[发明专利]一种泡沫-水雾-风幕三级联动降尘系统及降尘方法

说明书

本发明公开了一种用于综掘工作面的泡沫‑水雾‑风幕三级联动降尘系统及降尘方法，在综掘机截割头对应处布置多个泡沫喷射嘴、多个大颗粒水雾喷射嘴、多个小颗粒水雾喷射嘴、多个风流喷射嘴，在综掘机截割头前方形成风幕密闭区域半径＞第二降尘区域半径＞第一降尘区域半径＞泡沫降尘区域半径的降尘区域。在综掘机截割头工作处多次剪切降尘泡沫、降尘水雾，能够无空隙的覆盖综掘机切割滚筒，使综掘机截割头的切割在泡沫体内完成，大幅度提高了降尘效率，从而在根本上阻止粉尘向外扩散，并且多次剪切降尘泡沫、降尘水雾使其充分雾化，提高了降尘泡沫、降尘水雾的捕尘能力，有效防止煤尘扩散。

技术领域

本发明涉及综掘工作面降尘领域，尤其涉及一种用于综掘工作面的泡沫-水雾-风幕三级联动降尘系统及降尘方法。

背景技术

我国是一个“富煤、缺油、少气”的国家，煤炭一直是我国重要的基础能源，在国民经济发展过程中有着不可替代的重要作用。近年来，煤炭采深不断增加，机械化、自动化程度开采水平逐步提高，随之而来的矿井生产自然灾害问题也愈发突出，尤其是井下作业区粉尘危害严重威胁了矿井的安全生产和矿工身心健康。煤矿采掘作业现场高浓度粉尘的危害主要有以下三点：(1)导致煤尘爆炸事故；(2)导致长期接尘人员患尘肺病；(3)粉尘能增加机械设备的磨损，减少机械设备使用寿命，从而增加煤炭生产成本。

目前，国内外针对高浓度粉尘问题，常用的综掘面降尘方法主要有喷雾降尘方法、通风降尘、煤层注水以及泡沫降尘等方法。这些方法虽然在目前比较常用，但是由于降尘方式单一，只能在一定程度上降低粉尘浓度，并不能够从根本上解决高浓度粉尘问题，降尘效率并没有达到理想水平，仍有改进空间。

因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于综掘工作面的泡沫-水雾-风幕三级联动降尘系统及降尘方法，在综掘机截割头工作处多次剪切降尘水雾，提高降尘效率。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种用于综掘工作面的泡沫-水雾-风幕三级联动降尘系统，其包括截割臂，截割臂前端设置有综掘机截割头，其中，该综掘机截割头后方的截割臂上均匀布置有多个泡沫喷射嘴，多个泡沫喷射嘴处于喷射状态，在综掘机截割头前方形成罩形的泡沫降尘区域；多个泡沫喷射嘴后方的截割臂上均匀布置有多个大颗粒水雾喷射嘴，多个大颗粒水雾喷射嘴处于喷射状态，在综掘机截割头前方形成罩形的第一降尘区域；多个大颗粒水雾喷射嘴后方的截割臂上均匀布置有多个小颗粒水雾喷射嘴，多个小颗粒水雾喷射嘴处于喷射状态，在综掘机截割头前方形成罩形的第二降尘区域；截割臂后方的综掘机机身上均匀布置有多个风流喷射嘴，多个风流喷射嘴处于喷射状态，在综掘机截割头前方形成罩形的风幕密闭区域；风幕密闭区域半径＞第二降尘区域半径＞第一降尘区域半径＞泡沫降尘区域半径。

所述的泡沫-水雾-风幕三级联动降尘系统，其中，上述多个泡沫喷射嘴通过第一输送管与泡沫发生装置相连通，泡沫发生装置通过第一进风支管与巷道供风管道相连通，泡沫发生装置通过第一进水支管与巷道供水管道相连通；多个大颗粒水雾喷射嘴、多个小颗粒水雾喷射嘴均与一综掘机外喷雾进水管相连通；多个风流喷射嘴均通过第二进风支管与巷道供风管道相连通。

所述的泡沫-水雾-风幕三级联动降尘系统，其特征在于，上述综掘机外喷雾进水管一端与巷道供风管道相连通，综掘机外喷雾进水管中部通过降尘剂输送管与一电动添加泵相连通，电动添加泵与降尘剂储液罐相连通。

所述的泡沫-水雾-风幕三级联动降尘系统，其特征在于，上述大颗粒水雾喷射嘴是孔径为2mm的含X形导流芯混合式喷嘴，与水平方向呈30°角进行喷雾，形成的第一降尘区域半径为0.5米，形成的水雾粒径在50-100μm之间，用于捕捉较大颗粒的粉尘，上述小颗粒水雾喷射嘴是孔径为1mm的含X形导流芯混合式喷嘴，与水平方向呈45°角进行喷雾，形成的第二降尘区域半径为1米，形成的水雾粒径在20-50μm之间，用于捕捉较小颗粒的粉尘；大颗粒水雾喷射嘴、小颗粒水雾喷射嘴的喷雾压力均为8Mpa。