[发明专利]一种综掘面涡控-旋阻式分域通风控尘方法及系统

权利要求书

1.一种分域式通风控尘系统，包括沿掘进巷道布置的综掘机，特征在于，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，抽风风筒后方的综掘机上布置有一机载分风器，机载分风器位于掘进巷道对应侧，机载分风器与掘进巷道顶板的距离大于30厘米，抽风口与机载分风器均随综掘机一起移动；机载分风器包括涡流出风口与旋流出风口，涡流出风口位于旋流出风口前方，涡流出风口用于呈角度向迎头掘进方向出风，旋流出风口用于呈角度向掘进巷道顶板之后方出风；抽风口处于抽风状态形成负压场，涡流出风口向迎头掘进方向出风形成涡流场，抽风口位于涡流场中心附近位置，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，形成涡流控尘区域；旋流出风口的新鲜风流首先喷射至掘进巷道顶板区域，并在附壁效应作用下，风流依次经过掘进巷道的顶板、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，形成旋流阻断区域，为除迎头区域外的作业区提供新鲜无污染的空气；

上述抽风风筒与能移动的除尘风机相连通，除尘风机处设置有一导杆支架，导杆支架上设置有导杆；抽风风筒上设置有机载分风器支架，机载分风器布置在该机载分风器支架上，机载分风器支架上设置有固定杆，固定杆上设置有固定环箍，固定环箍包绕在机载分风器对应处，该固定环箍设置有一带开口的柱体，开口内铰接有水平杆，水平杆对应端能在开口内平面摆动，水平杆的另一端铰接在导杆的对应处，水平杆的另一端能在导杆的对应处竖直摆动。

2.根据权利要求1所述的分域式通风控尘系统，其特征在于，上述涡流出风口内设置有涡流出风口折流板，涡流出风口折流板与巷道横截面的夹角α在35°～45°之间，该夹角范围使风流经过掘进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。

3.根据权利要求2所述的分域式通风控尘系统，其特征在于，上述机载分风器在涡流出风口与旋流出风口之间设置有开孔的十字环形开孔挡风板,十字环形开孔挡风板的开孔面积占其圆形面积的15％～30％。

4.根据权利要求3所述的分域式通风控尘系统，其特征在于，上述旋流出风口内设置有旋流出风口纵向折流板与旋流出风口横向折流板，旋流出风口纵向折流板与旋流出风口横向折流板呈交叉布置，旋流出风口纵向折流板与掘进巷道纵截面的夹角β在65°～75°之间，该角度范围使旋流出风口射出的新鲜风流产生与掘进方向相反的分速度，形成与迎头掘进反方向运移的旋流风；旋流出风口横向折流板与巷道纵截面的夹角γ在60°～80°之间，该角度范围使旋流出风口射出的新鲜风流产生风吹至掘进巷道顶板方向的分速度，发生附壁效应；旋流出风口横向折流板的宽度由上至下长度依次减小，旋流出风口横向折流板末端连线与旋流出风口出风方向的夹角η在45°～55°之间，使旋流出风口出风量更均匀。

5.根据权利要求4所述的分域式通风控尘系统，其特征在于，上述旋流出风口位于综掘机履带边缘后方。

6.根据权利要求1所述的分域式通风控尘系统，其特征在于，上述机载分风器通过伸缩式风筒与矿用风筒相连通，伸缩式风筒沿上述导杆方向布置。

7.根据权利要求1所述的分域式通风控尘系统，其特征在于，上述抽风口上设置正抽风端与侧抽风端，正抽风端与侧抽风端均为条形孔，正抽风端朝向迎头方向，侧抽风端与正抽风端呈垂直布置。

8.根据权利要求1所述的分域式通风控尘系统，其特征在于，抽风口的风量与机载分风器的总风量比值在0.75～1.25。

9.一种使用如权利要求1所述分域式通风控尘系统的综掘面“涡控-旋阻”式分域通风控尘方法，特征在于，其包括以下步骤：

综掘机上的涡流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，形成涡流控尘区域；综掘机上的旋流出风口的新鲜风流首先喷射至掘进巷道顶板区域，并在附壁效应作用下，风流依次经过掘进巷道的顶板、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，形成旋流阻断区域；上述涡流控尘区域与旋流阻断区域随综掘机一起移动。