[发明专利]煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置

说明书

本发明公开了一种煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，包括直线轨道、风流场调节风筒、支撑架、直线位移机构和安装杆，直线位移机构设置在支撑架与直线轨道之间；风流场调节风筒包括风筒出风口、风筒框架和负压风筒，安装杆上端与风筒框架下端固连，风筒出风口包括叶片连接环、外叶片和内叶片；风筒框架与安装杆之间设有外叶片拉线调节机构，支撑架与安装杆之间设有直线位移制动机构，支撑架与风筒框架之间设有旋转调节机构，安装杆上设有旋转制动机构，旋转制动机构上设有上仰调节机构。本发明安装使用方便，可靠性高，能改变全风场风流特征及瓦斯和煤尘运移规律，提高了工作效率，保证了煤矿综掘面的安全，实现了节能及绿色通风。

技术领域

本发明涉及一种出风口调控装置，尤其是涉及一种煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置。

背景技术

根据近年来统计，在掘进过程中发生的瓦斯与煤尘爆炸事故占矿井瓦斯煤尘爆炸事故总数的60％～70％。随着煤矿开采深度和广度的延伸，矿井掘进工作面逐渐呈现出通风距离长、井下采掘地点风量不足、掘进巷道通风阻力过大、通风效率降低等一系列问题。掘进煤巷是一个独头巷道，通风回路不完整，稀释和排除来自煤体涌出的瓦斯和作业时产生的粉尘是靠由局部通风机和风筒组成的局部通风系统给端头区域压入的新鲜风流来实现的，局部通风系统通风方式、布置及出风口速度将直接影响掘进通风风流分布情况，进而影响了瓦斯浓度分布规律及通风排瓦效果。由于“煤矿安全规程”仅规定了掘进工作面合理的风速范围和出风口距端头距离，因此，煤矿解决高速大断面煤巷掘进工作面对通风需求增加的方式是实施局部通风总量控制，也就是不断提高局部通风机功率和加大风筒直径。而掘进工作面风量过度加大，也易造成循环风、工作区域局部风速过高，工作条件劣化等现象。

掘进巷道的压入式通风是受限附壁射流通风，与自由射流不同，风流从风筒射出后，由于受到独头巷道局限空间的限制，不久便出现了与风流方向相反的流动。因此，掘进工作面射流通风风流结构可分为射流区、回流区与涡流区。射流区的气流一部分从圆形风筒射出，同时卷吸一部分回流区的气流；回流区的气流一部分被射流卷吸，一部分沿掘进巷道经出口排出。因此，煤巷长度增加、巷道截面积增加、掘进方式改变、推进速度增加、大设备的使用以及井深增加造成的煤层瓦斯含量增加等，这都使得煤巷掘进局部通风量要求加大，实施粗放式的风量总量控制局部通风已不能适应煤矿采掘方式的高速发展。根据煤巷掘进端头流场流动机理，对掘进通风与瓦斯和煤尘运移相互耦合过程进行精细化管理已成为必要。为此，设计一种煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其结构简单，安装使用方便，安全可靠性高，有效解决了采用不断提高局部通风机功率和加大风筒直径易造成循环风、工作区域局部风速过高、工作条件劣化的问题，能够改变全风场风流特征以及瓦斯和煤尘的运移规律，提高了工作效率，节约了能源，且保证了煤矿综掘面的安全，实现了节能及绿色通风。