[发明专利]一种气雾湍流流体治理煤矿掘进工作面粉尘的方法

权利要求书

1.一种气雾湍流流体治理煤矿井下掘进工作面粉尘的方法，其特征在于是一种以低压压缩空气为主要动力源，辅以常压水对气体润湿改性，将气、液两相流体混合雾化喷射于煤矿综掘巷道掘进工作面，通过连续不断的湍流涡分裂及能量传递，于限定空间中气雾湍流射流器，气雾湍流射流器通过环形射流器固定组件和门柱式固定组件分别安装于掘进机悬臂段和掘进机本体部机架处；所述环形射流器固定组件和门柱式固定组件安装有万向阀，用于调节气雾湍流射流器喷射角度；压力水路和压力气路作为气雾湍流装置的动力源，通过气体压力调节阀和水压调节阀分别连接至智能控制器；智能控制器分别连接于掘进机悬臂段本体部机架处的气雾湍流射流器；所述智能控制器与气雾湍流射流器连接管路上设有气体压力计和水压力计；形成气水雾密度波，笼罩掘进工作面，在2~8m³掘进工作面空间内实现气水雾密度波与生产过程中产生的粉尘反复多次碰撞，将细微粉尘颗粒团聚凝并且沉降于地表，使得煤矿井下掘进工作面这一空间内不发生粉尘逸散及二次扬尘，该方法的工作系统由压力水路(1)、压力气路(2)、智能控制器(3)、气雾湍流射流器(4)、环形射流器固定组件(5)、门柱式固定组件(6)、压力气均压分配装置(7)、压力水均压分配装置(8)、气体压力计(9)、水压力计(10)、气体压力调节阀(11)、水压调节阀(12)和万向阀(13)组成，其具体方法步骤为：

第一步 将气雾湍流射流器(4)安装于环形射流器固定组件(5)和门柱式固定组件(6)上，并分别安装在设在掘进机悬臂段和本体部机架上；

第二步 通过万向阀(13)调节角度并将其连接固定，掘进机本体部机架平台及两侧均安装有气雾湍流射流器，雾化喷嘴朝向截割部；

第三步 将气雾湍流射流器的快速接头与高压气管和高压水管相连，接入智能控制器中的压力气均压分配装置(7)和压力水均压分配装置；

第四步 依次打开位于压力气路和压力水路上的气体压力调节阀(11)和水压调节阀(12)；

第五步 连接于悬臂段的气雾湍流射流器将气雾湍流流体经喷嘴喷出，通过气雾湍流涡分裂、笼罩作用快速对掘进工作面煤壁笼罩覆盖，

第六步 在2~8m³掘进工作面限定空间内形成气水雾密度波，实现气水雾密度波与生产过程中产生的粉尘反复多次碰撞，将尘源处粉尘笼罩凝并沉降于地面，实现掘进工作面尘源抑尘；

第七步 安装于本体部机架处的气雾湍流射流器形成上升湍流，对掘进工作面折返的含尘气雾进行扰流处理，抑制掘进工作面含尘气流逸散，实现全方位控尘。

2.按照权利要求1所述一种气雾湍流流体治理煤矿井下掘进工作面粉尘的方法，其特征在于是所述的气雾湍流射流器喷嘴的直径为2.5mm~5mm；喷嘴与悬臂段呈30~60度安装角，喷嘴与掘进机本体部机架处呈45~80度安装角，喷嘴朝向与掘进机截割部工作方向相同。

3.按照权利要求1所述的一种气雾湍流流体治理煤矿井下掘进工作面粉尘的方法，其特征在于所述的雾化装置主要动力源所采用的压缩空气压力为0.4~0.6Mpa。

4.按照权利要求1所述的一种气雾湍流流体治理煤矿井下掘进工作面粉尘的方法，其特征在于所述的用于对气体润湿改性所使用的工业水压力为0.1~0.2Mpa。

5.按照权利要求1所述的一种气雾湍流流体治理煤矿井下掘进工作面粉尘的方法，其特征在于所述的气雾湍流射流器与环形固定组件相连接，固定于掘进机悬臂段，使其以30~60度向掘进工作面煤壁方向喷射气雾湍流。

6.按照权利要求1所述的一种气雾湍流流体治理煤矿井下掘进工作面粉尘的方法，其特征在于所述的气雾湍流射流器与门柱式固定组件连接，固定于掘进机本体部机架处，使其以45~80度向掘进工作面煤壁喷射气雾湍流。

7.按照权利要求1所述的一种气雾湍流流体治理煤矿井下掘进工作面粉尘的方法，其特征在于所述的压力水路和压力气路通过智能控制器分别连接于压力水均压分配装置和压力气均压分配装置，经均压分配装置后连接于悬臂段气雾湍流射流。