[发明专利]综采工作面粉尘超限自动降尘方法

说明书

技术领域

   本发明涉及煤矿通风与安全领域，具体为一种综采工作面粉尘超限自动降尘方法。

背景技术

综采工作面是煤矿井下最主要的产尘源之一，由于综采工作面是煤矿井下的主要作业场所，人员集中，随着煤矿采煤机械化程度的提高，粉尘问题已日渐突出。目前采用的防尘技术和装备已远不能适应要求，致使煤矿井下，特别是综采工作面粉尘普遍超标严重，具有很大的危害性。

目前综采工作面的降尘技术主要采用：煤层注水、支架喷雾、采煤机外喷雾、改进采煤机结构以降低截割产尘及煤层注水预湿煤体降尘等多项措施。以上措施存在的问题主要有以下几方面：煤层注水虽然是减少采煤机产尘量最根本的措施，但煤层注水工艺技术复杂且有一定的适用条件，并非适用所有煤层，而且在采煤机割煤使煤炭破碎过程中必然产生一定量的粉尘。采煤机内喷雾是在滚筒轮毂上设置喷嘴；采煤机内喷雾由于受冷却水压力限制喷雾压力低，容易堵塞，降尘效率低；而且这些降尘措施的降尘效果最多也只能达到60%左右，未被沉降的粉尘扩散后随风流向下风流运动，随着采煤机的运行，未被沉降的粉尘越来越多。

采煤机包括机体以及设置在机体前后的两个用于割煤的滚筒，滚筒通过摇臂与机体相连接。综采工作面设置若干液压支架对待采煤层进行支撑和防护；液压支架（如图3）包括底座9、顶梁11、连接底座9和顶梁11的支柱10以及连接顶梁11和底座9不与待采煤层相邻一端的的掩护梁13；顶梁靠近待采煤层的一端水平连接有前梁12。多个液压支架水平顺次排列设置在煤层14之间，配合采煤机的采煤作业并移动。

发明内容

本发明为解决目前综采工作面的降尘效果不理想的技术问题，提供一种综采工作面粉尘超限自动降尘方法。

本发明是采用以下技术方案实现的：一种综采工作面粉尘超限自动降尘方法，包括采用综采工作面降尘系统和采煤机降尘系统进行降尘，所述综采工作面降尘系统包括按照间距20+1m沿液压支架排列方向布置在液压支架上的若干个粉尘浓度传感器以及布置在每个液压支架前梁上的若干个第一雾化喷头；第一雾化喷头均通过管路连接有电动阀门；粉尘浓度传感器的信号输出端连接有中央处理器，所述中央处理器的信号输出端与电动阀门的信号输入端相连接；所述电动阀门通过管路与气源及水源相连接；当粉尘浓度传感器检测到粉尘浓度超过预先设定的阈值时，中央处理器在相应软件的支持下控制电动阀门开启，第一雾化喷头开始喷雾；当粉尘浓度低于阈值时，电动阀门关闭；所述采煤机降尘系统包括分别设置在采煤机机体上两端靠近滚筒的多个第二雾化喷头以及与第二雾化喷头相连接的阀门，阀门通过管路与水源及气源相连通；采煤机割煤时，打开阀门，第二雾化喷头向滚筒进行喷雾。

当任何一个粉尘浓度传感器检测到粉尘浓度超过设定阈值时，粉尘浓度传感器输出一个高电平电信号给中央处理器，中央处理器对高电平电信号进行处理后控制电动阀门打开，开始喷雾，当粉尘浓度低于设定阈值时，粉尘浓度传感器输出一个低电平电信号给中央处理器，主机对低电平电信号进行处理后控制电动阀们关闭，喷雾停止。粉尘浓度传感器的阈值根据国家相关标准设定。

对采煤机的滚筒采用外喷雾方法进行喷雾，有效避免了内喷雾常有的水压受限喷雾压力低，容易堵塞的技术问题。

进一步的，所述设置在每个液压支架前梁上的第一雾化喷头共有5个，第一雾化喷头采用多孔扇形喷头；所述位于最前方的两个多孔扇形喷头与水平方向所成角度为45度且一个向上一个向下。

采用由五个扇形喷头组成的喷雾管安装在前梁位置，其中前面2个喷头成45角度，喷雾范围大雾化效果好。五个扇形喷头相互交错的设置在前梁的下部，且均朝向煤壁；前面两个一个朝上与水平方向呈45度一个向下与水平方向呈45度，以扩大喷雾范围。

本发明通过两种降尘系统对采煤机割煤过程中产生的粉尘进行降尘处理，在两个源头同时实现了除尘的作业，并且通过粉尘浓度传感器以及第一、第二雾化喷头的合理设置，大大提高了降尘的效果，有效的提高了井下人员的作业环境，保护了人员的健康以及作业安全。

附图说明

图1 本发明所述综采工作面降尘系统安装结构示意图。

图2本发明所述采煤机降尘系统安装结构示意图。

图3本发明所述液压支架结构示意图。

1-粉尘浓度传感器，2-第一雾化喷头，3-电动阀门，4-中央处理器，5-采煤机，6-第二雾化喷头，7-滚筒，8-水雾，9-底座，10-支柱，11-顶梁，12-前梁，13-掩护梁，14-煤层。