本發(fā)明涉及煤礦防塵領域，尤其涉及綜采放煤口降塵控瓦斯裝置。

背景技術：

瓦斯和粉塵是煤礦生產的主要災害之一，在煤炭生產過程中，幾乎所有的作業(yè)均可能產生粉塵，特別是高產、高效的機械化程度較高的綜放工作面，使井下作業(yè)點空氣中的粉塵濃度達到很高的程度。綜放工作面生產中主要產塵源為：采煤機割煤過程、移架過程、放煤口落煤，其中，采煤機割煤過程中的產塵量占6.0％，放煤口落煤中的產塵量48％，移架過程中的產塵量占42％。由于綜采放煤比普通綜采增加了放煤口等塵源，而粉塵濃度比普通綜采的粉塵濃度高幾百到幾千毫克每立方米，對綜采放煤機械的放煤口處的粉塵的有效治理勢在必行。

所有煤礦均有瓦斯涌出，瓦斯涌出量超過規(guī)定，給礦井生產帶來嚴重威脅。我國高瓦斯礦井、煤和瓦斯突出礦井約占所有煤礦的25％左右，瓦斯防治是煤礦安全重點工作之一。在放煤口，由于放煤輸送機機頭較高，放煤運煤時，放煤側輸送機機頭處的斷面往往被運輸?shù)拿禾亢洼斔蜋C機頭堵塞或絕大多數(shù)堵塞，使得進風道的主風流空氣不能及時流到放煤側運輸機區(qū)域，該區(qū)域的空氣不能及時流動，在高瓦斯、采放比小的放煤口附近，就會產生瓦斯積聚隱患，影響礦井安全生產，如淮北礦業(yè)股份有限公司蘆嶺煤礦，就出現(xiàn)瓦斯積聚隱患。

當前，放煤口的瓦斯治理沒有專門的設施和措施，放煤口的防塵措施主要是單噴嘴噴霧降塵，個別單位進行過物理化學方法降塵。從使用效果來看，普遍不理想，各礦工作面均是采用低壓噴霧，供水壓力嚴重不足，流量偏小，再加之管理、使用不善，工人防塵意識淡薄，在開天窗放煤的同時一般都不愿操作噴霧開關，使得放煤口盡管有噴霧裝置，也形同虛設。因此，多數(shù)放頂煤綜采工作面放煤口的高濃度粉塵沒有得到有效控制，對綜放支架放煤口粉塵和瓦斯的有效治理勢在必行。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在不足，本發(fā)明提供了一種綜采放煤口高壓水氣射流細水霧降塵控瓦斯裝置。

本發(fā)明是通過以下技術手段實現(xiàn)上述技術目的的。

一種綜采放煤口高壓水氣射流細水霧降塵控瓦斯裝置，綜放工作面設有高壓水泵和多個并排的液壓支架，每個液壓支架上均安裝有放煤控制片閥和放煤控制缸，所述放煤控制片閥和放煤控制缸通過乳化液管路連接，每個液壓支架上還設有放煤聯(lián)動閥，液壓支架的后連桿上設有自吸式水氣射流細水霧組合件，所述自吸式水氣射流細水霧組合件的出口指向放煤機構；

單個液壓支架上的所述放煤聯(lián)動閥與同支架上的自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器組合、放煤控制片閥和放煤控制缸分別通過管路連接，并且相鄰兩個支架上的放煤聯(lián)動閥通過管路相連接，所有放煤聯(lián)動閥均分別通過管路與進水管路的一端連接，主進水管路的另一端連接到高壓水泵；

所述自吸式水氣射流細水霧組合件由a型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器組成，所述a型和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器結構相同，并且b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器的尺寸小于a型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器，a型和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器的軸線在一個平面上，并且a型和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器的軸線的夾角γ為15～45⁰，a型和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器的軸線組成的平面與放煤工作面垂線的夾角為15～45⁰。

優(yōu)選地，所述a型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器為圓柱狀，a型自吸式水氣射流細水霧內發(fā)生器設有依次連通的吸入腔、漸縮腔、喉腔和擴散腔，以及進水管；所述吸入腔和喉腔為圓柱狀，吸入腔的直徑大于喉腔的直徑，所述漸縮腔和擴散腔為圓臺形，硬質進水管的末端伸入到吸入腔內，所述硬質進水管的末端設置實心錐體噴嘴，所述實心錐體噴嘴位于自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器的軸線上。

優(yōu)選地，所述a型自吸式水氣射流細水霧的喉腔的直徑為40～70mm，喉腔的長度為喉腔的直徑的0.5～0.9倍。

優(yōu)選地，所述實心錐體噴嘴噴孔的等效直徑1.5～3mm。

優(yōu)選地，所述b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器為a型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器的尺寸等比例縮小1/3～2/3.

