[发明专利]一种煤巷综掘工作面截割降尘与减尘方法

说明书

本发明公开了一种煤巷综掘工作面截割降尘与减尘方法，在目标综掘工作面降尘前，先选定采用相同降尘技术的综掘工作面作为对照组，测定其煤的固定碳含量和脆性值，记最大降尘率对应的降尘介质用量为最优降尘介质用量，将目标工作面煤的固定碳含量和脆性值与对照组相对比，在最优降尘介质用量的基础上调整目标工作面的降尘介质用量，同时掘进机所用截齿替换为齿尖圆锥角度更小的截齿，若掘进机转速可调，则采用更小的转速截割。本发明能够从根本上减少粉尘的产生，预先为降尘介质用量的多少提供科学指导，既能保证降尘效果又可提高粉尘防治的经济性，有利于降尘技术的推广应用，打破当前“粗放降尘”旧格局，实现“精准降尘”新方法。

技术领域

本发明涉及一种掘进工作面降尘与减尘方法，尤其是一种煤巷综掘工作面截割降尘与减尘方法。

背景技术

煤矿掘进工作面机械化程度逐年增高，产尘量也随之急剧增加。由于长期吸入粉尘引发的尘肺病是我国第一大职业疾病，其中大部分为煤矿职工，对工人身心健康造成了非常严重的危害。

应用于综掘工作面的降尘技术通常有降尘喷雾、抑尘泡沫、除尘风机等，但不管是研究人员还是现场作业人员多注重对降尘技术装备自身参数的优化，比如降尘喷雾的喷嘴结构、水量、水压，抑尘泡沫的发泡剂量、泡沫量，除尘风机抽风量等，很少考虑不同工作面之间产尘特性的差异。实际生产过程中，不同掘进面粉尘浓度可能相差数倍。由于未考虑产尘的差异性，采用的技术参数常常相同或近似，防尘措施的制定与实施缺少科学依据，这容易导致降尘能力与产尘能力的不匹配，即工作面产尘浓度高，但降尘能力不足(降尘介质少)，最终残余粉尘浓度依然较高，降尘效果大打折扣；或产尘浓度低，却采取了过多的降尘措施或介质，造成技术经济匹配不合理，粉尘治理效率较低。因此，若想高效且经济地治理粉尘，需要考虑到不同工作面掘进机截割产尘的差异性。

发明内容

为解决上述问题，本发明综合考虑掘进机截割产尘的差异性特点，针对“粗放式”降尘技术应用的旧格局，提供一种煤巷综掘工作面截割降尘与减尘方法，能够实现粉尘的“精准防治”。

为实现上述目的，本发明提供一种煤巷综掘工作面截割降尘与减尘方法，包括以下步骤：通过执行步骤A1至步骤A2，针对作为对照组的样本煤巷综掘工作面，实现对照组的煤的固定碳含量与脆性值的测定，以及该对照组最优降尘介质用量的获得；然后执行步骤C，针对目标掘进机在目标煤巷综掘工作面进行截割操作的过程，实现降尘介质用量调整；

步骤A1.选定一个样本煤巷综掘工作面作为对照组，测定该对照组的煤的固定碳含量和脆性值；

步骤A2.通过步骤B1至步骤B3获得该对照组的最优降尘介质用量；

步骤B1.初始化t＝1，记录目标掘进机第t次在对照组的样本煤巷综掘工作面进行截割操作的过程中用到的降尘介质用量为w_t；

步骤B2.目标掘进机在对照组的样本煤巷综掘工作面进行第t次截割操作，使用的降尘介质用量w_t按照预设规则进行变化，计算采用降尘措施后的降尘率η_t；

步骤B3.判断t是否等于1，若t等于1，将t的值增加1，进入步骤B2；否则判断η_t是否小于等于η_t-1，若η_t小于等于η_t-1，则记录第t-1使用的降尘介质用量w_t-1为该对照组的最优降尘介质用量；否则将t的值增加1，进入步骤B2；

步骤C.通过测定目标煤巷综掘工作面的煤的固定碳含量和脆性值，结合对照组的煤的固定碳含量和脆性值、以及对照组的最优降尘介质用量，调整目标煤巷综掘工作面的降尘介质用量至目标使用量。

作为本发明的一种优选方案：通过执行步骤D1至步骤D2调整所述的目标掘进机的截齿圆锥角度和截割头转速完成减少煤巷综掘工作面因截割而产生的粉尘的方法：