[发明专利]断面可调综掘巷道除尘试验系统

说明书

本发明属于综掘巷道除尘测试技术领域，具体涉及一种断面可调综掘巷道除尘试验系统；包括设置在地面的模拟巷道，模拟巷道内的模拟通风装置、除尘装置、风速分布测试装置、双通道颗粒物浓度连续在线监测仪、双通道颗粒物采样器以及数据采集装置。模拟通风装置的供风风筒架设在间隔布置的自动移动装置上；风速分布测试装置布置在模拟巷道内的不同断面内；除尘装置的吸风风筒的吸风口设有风量测量装置，后端配置有除尘风机；模拟巷道外设置有数据采集装置，数据采集装置实时显示风筒出风口及吸风口风量，实时监测模拟巷道指定断面的风速、风量状况，实时显示巷道内的粉尘状况，监控各装置的运行状态。

技术领域

本发明属于综掘巷道除尘测试技术领域，具体涉及一种断面可调综掘巷道除尘试验系统。

背景技术

煤矿掘进工作面巷道内的粉尘污染一直是威胁井下作业人员职业安全健康和矿井安全高效生产的严峻问题。粉尘危害主要体现在两个方面，一是粉尘在一定条件下可以发生自燃甚至爆炸，二是作业人员长期吸入粉尘并在肺内沉积引起肺组织弥漫性纤维化而引发尘肺病。尘肺病是危害作业人员安全健康最严重的职业病，覆盖的群体广，潜在危害大，破坏性强。近年来，矿山尘肺病发病率整体呈持续增高、逐年上升，且发病工龄缩短的趋势。综掘工作面作为煤矿主要粉尘污染场所，由于高速风流携带截割粉尘向巷道后部其它作业区域运移、扩散，导致生产现场粉尘污染严重。掘进工作面供风和除尘装置是改善综掘环境的有效手段，为了揭示综掘面风流场运移对粉尘场扩散的影响规律，优化除尘系统布置，提高降尘效率，一般采用成本较低、难度较小的实验测试方法，构建防尘试验系统，为工作现场降尘、防尘提供试验基础和技术研发平台。

目前实验室模拟巷道是控除尘技术的主要研究手段之一，但固定实验箱体无法满足不同尺寸巷道断面的综掘面试验测试需求，导致所取得的综合防尘研究成果往往适应性较差，降尘效果不佳。

申请号为202010437732.2的专利申请公开了一种断面可调式综掘巷道综合防尘试验系统，采用若干个可调式巷道模型首尾对接形成综掘面模拟巷道，根据工作面的实际情况在综掘面模拟巷道内布置相应设备，借助伸缩隔离布实现巷道模型的四面封闭，通过伸缩支柱调节对应彩钢板的高度，通过滑块调节两块彩钢板之间的距离。通过截割头粉尘发生器利用电动机驱动旋转产生离心力，实现持续、定量沿截割头外表面发射粉尘，通过捕尘网捕获模拟巷道末端扩散粉尘。该模拟巷道，伸缩隔离布作为柔性的模拟巷道顶板，模拟巷道顶板整体无支撑，风力作用时，伸缩隔离布会产生弹性的波动，影响测试结果；并且模拟巷道的两帮较单薄，风量大时，模拟巷道内部空气流速大，模拟巷道容易向内溃缩，甚至垮塌。

因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种断面可调综掘巷道除尘试验系统，包括设置在地面的模拟巷道，模拟巷道的入口衔接降尘通道，模拟巷道的尽头连接截割试验装置，截割试验装置包括截割介质和截割介质固定装置，截割介质封闭巷道断面、形成模拟工作面，截割介质固定装置包覆支撑截割介质；

模拟巷道内沿巷道纵深设置有供风风筒和吸风风筒，供风风筒架设在间隔布置的自动移动装置上，供风风筒的进风端接在模拟巷道外的风机上、排风口处设有出口风量测量装置，供风风筒和与其连接的电动控尘装置和风筒存贮装置组成风量动态可调的控尘组件，通过风筒存贮装置调节电动控尘装置在供风风筒中的安装位置模拟井下掘进巷道内控尘装置的使用工况；吸风风筒的吸风口配置风量测试装置，后端配置有除尘风机，除尘风机采用变频电机；

模拟巷道内设有风速分布测试装置，风速分布测试装置包括在掘进巷道的选定截面上按测试点位置布置的风速风向传感器、压差变送器、大气压力变送器、温湿度变送器以及功率仪；