優(yōu)選地，所述漸縮腔的收縮角α為20～40°，擴散腔的擴散角β為30°～60°，擴散口內徑為90～150mm。

優(yōu)選地，所述放煤聯(lián)動閥由二個單向閥顛倒方向在一個閥體上組合而成，放煤聯(lián)動閥上設有六個管路連接孔，分別為聯(lián)出孔、開啟孔、關閉孔、聯(lián)進孔、出水孔、進水孔；單個液壓支架上的放煤聯(lián)動閥的開啟孔和關閉孔與本液壓支架上的乳化液管路連接，聯(lián)進孔和聯(lián)出孔分別與相鄰兩側支架上的放煤聯(lián)動閥連接，出水孔與自吸式水氣射流細水霧組合件連接、進水孔與主進水管路連接。

優(yōu)選地，a型和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器的軸線組成的平面放煤與工作面風流的夾角為45～75°

本發(fā)明的有益效果：

操作人員操作本架放煤控制片閥放煤后，使得本架放煤聯(lián)動閥及上風側支架上的放煤聯(lián)動閥打開本架及上風側支架上的自吸式水氣射流細水霧組合件噴出引風細水霧，在全放煤高度范圍內形成攔截式引風細水霧帶，一方面，增加了細水霧捕捉粉塵的機會和時間，攔截、碰撞、凝集粉塵，提高整體降塵效果，另一方面，自吸式水氣射流細水霧組合件可將工作面主風流空氣吸到放煤側，可形成導向采空區(qū)側的局部風流，使得放煤口附近的高濃度瓦斯逐漸由里向外運移，從而促進放煤口附近的瓦斯及時擴散，同時，又提高了放煤口氣壓，阻礙了放煤口的瓦斯涌出，因而，可防止放煤口瓦斯積聚超限。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述一種綜采放煤口高壓水氣射流細水霧降塵控瓦斯裝置的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明所述自吸式水氣射流細水霧組合件的組成示意圖。

圖3為本發(fā)明所述自吸式水氣射流細水霧組合件在綜采放煤機械上的安裝示意圖。

圖4為本發(fā)明所述a型自吸式水氣射流細水霧的結構示意圖。

圖5為本發(fā)明所述放煤聯(lián)動閥的結構示意圖。

其中：

1.放煤聯(lián)動閥；2.放煤控制片閥；3.自吸式水氣射流細水霧組合件；31.a型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器；32.b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器；4.放煤控制缸；5.主進水管路；6.高壓水泵；7.后連桿；1-1.小頂桿；1-2.第一彈簧；1-3.頂桿；1-4.鋼球；1-5.第二彈簧；3-1.噴嘴；3-2.吸入管；3-3.喉管；3-4.擴散管；3-5.硬質進水管；3-6.漸縮管；a.出水孔；b.進水孔；c.關閉孔；d.聯(lián)出孔；e.開啟孔；g.聯(lián)進孔；α.收縮角；β.擴散角；γ.a型和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器的軸線的夾角。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。

如圖1和圖3所示，本發(fā)明所述的一種綜采放煤口高壓水氣射流細水霧降塵控瓦斯裝置，綜放工作面有許多并排的液壓支架，每個液壓支架上均安裝有放煤控制片閥2和放煤控制缸4，所述放煤控制片閥2和放煤控制缸4通過乳化液管路連接，每個液壓支架上還設有放煤聯(lián)動閥1，液壓支架的后連桿上設有和自吸式水氣射流細水霧組合件3，所述自吸式水氣射流細水霧組合件3安裝在后連桿7上，其出口指向放煤機構。

單個液壓支架上的所述放煤聯(lián)動閥1與同支架上的自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器組合3、放煤控制片閥2和放煤控制4分別通過管路連接，相鄰兩個支架上的放煤聯(lián)動閥1通過管路相連接，所有放煤聯(lián)動閥1均分別通過管路與進水管路5的一端連接，主進水管路5的另一端連接到高壓水泵6。

