一种跟踪采煤机尘源自动控风除尘系统及方法与流程

1.本发明属于煤矿粉尘治理技术领域，涉及一种跟踪采煤机尘源自动控风除尘系统及方法。


背景技术：

2.近年来，随着煤矿开采设备性能不断提高，煤矿的开采速度不断加快，产能不断提高，矿井粉尘污染问题也日益突出。综采工作面一直以来都是煤矿粉尘防治的重点和难点。
3.采煤机滚筒割煤产尘和降柱移架相邻侧护板缝隙落尘两大尘源叠加，在风流的作用下快速扩散，进而弥漫整个综采面，危害极为严重。据现场实测，在无任何防尘措施的情况下，综采工作面全尘粉尘浓度超过4000mg/m3，严重影响了矿工的身心健康，制约了煤矿的安全生产。
4.目前，针对上述尘源的治理技术主要包括采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术、采煤机含尘气流控制技术以及液压支架喷雾降尘技术等。现有技术能够将综采面的总粉尘和呼吸性粉尘降低85％和70％以上，但仍不能有效解决综采面的粉尘问题，且目前国外也无有效治理措施。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种跟踪采煤机尘源自动控风除尘系统及方法，以降低采煤机附近区域的风速，降低粉尘扩散速度，进而有效提高机载除尘器的抽尘净化效率。
6.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种跟踪采煤机尘源自动控风除尘系统，包括控制单元和若干沿工作面间隔布置且安装在巷道液压支架上的捕尘帘，以及用于冲洗捕尘帘的喷淋装置；控制单元包括设置在采煤机上的信号发射器和设置在捕尘帘上的信号接收器，以及与信号接收器相连的控制器；信号接收器用于接收来自信号发射器发出的采煤机位置信息，并将采煤机位置信息发送至控制器；控制器根据采煤机位置信息控制捕尘帘的状态，使位于采煤机前后两侧的捕尘帘处于伸出状态，其它位置的捕尘帘属于缩回状态，以使采煤机始终处于由两个处于伸出状态的捕尘帘围成的空间内；还包括设置在采煤机上的机载除尘器，以对由位于采煤机两侧的捕尘帘围成的区域进行集中抽尘净化。
8.可选地，所述喷淋装置包括设置在捕尘帘两侧且喷口朝向捕尘帘的第一喷嘴，第一喷嘴的喷口相对于捕尘帘呈倾斜状态以增大第一喷嘴的有效喷洒面积。
9.可选地，所述喷淋装置与控制单元连接，以实现按设定时间和频次对捕尘帘进行冲洗。
10.可选地，所述捕尘帘包括捕尘帘本体，捕尘帘本体的上端固定在卷轴上，卷轴转动连接在巷道液压支架上并与固定在该巷道液压支架上的驱动装置固定连接。
11.可选地，还包括环绕卷轴设置的箱罩，箱罩的开口朝下以避让捕尘帘本体。
12.可选地，还包括沿卷轴轴向布置的多个第二喷嘴以使捕尘网实时处于湿润状态。
13.可选地，所述第二喷嘴位于卷轴内。
14.一种跟踪采煤机尘源自动控风除尘方法，利用沿工作面间隔布置的巷道液压支架布置能够自动缩放的捕尘帘，并通过控制单元使位于采煤机前后两侧的捕尘帘自动伸出，其余捕尘帘处于缩回状态，且捕尘帘能够随着采煤机的移动而切换状态，以使采煤机始终处于由两个处于伸出状态的捕尘帘围成的空间内，并通过设置在采煤机上的机载除尘器对由位于采煤机两侧的捕尘帘围成的区域进行集中抽尘净化。
15.本发明的有益效果在于：阻尘降尘效率高，通过自动展开位于采煤机所在区域两侧的捕尘网，使得采煤机处于相对封闭的区域内，进而一方面可将粉尘封闭在该区域内，极大减少了粉尘的逃逸，有利于利用机载除尘器对该区域的粉尘进行集中抽尘净化；另一方面，还可降低采煤机附近的风速，能够一定程度上减少扬尘；此外，通过位于下风侧的捕尘帘可对逃逸的粉尘进行再次捕集，显著降低了综采工作面采煤机滚筒割煤带来的粉尘对环境的污染。
16.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
17.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
18.图1为本发明一种跟踪采煤机尘源自动控风除尘系统的示意图；
19.图2为捕尘帘的结构示意图；
20.图3为捕尘帘的安装位置示意图。
21.附图标记：下风侧捕尘帘1、采煤机2、机载除尘器3、上风侧捕尘帘4、信号接收器5、控制箱6、电机7、喷嘴底座8、第一喷嘴9、卷轴10、箱罩11、捕尘网12、导轨13、巷道液压支架14。
具体实施方式
22.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
