[发明专利]一种综采工作面抑尘与除尘装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下控尘除尘技术装备，尤其涉及一种综采工作面抑尘与除尘装置。

背景技术

矿井粉尘作为煤炭生产加工过程中的必然产物，由于自身的理化特性，使其成为煤矿的五大灾害之一。

矿井粉尘的主要危害包含两个方面：一是煤尘的自燃性和爆炸性；二是职业病危害。而采煤工作面一直以来都是煤矿企业的第一产尘源，产尘量占整个矿井产尘量的85％以上。采煤机截割产尘占据了绝大部分，而移架产尘依然不容忽视，其中，自移式液压支架在降柱和前移过程中的产尘量约占整个工作面产尘量的30％左右，产生的粉尘浓度高达1000～2000mg/m³，远远超过了国家规定的相关标准，至今未形成有效地防治措施。给煤矿企业的正常运转带来巨大威胁。

虽然针对上述问题，各国专家也进行了大量研究，采取了许多措施，但效果依然不明显，尤其对于移架过程中的产尘，更加无法进行有效的控制。

发明内容

本发明的目的是，提供一种综采工作面抑尘与除尘装置，其针对采煤机截割及移架两大工序的所产生的粉尘，在不影响工作面作业人员正常工作面的前提下，将喷雾除尘、空气幕隔尘与吸尘净化装置吸尘等技术手段有机融合，以尽可能阻止粉尘的外溢与扩散，并对封闭的粉尘进行有效的沉降，从而有效改善井下作业环境，保障煤矿安全生产。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种综采工作面抑尘与除尘装置，其特征在于，包括采煤机控-除尘装置和液压支架控-除尘装置两部分；

所述采煤机控-除尘装置是在采煤机原有的内外喷雾除尘设备和采煤机空气幕控尘设备基础上，在采煤机的两个截割部的后方、靠近采煤机控制部的位置处，分别安装有一组气幕喷嘴；其中，每组气幕喷嘴均包括若干个气流喷嘴，每个气流喷嘴的出口中心轴线均分别与其所在的截割部所处平面成相同的夹角；

所述气幕喷嘴通过进气管与系统外部的压缩空气罐连接；

所述气流喷嘴的出口中心轴线的延长线位于所述采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的外侧，当所述气幕喷嘴工作时，在采煤机的两个滚筒上，将分别形成包裹在采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的气墙；

所述液压支架控-除尘装置包括支架喷雾除尘装置和支架吸尘净化装置；

所述支架喷雾除尘装置数量与支架的数量相等，所述支架喷雾除尘装置一一对应地分别安装在每个支架主梁的前端位置；

每个支架喷雾除尘装置均包括一半球形喷雾降尘装置，所述半球形喷雾降尘装置分别安装有3-5个雾化喷嘴；

所述雾化喷嘴通过管路与系统外部的供水装置连接，用于将水以雾状形态呈一定角度喷射出来，在与其对应的支架的行人通道前方形成一雾场；

所述支架吸尘净化装置均设置有4-6个吸尘口，并共用一个吸尘罩；

所述吸尘罩通过管路与外部的抽吸风机连接；

所述支架吸尘净化装置数量与支架的数量相等，所述支架吸尘净化装置一一对应地分别安装在每个支架主梁的中部位置；

当采煤机正常工作时，与采煤机相邻的下风侧的3-5个支架喷雾除尘装置和支架吸尘净化装置，以及与采煤机相邻的上风侧1-2个支架喷雾和吸尘净化装置同时打开，以有效沉降或吸收移架过程中从支架两侧、前方遗落的大量粉尘及从采煤机控-除尘系统中溢出的粉尘。

上述技术方案直接带来的技术效果是，1、由于在现有技术的基础上增设了气幕喷嘴，并且气幕喷嘴的出口中心轴线的延长线位于采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的外侧；这一技术手段的采用，使得当气幕喷嘴工作时喷射出的气流，在采煤机的两个滚筒上，将分别形成包裹在采煤机内外喷雾除尘设备所形成的雾场的“气墙”。该“气墙”的形成，可有效阻止采煤机截割粉尘的外溢，大幅提高粉尘隔离比例；由于在粉尘产生处就地、及时沉降，从而大幅降低了巷道内空气中粉尘的浓度，较大程度上地抑制住了粉尘气溶胶的产生；

更为重要的是，这种从综采工作面粉尘产生的源头对粉尘加以控制的技术思想和理念，可以达到事半功倍的技术效果，因而投资少、见效快。

2、上述技术方案重点针对工作面采煤机截割及移架两大工序，采用多种控尘、除尘技术手段对综采工作面所产生的粉尘进行控制；一方面，在原有采煤机内外喷雾的基础上，在采煤机两截割部后方分别安装一组气幕喷嘴，同时喷嘴与截割部所处平面成一定角度，以形成有效的包裹采煤机内外喷雾的“气墙”；同时，使得下滚筒形成的“气墙”与一侧煤壁之间，上滚筒形成的“气墙”与井下风流之间分别形成了封闭空间，从而将粉尘及雾滴控制该区域内；