所述放煤聯(lián)動閥1由二個單向閥顛倒方向在一個閥體上組合而成，主要部件包括小頂桿1-1、第一彈簧1-2、頂桿1-3、鋼球1-4和第二彈簧1-5，第二彈簧1-5處有一小孔“○”與小頂桿1-1空腔相通。放煤聯(lián)動閥1上設有六個管路連接孔，分別為聯(lián)出孔d、開啟孔e、關閉孔c、聯(lián)進孔g、出水孔a、進水孔b；單個液壓支架上的放煤聯(lián)動閥1的開啟孔e和關閉孔c與本液壓支架上的乳化液管路連接，聯(lián)進孔g和聯(lián)出孔d分別與相鄰兩側支架上的放煤聯(lián)動閥1連接，出水孔a與自吸式水氣射流細水霧組合件3連接、進水孔b與主進水管路5連接。

所述自吸式水氣射流細水霧組合件3由a型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器31和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器32組成，所述a型和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生31、32結構相同，所述a型自吸式水氣射流細水霧為圓柱狀，a型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器31內設有依次連通的吸入腔3-2、漸縮腔3-6、喉腔3-3和擴散腔3-4，以及硬質進水管3-5；所述吸入腔3-2和喉腔3-3為圓柱狀，吸入腔3-2的直徑大于喉腔3-3的直徑，所述漸縮腔3-6和擴散腔3-4為圓臺形，硬質進水管3-5的末端伸入到吸入腔3-2內，所述硬質進水管3-5的末端設置實心錐體噴嘴3-1，實心錐體噴嘴3-1位于自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器的軸線上，實心錐體噴嘴3-1噴孔的等效直徑1.5～3mm。

a型自吸式水氣射流細水霧的喉腔3-3的直徑為40～70mm，喉腔3-3的長度為喉腔3-3的直徑的0.5～0.9倍，所述漸縮腔3-6的收縮角α為20～40°，擴散腔3-4的擴散角β為30°～60°，擴散口內徑為90～150mm。所述b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器32為a型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器31的尺寸等比例縮小1/3～2/3。

a型和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器31、32的軸線在一個平面上，并且a型和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器31、32的軸線的夾角γ為15～45°，a型和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生器31、32的軸線組成的平面與工作面垂線的夾角為15～45°，a型和b型自吸式水氣射流細水霧發(fā)生/31、32的軸線組成的平面與工作面風流的夾角為45～75°。

人員操作本架放煤控制片閥2放煤后，乳化液壓力信號通過乳化液管路傳輸?shù)椒琶郝?lián)動閥1，放煤聯(lián)動閥1動作并啟動本架液壓支架和相鄰上風側液壓支架上的自吸式水氣射流細水霧組合件3同時噴出攔截式引風細水霧帶。一方面，使得本支架及上風側支架放煤口范圍能形成導向采空區(qū)側的局部風流、且可覆蓋支架放煤口范圍全斷面的攔截式引風細水霧帶，從而使得放煤產生的粉塵均通過該攔截式引風細水霧帶后被攔截，增加了細水霧捕捉粉塵的機會和時間，攔截、碰撞、凝集粉塵，提高整體降塵效果。另一方面，自吸式水氣射流細水霧組合件3與放頂線成一定的角度，吸風細水霧與放頂線成一定的角度射入，本支架及上風側支架的自吸式水氣射流細水霧組合件3同時噴霧后，由于自吸式水氣射流細水霧組合件3有吸風和噴細水霧雙重作用，本支架及上風側支架上的自吸式水氣射流細水霧組合件3將工作面主風流空氣吸到放煤側，且水氣射流將發(fā)生彎曲變形后進入到放煤口再向主風流運移，并卷吸瓦斯沿射流彎曲方向外移，使得放煤口附近的高濃度瓦斯逐漸由里向外運移，并排向巷道主風流，從而促進放煤口附近的瓦斯及時擴散，同時，又提高了放煤口氣壓，阻礙了放煤口的瓦斯涌出，因而，可防止放煤口瓦斯積聚超限。

當放煤停止時，放煤聯(lián)動閥1上的開啟孔e處的壓力消失時，放煤聯(lián)動閥1的小頂桿1-1返回，放煤聯(lián)動閥1的水閥同時關閉，細水霧停止，依次類推。

所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質內容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。