一种采矿工作面高效通风降尘装置及降尘方法与流程

本发明涉及采矿装备，尤其涉及一种采矿工作面高效通风降尘装置及降尘方法。

背景技术：

1、在采矿作业的过程当中，需要在矿区的内部挖掘巷道，以供工作人员以及工作设备能够对矿石进行挖掘以及运输；由于采矿的工作面是单向封闭区间，其内部不能自然形成循环的气流，为了能够保证工作面周围的氧气含量以及通风降尘需求，会在工作面的后端设置有通风装置，以形成气体循环流动，实现气体的持续泵送以及粉尘的及时排出。

2、传统的通风降尘设备结构简单，通常在工作面的后端5米处设置抽风筒，以及时排出工作面施工产生的粉尘、废气；部分通风装置的出风口处设置有雾化装置，让压入的气流夹杂着水雾朝着工作面流动，实现高效的通风降尘；但是传统的通风降尘装置其负压抽风处设置面积小，通常只是在距离工作面预定距离处的地面上设置专用的风机，依靠巷道内的气体流动，实现通风降尘作业；其降尘所需时间较长，对于空间较大，矿物质粉尘含量较多的巷道来说，降尘所需的时间通常在半小时以上，延长了矿石开采的周期，增加了相关人员、设备资源的损耗。

3、部分企业研究设计将通风开口能够朝着工作面定向移动，能够对巷道内一条线周围的粉尘进行吸收，其能够在一定程度上提升粉尘的吸收效果，但是其通风的范围依旧较小，对通风口周围较远处的空间其抽出通风效果差，延长了通风时间的同时，部分粉尘、废气依然会泄露至后方的巷道内，影响巷道内整体的空气质量，对工作环境产生一定的影响。

4、相关专利文件可以参考：一种矿山井下掘进工作面降尘通风装置（cn214366172u）、一种隧洞爆破开挖掌子面通风降尘装置（cn215927441u）。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种采矿工作面高效通风降尘装置及降尘方法，该发明能够在巷道内形成面状的负压降尘区域，能够提高巷道工作面处粉尘沉降的速率。

2、为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种采矿工作面高效通风降尘装置，包括输送轨道支架，所述输送轨道支架的前端安装有水雾降尘组件，后端安装有负压吸尘组件，所述水雾降尘组件与负压吸尘组件之间具有预定间距，所述输送轨道支架下端滑动连接有用于安装负压吸尘组件的安装定位板，所述负压吸尘组件包括多个负压吸尘管道，所述负压吸尘管道为多个且沿着安装定位板长度方向阵列分布，所述负压吸尘管道表面阵列分布有负压吸尘开口，多个所述负压吸尘管道均连通有负压设备，多个所述负压吸尘管道的末端均通过抬升连接杆联接，所述输送轨道支架下端安装有抬升装置，其中通过抬升装置控制抬升连接杆靠近或者远离输送轨道支架，所述输送轨道支架表面设置有驱动装置，其中通过驱动装置控制水雾降尘组件以及负压吸尘组件线性移动。

4、优选地，所述负压吸尘管道内壁固定连接有若干个支撑连接节，相邻的两个支撑连接节之间具有预定间距，所述输送轨道支架下端滑动连接有清洗支撑装置，所述清洗支撑装置套设于负压吸尘组件外侧对其进行清洁。

5、优选地，所述清洗支撑装置包括清洗安装盒，所述清洗安装盒内部开设有供多个负压吸尘管道通过的清洗通道，所述清洗安装盒内壁转动连接有清洁组件，所述清洁组件包括若干组等距设置的清洁盘，所述清洁盘位置与负压吸尘开口位置相对，多个所述清洁盘之间通过清洁转轴固定连接。

6、优选地，所述清洗安装盒第一侧外壁转动连接有与支撑连接节配合的支撑组件，所述支撑组件包括若干个等距设置的支撑滚轮，所述支撑滚轮与清洗安装盒转动连接。

7、优选地，所述水雾降尘组件包括与输送轨道支架下端相对滑动的降尘平台，所述降尘平台侧壁转动连接有降尘驱动转轴，所述降尘驱动转轴末端安装固定有分配器，所述分配器侧壁固定连接有降尘杆，所述降尘杆表面设置有雾化喷头，所述雾化喷头与分配器相连通，所述降尘平台侧壁安装有电控装置用以控制降尘驱动转轴转动。

