[发明专利]一种大采高综采工作面断面控除尘方法及装置

说明书

本发明属于煤矿控尘技术领域。涉及一种大采高综采工作面断面控除尘方法及装置，在采煤机下风侧设置控除尘喷雾装置，顺风流方向斜向煤壁喷射高压水雾，将采煤机下风侧的含尘气流控制在煤帮侧，其中装置包括控除尘喷雾装置、自动控制装置，控除尘喷雾装置设于采煤机的下风侧，受自动控制装置控制；控除尘喷雾装置包括控除尘喷雾本体、喷嘴；喷雾本体上面向煤壁的一侧设有喷雾口，喷嘴设于喷雾口中，并通过喷雾口向外喷雾；喷雾口呈设定角度向煤壁侧倾斜。本发明利用顺风斜向煤壁高压水幕形成的卷吸作用，将采煤机下风侧的含尘气流控制在煤帮侧，高压喷雾在控除尘喷雾装置上风侧面形成负压抽吸粉尘，实现二次引射控尘，控尘效果高，除尘效率高。

技术领域

本发明属于煤矿控尘技术领域，涉及一种大采高综采工作面断面控除尘方法及装置。

背景技术

大采高综采工作面采煤机割煤产尘和煤壁片帮垮落产尘是综采工作面最主要的尘源。割煤和垮落产生的粉尘在风流带动下，沿着工作面煤帮侧迅速扩散，采煤机下风侧10米以内主要沿着煤帮侧扩散，下风侧约10～15米扩散至支架立柱，开始向行人侧扩散，致使工作面能见度降低，影响作业人员正常操作，严重威胁矿井的安全生产以及作业人员的身心健康，急需在采煤机下风侧采取一种控除尘方法和研制相应装置，解决采煤机下风侧粉尘向行人侧扩散问题。

目前，采煤机割煤产尘多采用布置在煤机机面的外喷雾方式进行治理，但现场实际应用过程中，外喷雾射程难以达到采煤机滚筒，尤其是采煤机上风侧滚筒处外喷雾属逆风喷雾，降尘效果有限，采煤机机载除尘风机尚属初步研发阶段，针对大采高综采工作面粉尘扩散问题仍没有好办法解决。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于解决现有除尘方式效果差的问题，提出一种大采高综采工作面断面控除尘方法及装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大采高综采工作面断面控除尘方法，在采煤机下风侧设置控除尘喷雾装置，顺风流方向斜向煤壁喷射高压水雾，将采煤机下风侧的含尘气流控制在煤帮侧。

本基础方案采用顺风斜向煤壁喷射高压水雾，形成一道斜向煤壁的高压喷雾水幕，根据流体力学的射流理论和附壁效应，高压水幕周围的含尘气流将被引向煤帮侧，起到控制粉尘的作用，减少粉尘向人行侧扩散的概率；高压喷雾对工作面进行断面覆盖，能够有效降低含尘气流中粉尘，达到除尘目的。

进一步，在控除尘喷雾装置上设置引射口，利用高压水雾喷射时产生的负压，将含尘气流吸入引射口，并随高压水雾一同喷出；利用高压喷雾后方形成的负压对扩散至支架立柱附近的含尘气流进行二次负压引射，达到二次除尘效果。

进一步，在工作面的液压支架上设置隔尘网，以控制粉尘向外扩散。

进一步，所述控除尘喷雾装置的喷雾参数为：喷雾压力：4～10MPa，耗水量：15～20L/min，引射负压：300～1000Pa，引射风量：20～30m³/min。

一种大采高综采工作面断面控除尘装置，包括控除尘喷雾装置、自动控制装置，所述控除尘喷雾装置设于采煤机的下风侧，并与自动控制装置连接，受自动控制装置控制；所述控除尘喷雾装置包括控除尘喷雾本体、喷嘴；所述喷雾本体上远离采煤机的一侧设有喷雾口，所述喷嘴设于喷雾口中，并通过喷雾口向外喷雾；所述喷雾口呈设定角度向煤壁侧倾斜。

进一步，所述喷雾本体的上风侧设有用于吸入粉尘的引射口，所述引射口与喷雾口相通，喷雾口喷射的高压水雾产生的负压，使粉尘通过引射口吸入，并通过喷雾口与水雾一通喷出，提升降尘效果。

进一步，所述喷雾本体内还设有输送喷雾水的高压水管，所述喷嘴与高压水管连接；所述自动控制装置包括控制箱、电磁阀、用于获取采煤机位置信号的传感器，所述电磁阀设于所述高压水管上，所述电磁阀、传感器均与控制箱连接。

进一步，还包括隔尘网，所述隔尘网设于采煤工作面的液压支架上。