一種礦用TBM除塵系統的制作方法

本實用新型涉及一種礦用全斷面硬巖掘進機TBM，尤其涉及的是一種礦用TBM除塵系統。

背景技術：

巖巷快速掘進的根本出路在于機械化，而粉塵治理作為巖巷機械化破巖的一個歷史性難題，嚴重影響到巖巷機械化作業線的推廣。煤礦全斷面硬巖掘進機(TBM)作業線，掘進單進、生產效率可以比普通炮掘提高5至10倍，大幅提高單進水平和施工安全保障水平，實現高度機械化、自動化、信息化，實現了傳統巖巷掘進技術和裝備的歷史性突破，為解決煤礦發展的巖巷瓶頸問題奠定了堅實基礎。

煤礦全斷面硬巖掘進機，利用旋轉刀盤上的滾刀擠壓剪切破巖，通過旋轉刀盤上的鏟斗齒卷起石渣，落入主機皮帶機上向后輸送，再通過連續皮帶機運走，滾刀在擠壓、破碎的過程中會產生出大量的粉塵，不及時降塵會快速向巷道后方擴散。粉塵治理難，難在粉塵擴散速度快，擴散到巷道后再去降塵就更加困難，傳統的后方降塵、捕塵措施效果很不理想。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種礦用TBM除塵系統，實現對粉塵的有效治理。

本實用新型是通過以下技術方案實現的，本實用新型包括機載吸風管道、機載排風管路、機載供風管路和除塵風機，還包括供風風機、供風風筒、調風裝置；所述機載吸風管道沿礦用TBM的主機長度方向設置，所述除塵風機設置礦用TBM的主機上，所述除塵風機前端與機載吸風管道相連，后端與機載排風管道相連，所述供風風機與供風風筒相連，所述供風風筒上設有第一供風口和第二供風口，所述調風裝置分別設置于第一供風口和第二供風口上，所述第一供風口位于除塵風機之后，所述第二供風口連接機載供風管路，所述機載供風管路的出口位于礦用TBM的工作面小于或等于10m處。

所述供風風機的供風量至少為850m³/min，所述除塵風機的吸風量為500m³/min。需要考慮巷道的延伸，巷道散熱量、風阻和風量，要滿足供風量為900m³/min左右。

所述第一供風口的供風量至少為300m³/min，第一供風口供應到工作面的風量為至少145m³/min，所述機載供風管路供應到工作面的風量為小于或等于355m³/min。除塵風機停機時，第一供風口的風可以自然擴散通風，能夠確保風流流向設備后方(300m³/min)，除塵風機開啟時，一部分通過巷道風流向工作面配風，供風量不小于145m³/min；其余部分流向后方，風量不小于145m³/min，供風量要保證300m³/min左右。

所述供風風機包括第一風機和第二風機，第一風機的額定供風量為300m³/min，第一風機連接第一供風口，所述第二風機連接第二供風口，第二風機的額定供風量為600m³/min。

第一風機選用型號為：FBD-NO.6.3；第二風機選用型號為：FBD-NO.8.0。

所述機載吸風管道的首端位于礦用TBM的工作面，除塵風機分別連接機載吸風管道的末端和機載排風管道的首端，所述機載排風管道的末端設有網罩式除塵器。能夠有效的過濾較大的顆粒。

所述機載排風管道的排風處依次設有多道防塵水幕簾。實現進一步除塵。

所述防塵水幕簾包括風流過濾網和氣動高壓噴霧頭，所述氣動高壓噴霧頭設置于風流過濾網的出風口后方。

所述調風裝置選自手搖式調風裝置和綁扎式調風裝置中的任一種，所述手搖式調風裝置包括調節筒體、多個調節葉片和旋轉把手，所述調節葉片設置于所述調節筒體的橫截面上，所述多個調節葉片通過旋轉把手依次串接，所述旋轉把手的端部設置于調節筒體上；所述綁扎式調風裝置包括調節風筒和三通管道，所述三通管道設置在調節風筒上。

所述綁扎式調風裝置可以通過扎緊和放松鎖口控制管路中的風流流向。

所述手搖式調風裝置的調節筒體上沿進風口到調節葉片處設有多個放風孔。通過放風孔控制迎頭風量及改變風流方向，將多余的風給設備降溫。

一種礦用TBM除塵系統的除塵方法，包括以下步驟：

(1)礦用TBM工作時，刀盤旋轉破碎巖石，產生大量的灰塵，開啟除塵風機；

(2)調節風量，確保風量平衡及風流穩定且符合規程要求

(3)供風壓力作用在工作面上，防止灰塵擴散，除塵風機將灰塵通過機載吸風管道抽入到設備后端，實現長壓短抽的作業；

(4)刀盤切割時，多余風量利用調節裝置對設備進行降溫；設備停止掘進時，機載供風管路的風供不到工作面，此時自然擴散通風，實現降溫設備。因為出風口距離工作面約有10米，因此停機時，機載供風管路的風是無法送到工作面的。

粉塵擴散關鍵因素是風流和風速，要徹底的做好粉塵治理，必須控制擴散范圍和擴散速度，使用長壓短抽通風方式縮小粉塵擴散范圍和流向，礦用TBM滾刀切割產生的粉塵在第一時間就被吸走，粉塵不擴散和不向外蔓延的情況下就將其捕捉住；使用風量調節機構控制降低工作面的供風量，從而控制新鮮風、污風的風向，使粉塵擴散不到后方巷道中來，工作面出現的粉塵都被除塵風機處理。綜上可知，要提升粉塵治理效果，必須用好長壓短抽和風量調節的關鍵技術。