8、优选地，所述降尘驱动转轴外侧安装有吹气装置，所述吹气装置包括吹气安装盘，所述吹气安装盘与降尘驱动转轴之间通过转动连接器联接，所述吹气安装盘外壁固定连接有吹气叶片。

9、优选地，所述水雾降尘组件一侧设置有与其相连通的气液混合装置，所述气液混合装置包括混合安装筒，所述混合安装筒内壁滑动连接有第一隔板，所述第一隔板侧壁固定连接有驱动杆，所述降尘驱动转轴表面设置有控制组件与驱动杆相配合，通过控制组件控制驱动杆线性往复移动，所述第一隔板两侧分别设置有弹性的第一泵送气囊以及第二泵送气囊，所述第一泵送气囊通过内部设置有单向阀门一的连接组件一与分配器连通，所述第二泵送气囊通过内部设置有单向阀门二的连接组件二与分配器连通。

10、优选地，所述混合安装筒内部设置有弹性的控制气囊，所述控制气囊内部填充有电流变液，所述控制气囊内部设置有电控组件，所述控制气囊与第一泵送气囊之间设置有第二隔板。

11、一种采矿工作面降尘方法，

12、s1、吸尘预备：通过抬升装置控制负压吸尘组件末端的抬升连接杆下降，通过负压吸尘组件在工作面一侧形成吸尘区域，待抬升连接杆下降完毕后，控制负压设备启动；

13、s2、喷洒降尘：待s1中负压设备启动后，通过电控装置控制降尘杆转动，降尘杆转动的同时通过雾化喷头从上端喷出水雾，通过驱动装置控制水雾降尘组件线性移动，让雾化喷头从不同的位置喷出水雾。

14、优选地，待s2中水雾降尘组件移动预定时间后，调节控制气囊内电流变液处于导电状态，同时控制转动连接器处于工作状态，让吹气装置处于工作状态带动气体循环流动。

15、本发明的有益效果为：

16、1、与在巷道内设置传统的局部负压吸尘组件相比较，通过负压吸尘组件内阵列布置的负压吸尘管道形成面状的负压吸尘区域，能够对巷道工作面工作产生的粉尘进行全方位的吸收，能够快速地将工作面产生的粉尘进行吸收，极大地提高了对巷道工作面的空气净化效率，缩短了采矿周期；通过驱动装置对水雾降尘组件以及负压吸尘组件的位置进行控制，控制二者朝着工作面方向移动，能够根据工作面工作状态进行调节，对装置整体能够进行保护的同时，还能够进一步提高对巷道工作面内空气净化的效率；并且通过抬升组件能够将负压吸尘组件整体进行抬升，将负压吸尘组件收纳后，整体处于巷道的内壁顶端进行容纳，不会影响巷道内降尘后的正常施工，保证采矿工作的正常进行。

17、2、通过在负压吸尘组件的前端设置有水雾降尘组件，通过设置水雾降尘组件产生的水雾能够在初始阶段对巷道内的粉尘进行沉降，提高沉降效率；并且在第二阶段控制转动连接器处于工作状态，通过吹气叶片带动气体定向循环流动，将水雾以及粉尘吹向负压吸尘组件的方向，此时能够进一步提高水雾与粉尘混合的效率，同时也能够提高二者被负压吸尘组件吸收的效率，进一步提高了整体沉降的效率，缩短了采矿的周期；通过设置清洁支撑装置能够同步对多个负压吸尘管道进行清洁，能够在不拆卸负压吸尘管道的情况下对其表面进行清洁，避免管道堵塞，清洗支撑装置还能够对容纳状态下的负压清洁管道起到支撑的作用，避免其松动掉落，保证采矿作业的安全。

18、3、通过设置气液混合装置，能够在水雾降尘组件的一侧对气液进行输送，并且进行高效混合，气液混合装置与水雾降尘组件之间通过控制组件进行协同工作，降低了操控难度，提高了工作效率；并且通过设置控制气囊，控制气囊内设置有电流变液，能够根据除尘的不同阶段对泵送气体的量进行控制，调节混合的比例，满足不同阶段下气体泵送的需求。