礦用風(fēng)筒調(diào)風(fēng)控塵裝置的原理及結(jié)構(gòu)解析

礦用風(fēng)筒調(diào)風(fēng)控塵裝置的原理及結(jié)構(gòu)解析

一、核心工作原理

礦用風(fēng)筒調(diào)風(fēng)控塵裝置通過改變傳統(tǒng)軸向供風(fēng)方式，利用風(fēng)流附壁效應(yīng)或主動旋轉(zhuǎn)控塵技術(shù)，將風(fēng)流轉(zhuǎn)化為沿巷道壁旋轉(zhuǎn)的螺旋風(fēng)流或徑向風(fēng)流，形成動態(tài)氣幕屏障，實(shí)現(xiàn)以下效果：

1. 降低軸向風(fēng)速：減少風(fēng)流對粉塵的直接吹揚(yáng)，避免粉塵向巷道后方擴(kuò)散。

2. 均勻風(fēng)流分布：通過旋轉(zhuǎn)或徑向風(fēng)流覆蓋巷道全斷面，使風(fēng)速梯度趨于平緩，消除局部渦流。

3. 構(gòu)建氣幕屏障：在掘進(jìn)機(jī)司機(jī)前方形成隔離氣幕， 粉塵外溢路徑，配合除塵風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)高效抽塵。

典型應(yīng)用場景：

• 綜掘工作面截割作業(yè)時(shí)，粉塵濃度可達(dá)數(shù)百毫克每立方米，傳統(tǒng)通風(fēng)方式易導(dǎo)致粉塵無序擴(kuò)散。

• 裝置通過調(diào)控風(fēng)流方向，使粉塵被限制在迎頭區(qū)域，經(jīng)吸塵罩進(jìn)入除塵器，收塵效率可達(dá)90%以上。

二、主流結(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn)

根據(jù)巷道斷面、供風(fēng)量及除塵需求，裝置分為以下三類：

1. 螺旋出風(fēng)附壁風(fēng)筒

• 結(jié)構(gòu)：

• 鐵質(zhì)風(fēng)筒（直徑600mm，長2000mm），風(fēng)筒斷面1/3圓周呈螺旋線狀，形成狹縫狀噴口。

• 末端配備蝶閥，通過連桿與狹縫出口閥門聯(lián)動，支持手動/氣動切換軸向供風(fēng)與徑向螺旋出風(fēng)。

• 適用場景：

• 巷道斷面＞12m2的綜掘面，如大型煤巷或巖巷。

• 優(yōu)勢：

• 螺旋風(fēng)流覆蓋范圍廣，氣幕屏障厚度大，控塵 。

2. 徑向出風(fēng)附壁風(fēng)筒

• 結(jié)構(gòu)：

• 膠皮風(fēng)筒（直徑600mm，長2000mm），風(fēng)筒壁開徑向小孔，80%風(fēng)量通過小孔徑向出風(fēng)，20%沿軸向噴出。

• 適用場景：

• 巷道斷面＜12m2的機(jī)掘面，如小型煤巷或半煤巖巷。

• 優(yōu)勢：

• 體積小、質(zhì)量輕（僅為鐵質(zhì)風(fēng)筒的1/3），移動便捷。

• 示例：兗州鮑店煤礦應(yīng)用后，綜合降塵率達(dá)92%。

3. 帶有螺旋器的軟質(zhì)附壁風(fēng)筒

• 結(jié)構(gòu)：

• 橡膠布與金屬骨架復(fù)合結(jié)構(gòu)，內(nèi)置螺旋器，軸向風(fēng)流經(jīng)螺旋器轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)風(fēng)流后直接排出。

• 適用場景：

• 任意斷面綜掘工作面，尤其適用于需要快速形成螺旋風(fēng)流的場景。

• 優(yōu)勢：

• 初始段風(fēng)流速度提升顯著，縮短氣幕形成時(shí)間。