[发明专利]综掘面大涡集尘-旋流布风分域系统及分域通风控尘方法

权利要求书

1.一种综掘面大涡集尘-旋流布风分域系统，包括沿巷道布置的综掘机，其还包括靠近迎头布置的抽风口，抽风口与一抽风风筒相连通，其特征在于，抽风口后方的综掘机上布置有一分风器，分风器位于巷道对应侧，抽风口与分风器均随综掘机一起移动；分风器包括正向出风口与侧向出风口，正向出风口位于侧向出风口前方，正向出风口用于呈角度向迎头掘进方向出风，侧向出风口用于呈角度向巷道顶板之后方出风；上述分风器包括箱体，正向出风口位于箱体前方，正向出风口与侧向出风口之间的箱体内设置有风量控制结构，正向出风口内设置有正向导流板，该正向导流板与巷道横截面的夹角α范围在35-45°之间，该夹角范围使风流经过巷道侧壁反弹后形成的涡流场沿着迎头掘进方向运移至迎头；

上述风量控制结构包括竖直布置的带有夹层的风量控制固定板，风量控制固定板上开有均匀排列的横向条状孔，开孔面积占箱体横截面积的20％-30％之间，风量控制固定板的夹层内设置有能滑动的风量控制调节板，风量控制调节板上的开孔与风量控制固定板的开孔相同，风量控制调节板的开孔与风量控制固定板的开孔重合，风流通过；

抽风口处于抽风状态形成负压场，正向出风口向迎头掘进方向出风形成涡流场，涡流场控制迎头产生的高浓度粉尘颗粒向上述负压场移动，并由抽风口抽出，形成大涡集尘区域；侧向出风口的新鲜风流首先喷射至巷道顶板区域，并在附壁效应作用下，风流依次经过巷道的顶板、侧壁及底板形成与迎头掘进方向相反的反向旋流风，使反向旋流风充满整个巷道断面，形成旋流布风区域，为除迎头区域外的作业区提供新鲜无污染的空气；

上述侧向出风口设置有多个横向导流板与多个竖向导流板，横向导流板与竖向导流板呈交叉布置，竖向导流板与巷道纵截面的夹角β范围在75°-85°之间，该角度范围使侧向出风口射出的新鲜风流产生与掘进方向相反的分速度，从而使旋流风趋向于掘进反方向运移；横向导流板与水平面的夹角γ范围在35°-45°之间，该角度范围使侧向出风口出风吹至巷道顶板，发生附壁效应；每个竖向导流板上均设置有分流板，分流板的高度和厚度与竖向导流板相同，分流板一端与竖向导流板相连接；另一端设置有四分之一圆弧弯折，末端为锐角；距离风量控制结构最近的分流板的长度为箱体宽度的一半，剩余分流板的长度依次等距离减小。

2.根据权利要求1所述的综掘面大涡集尘-旋流布风分域系统，其特征在于，上述风量控制调节板上端设置有提拉孔，风量控制调节板的两侧分别设置有用于限位的齿条形限位口。

3.根据权利要求2所述的综掘面大涡集尘-旋流布风分域系统，其特征在于，箱体在与齿条形限位口对应处设置有转销，转销上设置有能转动的限位片，限位片的一端与对应的齿条形限位口相适配，限位片的另一端设置有转动把手，限位片卡入对应的齿条形限位口时，风量控制调节板处于固定状态。

4.根据权利要求2所述的综掘面大涡集尘-旋流布风分域系统，其特征在于，上述箱体在与齿条形限位口对应处设置有伺服电机，伺服电机的前端设置有驱动齿轮，该驱动齿轮与齿条形限位口相啮合，随驱动齿轮的转动控制风量控制调节板的位置；伺服电机配置有一控制器。

5.根据权利要求1所述的综掘面大涡集尘-旋流布风分域系统，其特征在于，上述分风器通过伸缩式风筒与矿用风筒相连通；上述抽风风筒通过一除尘风机相连通，巷道内布置的破碎机上设置有导杆后部支架，该导杆后部支架上设置有一固定孔板，该固定孔板上布置有一导杆，该导杆的端部设置有防护球；侧向出风口后方的分风器上设置有一固定架，导杆自导杆后部支架向分风器方向延伸，导杆的末端通过锁链连接在固定架上；伸缩式风筒上均匀设置有多个承重环，所有承重环均串在导杆上。

6.根据权利要求1所述的综掘面大涡集尘-旋流布风分域系统，其特征在于，上述抽风口的风量与分风器的总风量比值在0.75-1.25之间。

7.一种使用如权利要求1所述综掘面大涡集尘-旋流布风分域系统的分域通风控尘方法，其包括以下步骤：

综掘机上的正向出风口向迎头掘进方向出风形成涡流场，抽风口抽风形成的负压场，涡流场控制迎头产生的高浓度粉尘颗粒向上述负压场移动，并由抽风口抽出，形成大涡集尘区域；综掘机上的侧向出风口的新鲜风流首先喷射至巷道顶板区域，并在附壁效应作用下，风流依次经过巷道的顶板、侧壁及底板形成与迎头掘进方向相反的反向旋流风，使反向旋流风充满整个巷道断面，形成旋流布风区域；

上述大涡集尘区域与旋流布风区域随综掘机一起移动。