一种煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置

摘要

本发明公开了一种煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置，包括供风装置和伞状气幕控尘装置，所述供风装置与伞状气幕控尘装置串接固定，所述供风装置设置有第一斜向出风口，第一斜向出风口的出口朝向供风装置的入口倾斜；所述伞状气幕控尘装置用于通过伞状气幕进行区域控尘。本发明意在提供一种煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置，以解决供风与除尘的重叠区域缺少新鲜气流，容易引起有毒有害气体在该区域积聚的问题，通过伞状气幕控尘装置形成的伞状气幕阻隔迎头粉尘向后方扩散实现区域控尘，从而有效控制综掘工作面粉尘的无序扩散而起到控制粉尘作用。

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿供风除尘技术领域，特别涉及一种煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置。

背景技术

我国煤矿综掘工作面是煤矿众多作业地点中粉尘污染最为严重的场所之一，据统计在防尘措施效果发挥不理想的情况下，综掘工作面粉尘浓度通常能够达到1000mg/m

目前，综掘工作面的粉尘防控最主要措施是通过控尘装置将粉尘控制在工作面迎头，然后通过除尘器将含尘气流抽走净化。现行控尘多采用附壁风筒，附壁风筒存在控尘气流不均匀、气流流场紊乱且控尘能力及作用范围有限的问题。此外，附壁风筒控尘装置没有充分考虑供风与除尘的重叠区域缺少新鲜气流的问题，容易引起有毒有害气体在该区域的积聚。

发明内容

本发明是提供一种煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置，以解决供风与除尘的重叠区域缺少新鲜气流的问题。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案。

一种煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置，包括供风装置和伞状气幕控尘装置，所述供风装置与伞状气幕控尘装置固定串接，所述供风装置设置有第一斜向出风口，所述第一斜向出风口的出口朝向供风装置的入口倾斜，所述伞状气幕控尘装置用于通过伞状气幕进行区域控尘。

采用前述方案的本发明，通过设置供风装置为综掘面提供足够新鲜气流，同时通过设置第一斜向出风口使部分气流吹向供风装置的入口方向，为供风与除尘的重叠区域提供新鲜气流，避免重叠区域的有毒有害气体在该区域的积聚。伞状气幕控尘装置是将排出空气形成伞状气幕的装置，并通过伞状气幕阻隔迎头粉尘向后方扩散实现区域控尘，从而有效控制综掘工作面粉尘的无序扩散起到控制粉尘的作用，并可配合抽尘净化系统提高综掘面的控尘效果。

优选的，所述供风装置包括依次连接的供风筒、可伸缩风筒和出风筒，所述所述第一斜向出风口设置在供风筒上。通过调节伸缩风筒段的长度以满足在不同长度工作面的环境下安装本发明装置，将第一斜向出风口设置在供风风筒，以更靠近除尘的重叠区域，提高为重叠区补充新鲜空气的效果。

优选的，所述第一斜向出风口呈风量可调节结构，所述第一斜向出风口与供风筒呈30°～60°的角度倾斜。以通过风量调节结构对第一斜向出风口的出风量进行调节，从而可改变第一斜向出风口和伞状气幕控尘装置的风量分配关系，达到理想的控尘效果。同时，第一斜向出风口与供风筒呈30°～60°角，以便根据综采面现场情况合理选择。

优选的，所述供风装置上还设置有第二斜向出风口(4)，所述第二斜向出风口(4)设置在出风筒(5)上，所述第二斜向出风口(4)呈风量可调节结构，所述第二斜向出风口(4)朝向出风筒风的出口方向倾斜，且与出风筒(5)呈30°～60°的角度倾斜。通过将第二斜向出风口设置，以及将其设置成风量可调节的结构，可进一步对伞状气幕的风量进行控制和调节，同时，经第二斜向出风口吹出的空气，也会增强对迎头粉尘控制的效果，第二斜向出风口与出风筒呈30°～60°角，以便根据综采面现场情况合理选择。

优选的，所述伞状气幕控尘装置由多级伞状气幕发生器组成，伞状气幕发生器能够提供伞状气幕，多级伞状气幕发生器的伞面锥角按照气流方向逐级增大。伞状气幕控尘装置经多级伞状气幕发生器逐级扩大出射角度，形成了以伞状气幕发生器位置为顶点的多级重叠伞状空气幕，增强阻隔迎头粉尘向后方扩散效果。其中，多级包括两级、三级、四级，甚至根据需要设置更多的级数。

优选的，所述伞状气幕控尘按照气流的方向依次包括一级伞状气幕发生器、二级伞状气幕发生器和三级伞状气幕发生器，三个伞状气幕发生器同轴，并按轴向位置可调节的方式设置。以通过适当的级数实现既经济合理，又能达到良好控尘效果的目的。

优选的，所述每个伞状气幕发生器的外周固定连接有多个圆周分布的限位套，限位套可轴向调节的套在导杆上，导杆呈一端固定在出风筒的悬臂结构。使用导杆将供风装置与伞状气幕控尘装置连接，并设置限位套结构实现多个伞状气幕发生器可沿导杆轴向调节到合适的位置，相邻导杆之间的空间构成伞状气幕形成通道。

优选的，三个所述伞状气幕发生器均通过骨架设置所述伞面，骨架包括大钢圈、小钢圈和用于支撑伞面的支撑杆，每个骨架的大钢圈大小相等，且所述限位套固定连接在所述大钢圈上；按照气流方向小钢圈逐级减小。各级伞状气幕发生器的大钢圈大小相等，以确保各级伞状气幕发生器共用同一导杆，气流方向小钢圈逐级减小，以便各级发生器获得适当的风量。