24.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
25.参阅图1～图3，一种跟踪采煤机尘源自动控风除尘系统，包括控制单元和若干沿工作面间隔布置且安装在巷道液压支架14上的捕尘帘；控制单元包括设置在采煤机2上的信号发射器和设置在捕尘帘上的信号接收器5，以及与信号接收器5相连的控制器；信号接收器5用于接收来自信号发射器发出的采煤机位置信息，并将采煤机位置信息发送至控制器；控制器根据采煤机位置信息控制捕尘帘的状态，使位于采煤机2前后两侧的捕尘帘处于伸出状态，其它位置的捕尘帘属于缩回状态，以使采煤机2始终处于由两个处于伸出状态的捕尘帘围成的空间内；还包括设置在采煤机2上的机载除尘器3，以对由位于采煤机2两侧的捕尘帘围成的区域进行集中抽尘净化。机载除尘器3可为机载高压喷雾引射除尘器或电动除尘器。
26.可选地，还包括喷淋装置，喷淋装置包括设置在捕尘帘两侧且喷口朝向捕尘帘的第一喷嘴9，喷淋装置与控制单元连接，以实现按设定时间和频次对捕尘帘进行冲洗；第一喷嘴9的喷口相对于捕尘帘呈倾斜状态以增大第一喷嘴9的有效喷洒面积。本发明的捕尘帘能够进行自动反冲洗，及时除去其上的灰尘，捕尘效果好。
27.可选地，捕尘帘包括捕尘帘本体，捕尘帘本体的上端固定在卷轴10上，卷轴10转动连接在巷道液压支架14上并与固定在该巷道液压支架14上的驱动装置固定连接，驱动装置可为电机。
28.可选地，捕尘帘本体包括捕尘网12和设置在其两侧的可弯曲的导轨13。
29.可选地，还包括环绕卷轴10设置的箱罩11，箱罩11的开口朝下以避让捕尘帘本体。
30.可选地，还包括沿卷轴10轴向布置的多个第二喷嘴以使捕尘网12实时处于湿润状态，第二喷嘴可位于卷轴10内，也可位于卷轴10的一侧或两侧。
31.一种跟踪采煤机尘源自动控风除尘方法，利用沿工作面间隔布置的巷道液压支架14布置能够自动缩放的捕尘帘，并通过控制单元使位于采煤机2前后两侧的捕尘帘自动伸出，其余捕尘帘处于缩回状态，且捕尘帘能够随着采煤机2的移动而切换状态，以使采煤机2始终处于由两个处于伸出状态的捕尘帘围成的空间内，并通过设置在采煤机2上的机载除尘器3对由位于采煤机2两侧的捕尘帘围成的区域进行集中抽尘净化。
32.实施例
33.一种跟踪采煤机尘源自动控风除尘系统，主要由控制单元、捕尘帘和机载除尘器3组成，控制单元包括设置在采煤机2上的信号发射器和设置在捕尘帘上的信号接收器5，以及与信号接收器5相连的控制器。当采煤机2靠近时，接收器接收到来自位于采煤机2上的信号发射器的信号，并将该信号发送至控制器，通过控制器控制捕尘帘伸出。这时，原风流由于受到采煤机上风侧的上风侧捕尘帘4的阻挡，而改变风流方向，从而降低了采煤机2附近的风速，一定程度上减少了高风速造成的二次扬尘，降低采煤机2附近粉尘的运动速度。然后通过机载除尘器3对该封闭区域的粉尘进行集中抽尘净化。机载高压喷雾引射除尘器的
工作原理是通过其内置的高压喷嘴形成负压，抽吸粉尘，然后通过粉尘与喷雾结合，将其净化排除。另外，对于机载除尘器3未处理到而逃逸的粉尘，通过位于采煤机下风侧的下风侧捕尘帘1对其进行二次捕集。捕尘帘是根据采煤机2的信号实现自动升降的，这样就可以使得采煤机2始终处在一个相对封闭的空间内，有效阻止了采煤机滚筒割煤粉尘的扩散，并通过机载除尘器3以及捕尘帘对粉尘进行两次捕集，极大的降低了采煤机附近的粉尘浓度。
34.捕尘帘主要由控制箱6、电机7、喷嘴底座8、第一喷嘴9、卷轴10、箱罩11、捕尘网12、可弯曲的导轨13组成，该装置由吊索固定在巷道液压支架14上，间隔一定距离均匀布置。巷道液压支架14通过其电液控制系统控制其升降，捕尘帘随巷道液压支架14升降，从而实现阻尘、捕尘功能。控制箱6与控制器连接，用来控制电机7内部的卷轴10的正反转，从而控制捕尘帘本体12的伸缩。在卷轴10内间隔一定距离布置小流量的第二喷嘴，这样可以保持捕尘帘实时处于湿润状态，这样就可以使得位于采煤机下风侧的一道捕尘帘实现对逃逸粉尘的捕集功能。同时在控制箱6上还布置了喷嘴底座8，喷嘴底座8上布置了一个大流量的第一喷嘴9，与巷道液压支架14实现连控，设置间隔一定时间进行喷水，喷水方向斜喷向捕尘帘，以使面积最大化，实现对捕尘帘的反冲洗，避免由于捕尘帘沾灰太多，导致捕尘帘捕尘能力下降、升降受阻的现象。
35.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。