[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

说明书

本发明公开了一种综掘面大涡集尘‑旋流布风分域系统及分域通风控尘方法，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，及其分域通风控尘方法。通过侧向出风口配合巷道侧壁形成旋流布风区域，大涡集尘区域与旋流布风区域能随综掘机一起前移，为除迎头区域外的作业区提供大量新鲜无污染的空气，大大缓解了传统附壁风筒技术中常出现的瓦斯聚积问题，有效降低了瓦斯爆炸风险。

技术领域

本发明涉及综掘面控尘领域，尤其涉及一种综掘面大涡集尘-旋流布风分域系统及分域通风控尘方法。

背景技术

目前，粉尘是煤矿灾害之一，时刻影响着采煤工作，不仅容易产生粉尘爆炸，还严重危害工人的呼吸系统，造成井下作业能见度低，导致了恶劣的工作环境。综掘工作面产生的粉尘浓度可达2500mg/m³，在仅采用外喷雾时，司机位置处总粉尘浓度达到1200mg/m³以上，呼吸性粉尘浓度达到800mg/m³以上，远超《煤矿安全规程》标准。综掘工作面除尘一般由长压短抽通风除尘、除尘风机除尘和综掘机内、外喷雾组成，但很多矿井采用该系统后，粉尘浓度仍不达标，实际应用过程中存在如工人使用积极性低、除尘效果不理想等问题，该类问题一直严重影响煤矿开采工作，已经成为煤炭行业亟待解决的重要问题。

对于解决掘进工作面的高浓度粉尘问题，采用较为广泛的降尘措施，有通风除尘、喷雾除尘等，其中附壁风筒作为目前推广较好的通风除尘技术，能够对粉尘的运移起到一定的控制效果。但实际应用的掘进工作面仍然存在大量粉尘，严重危害工人的身体健康和作业效率。其中主要的原因在于，附壁风筒技术只能对粉尘进行一次简单的抑制，即压风筒压风使粉尘运移至抽风口处仅一次通风除尘机会，该风场抑制粉尘运移的方法使得大量粉尘获得运移动能的同时，无法保证在抽风口处时粉尘能够完全抽吸，致使大量粉尘运移至工人作业区。随着综掘机的掘进，压风口和抽风口短时间内无法实时跟进，造成了控尘效果的进一步下降。并且该传统方法还需要工人随着掘进面的掘进，不断地拆卸重量较大的附壁风筒以调整其位置。

因此，现有降尘技术根本无法满足煤矿行业的问题，需要更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明目的在于提供一种综掘面大涡集尘-旋流布风分域系统及分域通风控尘方法，形成能随随综掘机一起移动的大涡集尘区域与旋流阻断区，提高除尘、控尘效率。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

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，其中，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；