[实用新型]一种形成矿用局部无尘空间的装置

说明书

本实用新型涉及一种形成矿用局部无尘空间的装置及方法,局部无尘空间由平面射流风幕发生装置和新风供给系统构成，所述平面射流风幕发生装置包括风幕发生器、送风管和风幕供风箱，所述风幕发生器为管状结构，其一侧开设送风槽，送风槽内均布若干导流叶片；所述风幕发生器的送风槽内吹出竖向射流风幕，风幕沿风幕发生器连线向外偏斜15‑20°的角度，以多个首尾密封连接的风幕围合成一个相对封闭的无尘空间；所述无尘空间的上方设置新风供给系统，由上至下向无尘空间内补充新鲜空气。

技术领域

本实用新型涉及矿井职业病防治的空气隔尘领域，一种形成矿用局部无尘空间的装置。

背景技术

尘肺病已成为制约我国煤矿绿色可持续发展的重要因素。据统计，2017年我国尘肺病新发病例22701例，较2009年翻番；截至2018年底，我国职业性尘肺病报告人数超过87.3万例，其中62.52%都集中在矿山作业行业。近些年，随着煤矿机械化程度的不断提高以及岩石巷道数量的增多，这一比例还在不断上升。煤矿尘肺病现象之所以如此严峻，是因为煤矿粉尘治理存在以下五大难点：（1）粉尘浓度高，可高达3000 mg/m³，（2）小粒径粉尘比重大，粒径小于2.5μm的粉尘可达50%，（3）粉尘运移速度快，集尘难，运移速度可到5m/s,（4）尘源点发散，处处产尘，（5）井下空间狭小，设备布置受限。

现有煤矿粉尘治理方式主要有口罩隔尘、喷雾降尘、泡沫抑尘、通风排尘以及除尘器除尘。口罩隔尘是个体防护的最后屏障，具有较高的隔尘效果，但是存在容尘量小、呼吸阻力大及影响工作人员交流等诸多问题。喷雾降尘和泡沫抑尘属于开放式除尘，由于较高的粉尘运移速率，对粉尘的捕集效率有限。抽出式通风排尘能够有效的将粉尘控制在有限范围内，但是不适用于瓦斯矿井。除尘器除尘结合了通风和除尘器，是目前煤矿主要采用的粉尘治理技术。除尘器除尘核心技术包括控尘系统和除尘器，现有除尘器的除尘效率可达99%以上，但是控尘效果较低，是制约煤矿井下除尘系统高效运行的瓶颈技术。

通风是掘进工作面最重要的排、控尘方式，可很大程度的控制粉尘产生后的扩散和流动，结合除尘系统，可达到较好的空气净化效果。但在掘进工作面的小空间内，通风排尘无法避免在较短形成内实现含尘空气的完全捕收并送入除尘器净化，导致掘进工作面司机和指挥人员处于含尘气流的侵袭氛围，威胁该区域作业人员健康。

现有通风排控尘方法主要有压入式通风排尘、长压短抽控尘、附壁风筒工艺控尘和压风分风控尘等方式。其中压入式通风排尘骨架风筒处、掘进机司机处和掘进机机尾后的粉尘浓度均超过300 mg/m³；长压短抽控尘方式掘进机司机处和掘进机后方的粉尘浓度均超过100 mg/m³；附壁风筒工艺控尘能较好的控制掘进面粉尘向巷道扩散，使掘进机后方的粉尘浓度降至32 mg/m³，但掘进机司机处的粉尘浓度高于100 mg/m³，粉尘污染严重；压风分风控尘是将附壁风筒的压出风流进行分风，当分风量为40%的时候，掘进机司机处的粉尘浓度能达到较低的22 mg/m³，但指挥岗位处空气中粉尘浓度仍然没有得到改善。可以看出，这四种方式能有效将粉尘控制在掘进机前方附近位置，在向巷道进一步扩散过程中被除尘系统净化。但是，由于通风排、控过程需要必要的流动空间才能将粉尘产生后携带进入吸尘口（或除尘器入口），这一必要的行程范围就是掘进面与掘进机尾部之间的这一有限空间，在这一空间内的活动人员就是掘进机司机和指挥岗位，他们几乎完全暴露在粉尘产生后被气流携带的整个行程中，这一问题成为这两个工作岗位职业病防治的重点和难点，也是整个掘进施工全链条（全覆盖）防尘工作中的最后一个待突破难题。

此外，附壁风筒使用后，巷道局部通风方式发生改变，对高瓦斯突出矿井会产生潜在的瓦斯聚集风险，危及煤矿生产安全。对于附壁风筒技术还存在风筒随着掘进推进重复拆卸和安装、操作工人劳动强度大、装卸耗时长的操作管理问题。