[发明专利]一种用于掘进面的“涡-旋”二域分风控尘方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于掘进面的“涡‑旋”二域分风控尘方法及装置，正向出风口射出的新鲜风流沿巷道壁面流向巷道迎头，新鲜风流携带粉尘后形成含尘风流，该含尘风流在巷道壁面阻挡和抽风口的负压作用下被卷吸入抽风筒内抽走；剩余含尘风流与正向出风口发射的新鲜风流汇聚流向迎头被控制在涡流风中，再次被卷吸进入上述抽风口筒内抽走，形成涡流控尘区域；侧向出风口射出的新鲜风流射至导流板后形成反向旋流风；涡流控尘区域与旋流阻断区域随掘进机一起移动；及其控尘装置。本发明通过涡流场、旋流场随掘进机一起前移形成二域控尘，克服了瓦斯聚积的技术问题，操作简便，高空作业风险小，也无需调整机载分风器的位置，就能够保持最佳控尘效果。

技术领域

本发明涉及掘进面控尘领域，尤其涉及一种用于掘进面的“涡-旋”二域分风控尘方法及装置。

背景技术

据《中国矿业2019年报告》显示，到2018年底，煤炭确定资源储量16666.73亿吨。2018 年，全国新发现矿产资源109处，煤炭8处；有3个地方可开采超过50亿吨的新煤矿。煤炭产量多年居世界首位。可以看到煤炭作为我国的能源来源，甚至在未来很多年仍将是我国经济可持续发展的重要基石。在对煤炭资源的开采过程中，粉尘问题一直是煤炭开采过程中的一大难点，严重影响开采工作的安全和效率。革新掘进面粉尘防控技术已经成为煤炭行业的亟待解决的问题。

若对于掘进机工作产生的煤尘不采用任何的防护措施，工作面的煤尘浓度将达到1300mg/m³，甚至局部工作区域煤尘浓度能达到3000mg/m³，然而即便使用了目前较为流行的附壁风筒技术，控尘效果依然有限。因为传统附壁风筒技术需要及时调整附壁风筒位置，随着掘进面的前进，控尘效果变化大。并且附壁风筒的重量比较大，需要至少两名工人高空作业，危险性高，工人操作积极性低，推广难度大。

因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于掘进面的“涡-旋”二域分风控尘方法及装置，代替传统附壁风筒，形成与掘进机一起移动的“涡-旋”二域分风控尘，并能形成向巷道后部移动的反向旋流风，克服了瓦斯聚积的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种用于掘进面的“涡-旋”二域分风控尘方法，其包括以下步骤：

随掘进机一起移动的贴壁送风筒之正向出风口射出的新鲜风流沿巷道壁面流向巷道迎头，在巷道前壁的阻挡下流经巷道迎头，新鲜风流携带粉尘后形成含尘风流，该含尘风流在巷道壁面阻挡和抽风口的负压作用下，大部分含尘风流被卷吸入抽风筒内抽走；

未被卷吸入抽风筒的剩余含尘风流受到导流板和侧向风流风场的阻挡，以及正向出风口的负压作用下，该剩余含尘风流与正向出风口发射的新鲜风流汇聚流向迎头被控制在涡流风中；

涡流风场和抽风口处的高负压使得在迎头产生的粉尘向涡流中心靠拢，使上述剩余含尘风流再次被卷吸进入上述抽风口筒内抽走，形成涡流控尘区域；

侧向出风口射出的新鲜风流射至导流板后形成反向旋流风，使反向旋流风充满整个巷道断面，形成旋流阻断区域；

上述涡流控尘区域与旋流阻断区域随掘进机一起移动。

一种使用上述方法的“涡-旋”二域分风控尘装置，其包括布置在巷道内的掘进机，掘进机后方布置有能移动的小车，其中，掘进机驾驶室一侧设置有代替传统附壁风筒的贴壁送风筒，贴壁送风筒指向掘进面的一端设置有正处风口，掘进机驾驶室另一侧设置有抽风口，抽风口位于掘进机驾驶室前方，正出风口位于掘进机驾驶室后方，抽风口外侧的掘进机上设置有导流板，导流板位于正向出风口后方，正向出风口后方的贴壁送风筒上设置有由出风孔形成的侧向出风口，侧向出风口与导流板位置相对应；