[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

说明书

本发明公开了一种综掘面“涡控‑旋阻”式分域通风控尘方法及系统，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，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，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。本发明使涡流控尘区域与旋流阻断区域能随综掘机一起前移，并能形成向巷道后部移动的反向旋流风，克服了瓦斯聚积的技术问题，操作简便，高空作业风险小，也无需调整机载分风器的位置，就能够保持最佳控尘效果。

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“涡控-旋阻”式分域通风控尘方法及系统。

背景技术

目前，煤炭在我国能源主导地位短期内基本不会改变，我国近五十年依然大量需要煤炭资源。而粉尘问题一直是煤炭开采的棘手问题，是煤矿生产中最严重的危害之一。综掘机的大规模推行使掘进作业机械化水平及效率显著提高，但综掘面粉尘浓度急剧上升。粉尘浓度的上升带来了一系列的问题，粉尘在某些条件下达到一定程度，存在爆炸的可能，掘进面产生粉尘的扩散既导致煤矿工人易患尘肺病，又降低工人作业能见度。粉尘事故严重威胁着矿山的正常生产和安全高效的开采。测量数据显示，综掘面掘进迎头的粉尘浓度为 200～400mg/m³，严重时可达1000～3000mg/m³，即使采用控除尘技术，粉尘浓度仍然居高不下，革新掘进面粉尘防控技术，已经变成目前煤炭行业迫切需求。

针对掘进工作面高浓度粉尘问题，一般采用通风除尘、喷雾降尘等除尘措施，其中附壁风筒技术在煤矿掘进过程中应用效果较好，能够对粉尘运移起到一定的控制和抑制作用。但随着综掘机的持续前移，附壁风筒出出风范围无法笼罩迎头的产尘区域，造成高浓度粉尘快速扩散，此时综掘机需要停止工作，并及时调整附壁风筒的位置，使其前移，否则控尘效果不佳，大幅度影响了才没效率，但现有技术中尚没有能随综掘机一起移动的控尘方式。目前，国内外传统的附壁风筒技术并不能随着巷道的掘进而调整，需人工操作，而风筒长度1.5m左右，重量较大，大大增加了工人工作量，降低了工作效率，且高空作业也存在一定危险性。由于该问题的存在，附壁风筒常常调整不及时，也导致现场控尘效果变差，技术推广较难，控尘效率较低。

因此，现有技术有待于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，本发明的目的在于提供一种综掘面“涡控-旋阻”式分域通风控尘方法及系统，形成能随随综掘机一起移动的涡流控尘区域与旋流阻断区域，并能形成向巷道后部移动的反向旋流风，克服了瓦斯聚积的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种综掘面“涡控-旋阻”式分域通风控尘方法，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。