[实用新型]适用于难湿润煤层快速综掘工作面的高效综合防降尘系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于难湿润煤层快速综掘工作面的高效综合防降尘系统。

背景技术

掘进机割煤和垮落冲击产尘是目前综掘工作面最主要也是最难治理的尘源点，尤其对于难湿润煤层快速综掘工作面，因其具有水分含量低、生产进度快的特点，正常生产时司机处原始总粉尘及呼吸性粉尘浓度可达3000mg/m³和650mg/m³，目前虽然采用了一些现有较为有效的治理措施，如综掘面长压短抽通风除尘系统，但因系统控尘吸尘配套工艺无法适应工作面的快速掘进的需要，司机处的总尘及呼吸尘浓度仍剩余1500mg/m³和350mg/m³，严重威胁着作业人员的身心健康和矿井的安全生产。主要的问题如下：

(1)煤体极难湿润。难湿润煤层的煤体孔隙率小，原始水分含量低，煤层注水效果差，煤体干脆易脆，截割煤体时产生大量破碎煤体，垮落冲击和转载运输的过程中在风流的作用下产生大量的粉尘。

(2)除尘系统配套不合理。目前国内综掘工作面所用除尘系统主要由吸尘罩、负压风筒和除尘器三部分组成，它是利用除尘器产生的负压将迎头含尘气流吸入并净化后排至巷道后方。其中，在现场工 艺配套过程中，系统除尘效果的好坏主要取决于吸尘罩的结构形式及布置方式。相关实验研究结果表明，除尘系统所用吸尘罩应尽可能靠近工作面迎头，最佳距离不应超过2m。但在现场实施过程中，为满足摇臂来回摆动的需求，掘进机设计有一转盘，在机面上其最远端距离迎头4m，加之掘进机前端作业空间有限，目前绝大多数除尘系统的吸尘罩均布置于转盘后方机面位置，无法有效收集含尘气流，致使除尘效果大大降低。

(3)控尘系统配套不合理。目前国内对于综掘工作面供风风流的控制多是利用附壁风筒将实现径向分风，减小到达工作面迎头的风速，同时在除尘系统开启形成负压的作用下，使后方新鲜风流自后向前运移，保证司机及其他作业人员始终处于新鲜之中。但控尘效果的好坏取决于工作面供风，附壁风筒结构及安装位置等，特别是对于大风量的综掘工作面，虽安设有附壁风筒，但由于没有配套的调风装置，轴向到达工作面的风流速度仍然很大，控尘效果并不理想，此外，若附壁风筒安装位置与迎头距离太短，也无法取得良好的控尘效果。

(4)控尘系统无法满足快速掘进的需求。若要求控尘系统能取得良好的效果，必须保证轴向出风口与径向出风口与工作面迎头的距离始终保持在一定的范围之内。但由于掘进工作面的生产具有特殊性，特别是对于每天进尺约20～30m的快速综掘面，只在早班进行检修，正常生产时无法随时调整供风系统来满足以上两个重要技术参数，控尘效果的持续性受到限制。

实用新型内容

针对现有的问题，本实用新型的目的在于提供一种适用于难湿润煤层快速综掘工作面的高效综合防降尘系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种适用于难湿润煤层快速综掘工作面的高效综合防降尘系统，其特征在于：包括喷雾抑尘系统、通风除尘系统和控风控尘系统；所述喷雾抑尘系统主要由掘进机环形外喷雾装置、一运转载喷雾装置、二运转载喷雾装置和捕尘网组成，所述掘进机环形外喷雾装置固定于掘进机摇臂根部，所述一运转载喷雾和二运转载喷雾装置安装于煤溜或二运皮带上方，并且所述一运转载喷雾和二运转载喷雾装置的喷嘴朝向破碎煤体，所述捕尘网安装于巷道内距离迎头40～50m的位置；

所述通风除尘系统主要由分体式吸尘罩、后负压骨架风筒、除尘风机组成，所述分体式吸尘罩布置于掘进机的机面，所述分体式吸尘罩上设有4～5个独立的吸尘口，其中两个吸尘口布置于掘进机司机室前方的两侧靠近摇臂根部的位置，并通过前负压骨架风筒与分体式吸尘罩相连，所述分体式吸尘罩通过后负压骨架风筒与位于掘进机后方的拖拉尾上的除尘风机相连；

所述控风控尘系统主要由滑轨、软风筒、变径风筒、风筒储存器、伸缩骨架风筒、附壁风筒、调风阀门和整流风筒组成；所述软风筒、变径风筒、伸缩骨架风筒、附壁风筒和整流风筒从后到前依次连接，所述伸缩骨架风筒伸出前位于风筒储存器内，所述附壁风筒和整流风筒之间设有调风阀门，所述滑轨安装于巷道顶部，所述软风筒、变径风筒、风筒储存器、伸缩骨架风筒、附壁风筒、调风阀门和整流风筒 通过滑轮安装在滑轨上。

采用上述技术方案，掘进机环形外喷雾装置为早期申请的申请号为201420219972.5的专利中的喷雾装置，也就是说布置有朝向煤壁喷雾喷嘴，和朝向底板喷雾喷嘴，环形喷雾靠近尘源点，直接喷射煤壁和截割滚筒，效果更好。