综掘工作面风筒出风口风流智能调控装置研究

龚晓燕¹，侯翼杰¹，赵宽¹，崔坚¹，陈彪¹，惠双琳²，常波峰²

1. 西安科技大学机械工程学院2. 陕西煤业化工集团有限责任公司神木柠条塔矿业有限公司

摘 要：针对目前煤矿综掘工作面局部通风风筒的出风口口径、方向角度和前后距离不能实时动态变化所造成的瓦斯、粉尘爆炸和环境污染风险提升问题,研发安装于风筒出风口的风流智能调控装置。分析综掘工作面实际通风风流运移分布规律及风流调控需求,建立了智能调控装置的整体结构方案,进行了机械结构详细设计及安全性优化分析,并对控制系统软硬件进行了分析设计。研制了机械式调控装置,进行了井下的风速及粉尘浓度的风流场调控测试研究,其测试结果表明:出风口距端头7 m时,调控后回风侧沿程风速由4.01 m/s下降至1.19 m/s,司机位置处的风速由0.1 m/s提高到了0.5 m/s,达到了《煤矿安全规程》要求规定范围;出风口距端头5 m和10 m时,风流场调控后司机位置处粉尘浓度较原始粉尘场最高降低了34%,说明调控装置的调风和降尘效果明显,具有一定的实际应用价值。

关键词：综掘工作面;风筒出风口;智能调控装置;风流场;风速;粉尘浓度;