[发明专利]一种井下掘进工作面防突-降尘-抽采一体化装置

权利要求书

1.一种井下掘进工作面防突-降尘-抽采一体化装置，其特征在于：包括设置在巷道内的防爆隔板组件（19）、可拆卸连接在防爆隔板组件（19）与巷道侧壁之间的支护组件、与所述支护组件可拆卸连接的安全气囊组件、设置在防爆隔板组件（19）和掘进工作面后方煤体（1）之间的雾化除尘及抽采组件以及掘进机（13）；所述防爆隔板组件（19）上设置有大小和位置均可调的工作孔，所述掘进机（13）的钻头（9）贯穿所述工作孔后与掘进工作面后方煤体（1）相抵接；

所述防爆隔板组件（19）包括上下平行设置的两个支撑板（22），位于上方的所述支撑板（22）固定连接有若干组平行布置的上防爆隔板（10），位于下方的所述支撑板（22）固定连接有若干组平行布置的下防爆隔板（15），所述上防爆隔板（10）和下防爆隔板（15）均为伸缩板；

所述安全气囊组件包括设置在上防爆隔板（10）和下防爆隔板（15）两侧的气囊壳体（18），所述气囊壳体（18）与支护组件固定连接；每个所述气囊壳体（18）内部均设置有压缩折叠状态的安全气囊（5），所述安全气囊（5）的进口设置在所述防爆隔板组件（19）与掘进工作面后方煤体（1）之间；在正常状态时，所述安全气囊（5）通过压缩折叠存放在气囊壳体（18）中；当发生煤与瓦斯突出时，用于收集突出后破碎煤体和瓦斯，进而避免人员伤亡的产生、装置设备的破坏以及灾后引起瓦斯爆炸和煤尘爆炸的发生；

所述井下掘进工作面防突-降尘-抽采一体化装置的使用方法：包括以下步骤：

S1.利用锚网和锚杆在顶板和煤壁两侧进行支护，并在掘进工作面前方煤体四个拐角点附近固定径向锚杆；

S2.将掘进工作面煤体前方1.5m-2.5m的距离作为防爆隔板组件（19）和安全气囊（5）安装与固定的位置，并按照“凸”字形排列的方式确定垂直锚杆和水平锚杆的位置；

S3.通过锚杆连接件将指定位置的径向锚杆、垂直锚杆和水平锚杆中的若干进行固定，并与两组支撑板（22）固定连接，其中上防爆隔板（10）连接和固定是由三个方向相互垂直的径向锚杆、垂直锚杆和水平锚杆构成，而下防爆隔板（15）连接和固定则由径向锚杆和水平锚杆构成；

S4.在防爆隔板组件（19）两侧分别安装安全气囊（5），并通过相邻的锚杆固定连接，保证其具有较强的抗灾能力；

S5.将集成管路安装在安全气囊（5）的上方，利用安全气囊（5）上方的锚杆连接件进行支撑和固定；

S6.移动掘进机（13）的钻头至防爆隔板组件（19）附近，激光测距仪测量上防爆隔板（10）和下防爆隔板（15）到钻头或掘进机钻杆的距离，将其测定结果传输至控制器，进而调节上防爆隔板（10）和下防爆隔板（15）的伸缩状态，以确保掘进机钻头和掘进机钻杆安全穿过防爆隔板组件（19）；

S7.透过防爆隔板组件（19）观察并调整掘进机的钻头位置和掘进角度，控制器根据激光测距仪测定的实时数据进行上防爆隔板（10）和下防爆隔板（15）伸缩状态的自动调节，避免上防爆隔板（10）和下防爆隔板（15）与钻头或掘进机钻杆发生碰撞；

S8.传感器对掘进过程中瓦斯浓度和煤尘浓度进行实时监测，并将测定的数据进行记录和传输，同时瓦斯抽采管将掘进过程中释放出的瓦斯进行抽采，防止瓦斯浓度超限；

S9.雾化喷头将供水管中的水进行雾化处理，将雾化后的水喷射在掘进工作面进行煤尘捕获、润湿和集聚，降低煤尘浓度，改善掘进工作面的作业环境；

S10.当发生煤与瓦斯突出后，破碎煤体和瓦斯沿着“凸”字形排列的防爆隔板组件（19）进入安全气囊（5）中，避免了人员伤亡的产生、装置设备的破坏以及灾后引起瓦斯爆炸和煤尘爆炸的发生。

2.根据权利要求1所述的一种井下掘进工作面防突-降尘-抽采一体化装置，其特征在于：所述上防爆隔板（10）和下防爆隔板（15）均为透明防爆板。

3.根据权利要求1所述的一种井下掘进工作面防突-降尘-抽采一体化装置，其特征在于：所述防爆隔板组件（19）与掘进工作面后方煤体（1）之间的距离设置在1.5m-2.5m之间。