优选的，所述一级伞状气幕发生器的伞面锥角为40°～60°，所述二级伞状气幕发生器的伞面锥角为60°～90°，所述三级伞状气幕发生器的伞面锥角为90°～120°。以通过伞面锥角的不同取值获得理想的多重叠加伞状风幕。

优选的，小钢圈和大钢圈的形状包括多边形、圆形和椭圆形，且同一所述伞状气幕发生器的小钢圈和大钢圈的形状相同。以根据加工或材料选择方便性等因素选择合理形状，达到经济合理目的。

本发明的有益效果是：通过设置供风装置为综掘面提供足够新鲜气流，同时通过设置第一斜向出风口使部分气流吹向供风装置的入口方向，为供风与除尘的重叠区域提供新鲜气流，避免重叠区域的有毒有害气体在该区域的积聚。并可通过调节风量调节结构对第一斜向出风口的出风量进行调节，从而可改变第一斜向出风口和伞状气幕控尘装置的风量分配关系，达到理想的控尘效果。通过设置第二斜向出风口，以及将其设置成风量可调节的结构，可进一步对伞状气幕的风量进行控制和调节，也增强对迎头粉控制效果。通过设置多级伞状发生器组成的伞状气幕控尘装置，多级伞状气幕发生器伞面随风流方向逐级扩大出射角度，形成了以伞状气幕发生器位置为顶点的多级重叠伞状空气幕，增强阻隔迎头粉尘向后方扩散效果。从而对控制综掘工作面粉尘的无序扩散起到有效的粉尘控制作用，并可配合抽尘净化系统提高综掘面的控尘效果。

附图说明

图1为本发明煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置的主视图；

图2为本发明煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置的俯视图；

图3为本发明煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置的左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

说明书附图中的附图标记包括：供风筒1、第一斜向出风口2、可伸缩风筒3、第二斜向出风口4、出风筒5、一级伞状气幕发生器6、小钢圈13、二级伞状气幕发生器7、三级伞状气幕发生器8、导杆9、限位套10、支撑杆11、大钢圈12。

如图1、图2和图3所示；一种煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置，包括供风装置和产生伞状气幕的伞状气幕控尘装置，供风装置与伞状气幕控尘装置串接固定，所述供风装置上设置有第一斜向出风口2，所述第一斜向出风口2的出口朝向供风装置的入口倾斜；所述伞状气幕控尘装置用于通过伞状气幕进行区域控尘。

其中，煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置的供风装置，还包括依次连接的供风筒1、可伸缩风筒3和出风筒5；第一斜向出风口2设置在供风筒1上。第一斜向出风口2呈风量可调节结构，可调节结构可设置成抽拉绳结构在出风口圆周上调节出口直径的大小，从而可改变第一斜向出风口和伞状气幕控尘装置的风量分配关系，所述第一斜向出风口2与供风筒1呈30°～60°的角度倾斜以便根据综采面现场情况合理选择安装角度，为供风与除尘重叠段的区域提供新鲜气流。供风装置上还设置有第二斜向出风口4，所述第二斜向出风口4设置在出风筒5上，所述第二斜向出风口4呈风量可调节结构，可调节结构可设置成抽拉绳结构在出风口圆周上调节出口直径的大小，对伞状气幕的风量进行控制和调节，所述第二斜向出风口4朝向出风筒风的出口方向倾斜，且与出风筒5呈30°～60°的角度倾斜以便根据综采面现场情况合理选择安装角度。在出风筒外表面焊接有1个吊环，出风风筒端整体可由出风筒体5上的吊环悬挂在顶板上。

煤矿综掘工作面用伞状气幕供风控尘装置设置的伞状气幕控尘装置，由多级伞状气幕发生器组成，伞状气幕发生器能够提供伞状气幕，多级伞状气幕发生器的伞面锥角按照气流方向逐级增大。伞状气幕控尘装置按照气流方向依次包括一级伞状气幕发生器6、二级伞状气幕发生器7和三级伞状气幕发生器8，三个伞状气幕发生器同轴，并按轴向位置可调节的方式设置。每个所述伞状气幕发生器的外周固定连接有多个圆周均布的限位套10，限位套10可轴向调节地套在导杆9上，导杆9呈一端固定在出风筒5的悬臂结构。三个所述伞状气幕发生器均通过骨架设置所述伞面，骨架包括大钢圈12、小钢圈13和用于支撑伞面的支撑杆11；每个骨架的大钢圈12大小相等，且所述限位套10焊接在所述大钢圈12上；按照气流方向，三个小钢圈13逐级减小。一级伞状气幕发生器6的伞面锥角为40°～60°，所述二级伞状气幕发生器7的伞面锥角为60°～90°，所述三级伞状气幕发生器8的伞面锥角为90°～120°。小钢圈13和大钢圈12的形状包括多边形、圆形和椭圆形，且同一所述伞状气幕发生器的小钢圈13和大钢圈12的形状相同。

本实施例中，伞状气幕发生器其出风角度经各级伞状气幕发生器逐层扩大，最终形成以伞状气幕发生器位置为顶点的伞状控尘气幕，增强阻隔迎头粉尘向后方扩散效果，其中，伞状气幕控尘装置包括多级伞状气幕发生器，多级包括两级、三级、四级，甚至根据需要设置更多的级数。如受其他结构限制或者使用工况变化，气幕发生器的数量可增加或者减少。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。