[发明专利]一种综采工作面采煤机逆风割煤产尘综合治理方法

说明书

本发明公开了一种综采工作面采煤机逆风割煤产尘综合治理方法。首先利用第一喷雾装置快速湿润采煤机前后滚筒及其附近垮落的破碎煤体；再利用挡尘帘、第二喷雾装置、第三喷雾装置引导已经飞扬起来的粉尘沿煤壁一侧向下运移；再利用第四喷雾装置以及第五喷雾装置集中高效净化被引导至煤壁一侧运移的高浓度含尘气流；最后再利用第六喷雾装置对逃逸出粉尘进行沉降。总粉尘降尘效率达到90%以上，呼吸性粉尘降尘效率达到85%以上，最终实现了采煤机逆风割煤过程中对粉尘的有效治理。

技术领域

本发明涉及一种煤矿粉尘治理方法，特别涉及一种综采工作面采煤机逆风割煤产尘综合治理方法。

背景技术

采煤机逆风割煤时滚筒截割和煤体垮落冲击产尘是目前综采工作面粉尘治理的重点和难点。在采煤机逆风割煤过程中上风滚筒割顶煤导致其前方区域垮落冲击产尘非常严重，在风流的作用下会形成高浓度的含尘气流并迅速运移到摇臂位置，然后再被升起的摇臂阻挡后翻过电缆槽，最终弥漫扩散至人行道一侧，致使采煤机司机及其下风作业区域内的粉尘浓度远远超过国家相关规定，严重威胁着矿井安全生产和作业人员的身心健康。特别是对于在我国占比高达80%以上的高产尘强度煤矿，粉尘的职业危害则更为突出。所谓高产尘强度煤矿是指具有高产高效、煤层理化性质特殊等特点的部分矿井，其中，高产高效主要表现在矿井产量高、采掘工艺先进、机械化程度高，采掘速度快；煤层理化性质特殊主要表现在开采煤层较厚、原始水分含量低、孔隙率低、渗透性差、湿润性差、坚固性系数低。高产尘强度煤矿综采工作面司机处的原始总粉尘浓度普遍在几百mg/m3以上，有些甚至达到2000~5000 mg/m3以上，作业环境极其恶劣，亟待进行有效的治理。

目前针对综采工作面采煤机割煤粉尘治理的技术种类较多且基本上是以喷雾措施为主，主要包括针对采煤机滚筒割煤产尘的二次负压喷雾降尘技术、采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术和针对上风滚筒处破碎煤体垮落冲击产尘的含尘气流喷雾控制技术以及针对采煤机下风流的负压诱导除尘技术。其中，二次负压降尘技术是利用安装于采煤机摇臂根部的两组高压喷雾来湿润前后滚筒来实现降尘的目的，在一般低风速（小于2.0m/s）、采高在2.0m左右的综采面可取得80%以上的降尘效果，但在一些高风速（大于3.0m/s）、大采高（大于3.0m）的综采面，由于喷雾受到逆风的影响，降尘效率仅有40%～50%左右。采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术是利用安装在支架顶部的多组高压喷雾来覆盖采煤机前后滚筒实现降尘的目的，它有效地解决了高风速采煤工作面逆风喷雾不能有效覆盖滚筒的问题，同时还实现喷雾跟随采煤机自动开启和关闭，大幅地提升了防尘装备的自动化程度，与采煤机二次负压喷雾降尘技术相配合，能在滚筒处形成“立体”式的控尘水幕，降尘效率可达到70%~80%左右。采煤机含尘气流控制技术则是利用布置在采煤机上风滚筒处及采煤机机身上的多组高压顺风引射喷雾将上风滚筒处垮落冲击形成的高浓度含尘气流引导紧靠煤壁运动，从而避免粉尘扩散至人行道一侧，在产尘强度一般的综采工作面该项技术的降尘效率也可达到80%左右，但对于高产尘强度煤矿，喷雾并不能完全地阻挡含尘气流向工作面人行道一侧扩散，降尘效率仅为60%~70%左右，且沿煤壁一侧运移的高浓度粉尘也不能得到有效地治理，最终仍会进入采煤机下风流区域，进而给降柱移架及放顶煤操作人员的环境造成严重的污染。综采面负压诱导除尘技术的本质是利用压气喷雾在采煤机下风流区域形成全断面喷雾来沉降割煤过程中产生的粉尘，属于补充降尘措施的一种，效率可达到60%左右，使用的压气喷雾虽然可以在一定程度上减少喷雾水量，但仍会造成工作面的水雾弥漫，进而影响到采煤机下风区域的作业环境。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中针对采煤机逆风割煤产尘降尘效率低的问题，提供一种综采工作面采煤机逆风割煤产尘综合治理方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种综采工作面采煤机逆风割煤产尘综合治理方法，遵循“先抑、后控、再降（除）”的粉尘治理思路，分四个层次对高产尘强度煤矿综采工作面采煤机逆风割煤时粉尘污染问题进行综合的治理。

包含以下步骤，