一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法与流程

本发明属于煤矿生产领域，尤其涉及一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法。

背景技术：

1、掘进工作面的粉尘是行业难题，因为独头掘进粉尘污染随风流到处扩散，尽管现有技术对掘进面的粉尘问题做了大量研究也有很多除尘方法。例如降尘、灭尘、隔离粉尘这些措施虽然能够减少粉尘污染，但均不能达标。这是因为无论采用何种方式，降尘技术都面临着挑战。风力带动粉尘迅速传播，使得理论上要将粉尘降至零几乎不可能；灭尘方法同样受限，只有在静态环境下才能完全消除粉；而隔离粉尘，尤其是全断面隔离粉尘，不仅施工难度大、成本高，而且全面覆盖后进行切割等操作可能引发火花，增加瓦斯爆炸的风险，所以这种方式显然是不可取的。

2、在目前的除尘方法中，负压吸尘是一种效果较好的选择，能够有效降低粉尘，但需要庞大的除尘装备而且需要较长而且体积较大的除尘风筒跨越多个独立移动的设备，而且除尘风筒吸风口还需要随掘进不断移动等，现存的负压吸尘设备在现场实施会给施工带来很大影响；另外，负压吸尘是独立系统，不能控制压入送风风流，很难避免压入式风流射流造成的迎头粉尘紊流，会在一定范围内影响施工区域；再者，负压吸尘设备的功率体积都很大。所以现有的通风除尘方式很难达到国家规定的治理效果，尤其是岩巷机械化掘进的降尘更是生产难题。现有的通风系统正压集中出风射流造成紊乱导致工作区域粉尘与风流混合流动，降尘效果无法达到标准空气质量要求，对施工影响很大难以推广。

3、虽然负压吸尘除尘方法可能能够完全清除粉尘，但要求具备远超巷道送风量的强大吸力，这在实践中并非可行。因此，无论采用何种方法，都会面临生产受影响、成本高昂等问题，因而难以广泛推广应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法，以解决现有的通风系统正压集中出风射流导致工作区域粉尘与风流混合后向后巷流动，形成巷道内扬尘，且传统降尘效果无法达到标准空气质量要求的问题。

2、本发明采用以下技术方案：一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法，包括：新风箱和吸尘箱；吸尘箱靠近工作面迎头设置，新风箱远离工作面迎头设置；新风箱上开设有新风入口和新风出口，新风出口朝向工作面或朝向巷道侧壁设置，新风入口与巷道风筒相连通；

3、除尘方法为：通过巷道风筒将新风导入新风箱，使得新风箱的新风从新风出口吹出并输送至工作面，进而使得工作面的风压增大，同时吸尘箱的负压将工作面的粉尘进入吸尘箱并顺着吸尘管道排出工作面。

4、进一步地，新风箱固定在掘进机远离工作面迎头的一侧，吸尘箱固定在掘进机靠近工作面迎头的一侧。

5、进一步地，新风箱为条状的壳体结构、且其走向横跨巷道的断面设置，新风箱的新风出口为栅格状、且用于将新风均匀地吹向工作面。

6、进一步地，新风箱为风流换向器，并通过连接风管与分风箱相连通；风流换向器用于与巷道风筒相连通，并将一部分新风直接送出风流换向器吹向工作面，还将另一部分新风通过连接风管输送至分风箱并通过分风箱吹向工作面，进而从巷道两侧对工作面的粉尘加压，迫使粉尘进入吸尘箱。

7、进一步地，风流换向器为壳体结构，其远离工作面的一侧开设有进风口，其靠近工作面的一侧开设有出风口，其靠近分风箱的一侧开设有调节口，风流换向器内设置有调节机构，调节机构用于调节新风通过调节口进入分风箱的风量，进而调节巷道两侧的风压。

8、进一步地，调节机构包括：

9、转向门板，靠近调节口设置，其一侧与套设在风流换向器壳体上的转动轴固定连接；

10、连接板，其一端与转动轴的下端固定连接；

11、液压油缸，位于风流换向器的底部，其固定端固定在风流换向器的底部，其活动端与连接板的另一端铰接，用于拉动连接板的另一端左右运动，进而使得转动轴转动，进而转动转向门板。

12、进一步地，调节机构还包括：

13、定位滑板，其左侧抵在液压油缸的活动端；其右侧与丝杆的左端固定连接，丝杆的右端固定在风流换向器的底部，定位滑板用于抵住液压油缸的活动端，进而对液压油缸进行限位，使转向门板保持在某一开度。

