排液离心叶轮抽吸组合设备结构时，是采用压缩空气或压力水做动力，马达动力排放气体或压力水后端设备两个管路，一条管路直接进入离心引气设备叶轮进口，强化引气效果，另一条管路通过阀门控制选择进入后尾部除尘单元，当用压力水做动力时，排放水选择进入尾部除尘单元。

5.根据权利要求2所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的主引气抽吸单元为轴流式引气设备与排气或排液文丘里管组合设备结构时，是采用压缩空气或压力水做动力，马达动力排放气体或压力水出口设置有汇集箱，汇集箱上设置有与除尘降尘设备进水管连接的管道，汇集箱后端设置若干文丘里喷管Ⅱ，当用压力水做动力时，排放水选择进入尾部除尘单元。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的可伸缩密封管接头，由波纹式可伸缩管件、滑动滚珠、挡尘板组成；或者由若干组环状密封件、伸缩套筒组成，伸缩管件由风力驱动马达或液压马达，通过齿轮、齿条啮合传动机构，或者通过可实现伸缩的传动机构控制伸缩移动。

7.根据权利要求2所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的多点分支粉尘空气收集单元与主引气抽吸单元采用相同的设备结构，即由压缩空气或带压液体做动力驱动的多种引气设备或其组合结构，是以压缩空气或带压液体驱动的，或者两种介质混合驱动的文丘里管引气设备结构，包括由压缩空气或带压液体进口、与进气或进液汇集管相连的若干文丘里喷管Ⅰ、混合主管段腔体组成。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的中间导气管段，其上设置若干个分支粉尘空气收集单元、中间导气管腔体与分支粉尘空气处理单元上的含尘混合空气出口相连、中间导气管外部设置有可移动支撑托架。

9.根据权利要求1所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的尾部降尘单元，由雾化喷嘴、与喷嘴连接的水管路、含尘浆液收集槽组成。

10.根据权利要求1所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的压缩空气或带压液体管系，由压力控制调节阀、反冲洗过滤器、压缩风主管、压缩风分支管组成，压缩风进气和分支管道为柔性管道，由与步进行走机构相连的柔性拖链带动，可随尾部除尘单元一起控制移动。

11.根据权利要求1所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的除尘设备拖带移动设备根据要求前后移动并协同一体式多点除尘设备单元动作。

12.根据权利要求1所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的矿井新风补风设备，由新鲜空气分配箱、空气分配头、空气进气管道组成；根据操作需要，控制新鲜空气出气位置和流向。

13.根据权利要求1所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，其特征在于，所述的井下采掘工作面掘进设备，包括采掘工作面掘进头、采掘工作面掘进控制器及下部行进履带组成；其中采掘工作面掘进控制器控制驱动掘进速度和掘进强度。

14.一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置的操作方法，其特征在于，采用权利要求1-13中的任意一项权利要求所述的煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置，采掘工作面通过控制系统，控制井下采掘工作面掘进设备前后移动，同时控制除尘设备拖带移动设备跟随移动；或者通过风力驱动马达与下部反作用构件移动，控制伸缩管接头跟随伸缩；由托架和柔性拖链带动整体一体式多点抽气除尘设备单元及主粉尘收集进气头前后跟随移动，保证一体式多点抽气除尘设备单元与井下采掘工作面掘进设备工作互相关联、不干扰，且主粉尘收集进气头与掘进面之间保持合适的位置和距离；采掘工作面在除尘设备拖带移动设备移动的同时，根据需要关联控制分支粉尘空气处理单元跟随移动或固定不动，处理相应多个点位区域的含粉尘空气。

15.根据权利要求14所述的一种煤矿井下采掘工作面机载通风控尘装置的操作方法，其特征在于，还包括先启动矿井补风设备单元，进行新鲜风补风，并根据现场空间形状、所需新风量，调节空气分配头出风位置、方向和流量；然后，启动一体式多点抽气除尘设备单元，设定相应的抽气量、雾化除尘水量，使相关气体流量与粉尘量与新鲜空气量匹配，并使新风补风和抽吸排气平衡；然后，启动煤矿井下采掘工作面掘进设备，通过采掘工作面掘进控制器控制掘进速度和强度，实现采掘工作面掘进、补风和除尘抽气、排污的匹配；工作过程中，根据需要，各设备之间可通过控制系统关联操作控制，进行设备位置和距离调整。