[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

说明书

一种气雾湍流流体治理煤矿掘进工作面粉尘的方法，用于煤矿井下综掘工作面除尘，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掘进工作面，通过连续不断的湍流涡分裂及能量传递，笼罩掘进工作面，在掘进工作面煤壁处形成除尘雾区，并与掘进工作面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、凝并于雾滴中且沉降于地表，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的方法。本发明避免由于掘进工作面粉尘飞扬导致的井下煤尘爆炸及作业工人矽肺病造成的恶性事件的发生，应用前景及意义非常重大。本发明的装置简单可靠、易安装高效抑尘且不产生二次扬尘。

技术领域

本发明一种气雾湍流流体治理煤矿掘进工作面粉尘的方法,属于矿井井下综掘工作面除尘领域，具体涉及一种气雾湍流流体治理煤矿掘进工作面粉尘的方法，属于巷道通风与安全技术领域。

背景技术

随着煤炭资源高强度开采及综掘巷道机械化程度的提高，从而导致掘进巷道空气中的粉尘浓度严重超标，高浓度粉尘严重影响掘进巷道的作业环境、增加机械设备磨损并且危害工人的身体健康。而掘进工作面掘进机割煤时产尘量最大。为此，该领域内的工程技术人员对综掘工作面的除尘设备作了大量研究，并研制了各种高压水雾化除尘设备，通过极细口径的喷嘴利用高压提升水滴的雾化效果。正如发明名称 ---一种可调式分风装置，申请号CN201621483529.4，能够调节压风射流方向和风量大小，减少工作面的粉尘扩散的优点，解决了喷嘴堵塞的问题，但是其除尘效果不佳；发明名称 ---一种掘进除尘设备，申请号CN201811389456.6，所述机体外壁上通过螺钉紧固连接有雾化喷头，所述雾化喷头下方位于机体外壁上镶嵌有控制器，所述控制器一侧通过螺钉紧固连接有检测模块，所述检测模块内部通过螺钉紧固连接有湿度检测器，所述湿度检测器一侧通过螺钉紧固连接有粉尘浓度检测器，通过湿度变化调节提升除尘效率，保证了工作人员的工作环境状态，采取双重除尘设计，显著提升了除尘效率，实用性强；但是由于井下工业水水质差、杂质多，喷雾喷嘴内部水极易结垢堵孔，使用寿命短，更换清洗费时费力，导致水喷雾设备在推广应用中受到限制。

发明内容

本发明一种气雾湍流流体治理煤矿掘进工作面粉尘的方法的目的在于克服传统水喷雾系统的不足之处，提供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的除尘方法，该方法在保证高效除尘的基础上，实现了喷雾除尘耗水量小且喷嘴内部不易结垢堵孔。

本发明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；