14、进一步地，定位滑板下侧固定连接有两个对称设置的耳杆；

15、调节机构还包括：

16、底轨，其底部固定在风流换向器的内腔底部，为条状的长方形框，其较长的两侧均开设有条状槽，两个条状槽均用于定位滑板的两个耳杆伸入，进而使得定位滑板在丝杆的带动下沿条状槽的方向往复移动。

17、本发明的有益效果是：

18、本发明在掘进机上并且靠近工作面迎头的位置安装吸尘箱，进而在迎头形成负压，然后通过设置在掘进机上并且远离工作面迎头的新风箱供给新风与前方迎头负压均衡，这样能保证从新风箱到吸尘箱之间的工作区域处于新风环境，进而使得人员在新风环境内工作，使得掘进工作面的粉尘达到要求；

19、本发明的新风箱的走向横跨巷道的断面设置，进而使得新风箱的新风出口将巷道风筒的新风扩散到全断面，然后在吸尘箱的负压作用下使工作面的含尘风流进入吸尘箱并顺着吸尘管道排出工作面；

20、本发明的新风箱和吸尘箱均可以固定在掘进机的顶部，能够保证在掘进机所在区域通风除尘有效性不会受到掘进工作面移动的影响；风流匹配的平衡又保证了掘进迎头粉尘不会逸散到离吸尘箱更远的距离；

21、本发明通过吸尘风流与新风风流流量的匹配，来抑制掘进工作面迎头粉尘向巷道后方流动，实现在新风箱和吸尘箱之间恒定新风流，保证工作人员处于新风箱到吸尘箱之间的新风环境内进行作业。

技术特征：

1.一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法，其特征在于，包括：新风箱(500)和吸尘箱(600)；所述吸尘箱(600)靠近工作面迎头设置，所述新风箱(500)远离工作面迎头设置；所述新风箱(500)上开设有新风入口和新风出口，所述新风出口朝向工作面或朝向巷道侧壁设置，所述新风入口与巷道风筒(700)相连通；

2.根据权利要求1所述的一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法，其特征在于，所述新风箱(500)固定在掘进机(200)远离工作面迎头的一侧，所述吸尘箱(600)固定在掘进机(200)靠近工作面迎头的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法，其特征在于，所述新风箱(500)为条状的壳体结构、且其走向横跨巷道的断面设置，所述新风箱(500)的新风出口为栅格状、且用于将新风均匀地吹向工作面。

4.根据权利要求1所述的一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法，其特征在于，所述新风箱(500)为风流换向器(100)，并通过连接风管(104)与分风箱(115)相连通；所述风流换向器(100)用于与巷道风筒(700)相连通，并将一部分新风直接送出风流换向器(100)吹向工作面，还将另一部分新风通过连接风管(104)输送至分风箱(115)并通过分风箱(115)吹向工作面，进而从巷道两侧对工作面的粉尘加压，迫使粉尘进入吸尘箱(600)。

5.根据权利要求4所述的一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法，其特征在于，所述风流换向器(100)为壳体结构，其远离工作面的一侧开设有进风口(102)，其靠近工作面的一侧开设有出风口(103)，其靠近分风箱(115)的一侧开设有调节口，所述风流换向器(100)内设置有调节机构，所述调节机构用于调节新风通过调节口进入分风箱(115)的风量，进而调节巷道两侧的风压。

6.根据权利要求5所述的一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法，其特征在于，所述调节机构包括：

7.根据权利要求6所述的一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法，其特征在于，所述调节机构还包括：

8.根据权利要求7所述的一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法，其特征在于，所述定位滑板(110)下侧固定连接有两个对称设置的耳杆(112)；

技术总结本发明公开了一种用于掘进工作面的负压主导正压均衡的新风除尘方法，包括：新风箱和吸尘箱；吸尘箱靠近工作面迎头设置，新风箱远离工作面迎头设置；新风箱上开设有新风入口和新风出口，新风出口朝向工作面或朝向巷道侧壁设置，新风入口与巷道风筒相连通；除尘方法为：通过巷道风筒将新风导入新风箱，使得新风箱的新风从新风出口吹出并输送至工作面，进而使得工作面的风压增大，同时吸尘箱的负压将工作面的粉尘进入吸尘箱并顺着吸尘管道排出工作面；本发明解决现有的通风系统正压集中出风射流造成紊乱导致工作区域粉尘与风流混合流动，降尘效果无法达到标准空气质量要求的问题。技术研发人员：惠兴田受保护的技术使用者：陕西惠天煤矿工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/21