簡單的長壓短抽不能將快速擴散的粉塵完全捕獲，根據對不同時間、不同區域風流及風量的控制，既實現了人員作業區粉塵的達標，又可動態滿足現場降溫的需要。由于除塵風機除塵效率的局限性，排放端風流中的粉塵含量依然難以達標，為此設計在出風口加設網罩式除塵器，巷道后方設置了防塵水幕簾，大大提高了除塵效果。

本實用新型相比現有技術具有以下優點：本實用新型結構簡單，實現方便，工作面回風流、F2粉塵檢測探頭值為1.5～2mg/m³。有效改善了工作人員的作業環境，為礦井安全可持續發展提供了強有力的保障。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1中A部分的局部示意圖；

圖3是圖1中B部分的局部示意圖；

圖4是圖1中C部分的局部示意圖；

圖5是調風裝置的局部示意圖；

圖6是調節葉片的左視圖。

具體實施方式

下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1～4所示，圖中左向為供風，右向為吸風，本實施例包括依次連接的掘進刀盤11、盾體與驅動件12、梁體13、撐緊推進機構14、后支撐機構15、后配套構件16；所述撐緊推進機構14包括推進油缸141和撐靴142，所述撐靴142有多個，沿掘進機主機的水平方向垂直對稱設置，所述推進油缸141的一端連接梁體，另一端驅動撐靴，所述后支撐機構15通過拖拉油缸17連接后配套構件16，梁體13包括依次連接的主梁131、環形梁132、過度梁133和滑梁134。

本實施例的除塵系統包括機載吸風管道21、機載排風管路26、除塵風機22、機載供風管路25、供風風機(圖中未顯示)、供風風筒23和調風裝置24；

所述機載吸風管道21沿礦用TBM的主機長度方向設置，所述除塵風機22設置礦用TBM的主機上，所述除塵風機22前端與機載吸風管道21相連，后端與機載排風管道26相連，所述供風風筒23上設有第一供風口231和第二供風口232，所述調風裝置24分別設置在第一供風口231和第二供風口232上，所述第一供風口231位于除塵風機22之后，所述第二供風口232連接機載供風管路25，所述機載供風管路25的出口位于礦用TBM的工作面小于或等于10m處。

除塵風機22為KCS500D濕式除塵風機，其設計除塵風量為500m³/min，額定除塵率92％，電機功率為2×30kW。

需要考慮巷道的延伸，巷道散熱量、風阻和風量，要滿足供風量不少于850m³/min。

供風風機包括第一風機和第二風機，第一風機的額定供風量為300m³/min，第一風機連接第一供風口231，所述第二風機連接第二供風口232，第二風機的額定供風量為600m³/min。

第一風機選用型號為：FBD-NO.6.3；第二風機選用型號為：FBD-NO.8.0。

第一供風口231供應到工作面的風量為至少145m³/min，所述機載供風管路25供應到工作面的風量不大于355m³/min。除塵風機22停機時，第一供風口231的風可以自然擴散通風，能夠確保風流流向設備后方(300m³/min)，除塵風機22開啟時，一部分通過巷道風流向工作面配風，供風量不小于145m³/min；其余部分流向后方，風量不小于145m³/min，供風量要保證300m³/min。

機載吸風管道21的首端位于礦用TBM的工作面，所述機載排風管道26的末端的排風口上設有網罩式除塵器211。能夠有效的過濾較大的顆粒。

機載排風管道26的排風處依次設有三道防塵水幕簾212。實現進一步除塵。

所述防塵水幕簾212包括風流過濾網214和氣動高壓噴霧頭213，所述氣動高壓噴霧頭213設置于風流過濾網214的出風口。

如圖5和圖6所示，本實施例的調風裝置24為手搖式調風裝置，包括調節筒體241、多個調節葉片242和旋轉把手243，所述調節葉片242設置于所述調節筒體241的橫截面上，所述多個調節葉片242通過旋轉把手243依次串接，所述旋轉把手243的端部設置于調節筒體241上。通過調節葉片242的開合實現對風量的調節。

所述手搖式調風裝置的調節筒體241上沿進風口到調節葉片242處設有多個放風孔244。通過放風孔244將新風擴散到設備中。

其他實施例中，可以選用綁扎式調風裝置，包括調節風筒和三通管道，所述三通管道設置在調節風筒上。所述綁扎式調風裝置可以通過扎緊和放松鎖口控制管路中的風流流向。

具體的工作過程如下：

(1)礦用TBM工作時，刀盤旋轉破碎巖石，產生大量的灰塵，開啟除塵風機22；

(2)調節調風裝置24，將第一供風口231上的調節葉片242手動關閉，控制風流使供風向設備吹，將第二供風口232的上的調節葉片242242逐漸打開，控制機載供風管路25的風量為355m³/min，保證第一供風口231至工作面的風不小于145m³/min，第一供風口231至第二供風口232風量不小于145m³/min，除塵風機22的吸風量不小于工作面的供風，工作面的污風不向外擴散，各段風流速度符合《煤礦安全規程》；

(3)要確保供風風口的風量不能超過吸風口，防止灰塵受風流吹向外擴散，因此除塵風機22將灰塵通過機載吸風管道21抽入到設備后端，實現長壓短抽的作業；

(4)設備運行時，多余風量利用調風裝置24對設備進行降溫；設備停機，調風裝置24反向調整恢復原有供風模式，各處自然擴散通風，實現降溫設備。調風裝置24在風流的調節中起到關鍵性作用，直接關系到除塵效果的好壞，利用它控制工作面風量，促使巷道各段的風向能滿足高效粉塵治理的要求。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。