[发明专利]一种覆盖面及气流速度优化的空气幕发生器及其运行工艺

说明书

本发明公开了一种覆盖面及气流速度优化的空气幕发生器及其运行工艺，包括上侧左段条状出风口、上侧右段条状出风口、左侧条状出风口、右侧条状出风口；所述上侧左段条状出风口与左侧条状出风口间倒角连接，所述上侧右段条状出风口与右侧条状出风口间倒角连接，使形成的空气幕在横截面内连续完整分布；所述上侧左段条状出风口和上侧右段条状出风口相对于气流喷嘴的角度活动调节，使形成的空气幕垂直分布于同一横截面内。本发明的空气幕发生器增大空气幕覆盖面积、使气流速度在空气幕内均匀分布，从而增强空气幕的阻断效果，提高粉尘治理效果。

技术领域

本发明属于煤矿粉尘防治领域，尤其涉及一种覆盖面及气流速度优化的空气幕发生器及其运行工艺。

背景技术

我国作为最大的煤炭消费国。近年来，随着综掘机械化程度的不断提高，矿井的开采方法和采煤工艺向着高产、集约化生产的方向发展。但同时该技术还容易导致综掘工作面的粉尘浓度增加，粉尘浓度经常超标。粉尘的煤尘颗粒的物理和化学性质决定它不但威胁矿井职工的健康而且还影响煤矿的安全生产。因此，采取有效措施降低煤矿井下粉尘浓度势在必行。

由于通风系统粉尘分散的动态变化，粉尘浓度的现场测量受到限制，在过去几年里，研究人员大多用数值模拟方法研究了煤矿巷道的气固两相流动。数值方法已得到验证，并提供了通过实验方法无法获得的有用信息。综合分析国内外主要的粉尘防治措施，空气幕粉尘控制技术被认为是一种清洁、经济、高效的粉尘控制技术。空气幕的降尘效率与空气幕发生器密切相关。但现有的结构仍然存在空气幕不连续分布、覆盖面积小、气流速度不均匀等问题，导致粉尘治理效果仍不理想。因此，本发明对空气幕发生器进行优化，并通过数值模拟结果分析了改进空气幕对粉尘分散分布的影响，为煤矿井下清洁生产粉尘控制提供理论指导，对保证矿井的安全生产具有深远意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种覆盖面及气流速度优化的空气幕发生器及其运行工艺，使形成的空气幕在横截面内全面、均匀覆盖，增强空气幕的阻断效果，提高粉尘治理效果。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种覆盖面及气流速度优化的空气幕发生器，包括上侧左段条状出风口、上侧右段条状出风口、左侧条状出风口、右侧条状出风口；所述上侧左段条状出风口与左侧条状出风口间倒角连接，所述上侧右段条状出风口与右侧条状出风口间倒角连接，使形成的空气幕在横截面内连续完整分布；所述上侧左段条状出风口和上侧右段条状出风口相对于气流喷嘴的角度活动调节，使形成的空气幕垂直分布于同一横截面内。

优选的，所述倒角的倒角半径为0.1m。

优选的，所述上侧左段条状出风口相对于气流喷嘴的可调角度为0～30°，所述上侧右段条状出风口相对于气流喷嘴的可调角度为0～10°。

优选的，所述空气幕发生器的宽度为0.03m，初供风速度为15m/s，空气幕初风速为10m/s。

一种覆盖面及气流速度优化的空气幕发生器的运行工艺，其特征在于，空气幕发生器分别从上侧左段条状出风口、上侧右段条状出风口、左侧条状出风口、右侧条状出风口吹出空气气流，在横截面上形成连续完整覆盖、垂直分布的空气幕且空气气流在空气幕内均匀分布，能降低粉尘停留时间、降低粉尘浓度，增强空气幕的阻断效果，提高粉尘治理效果。

相比于现有技术，本发明的有益效果如下：

1）本发明通过空气幕发生器的上侧左段条状出风口与左侧条状出风口间、上侧右段条状出风口与右侧条状出风口间采用的倒角连接，使形成的空气幕在横截面内连续分布，间断区域产生，有利于增强空气幕的阻断效果，提高粉尘治理效果。

2）本发明通过将空气幕发生器的上侧条状出风口分割为左侧与右侧两段，分别调节角度，使形成的垂直空气幕分布于同一横截面内，也有利于空气流场在横截面内的均匀分布，有利于增强空气幕的阻断效果，提高粉尘治理效果。