本發(fā)明屬于礦用空氣凈化，具體是一種用于井下工作面的凈化空氣供應(yīng)裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在煤礦井下生產(chǎn)過(guò)程中，空氣質(zhì)量對(duì)工人的人身健康和安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。在傳統(tǒng)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，主要利用風(fēng)機(jī)向礦井的各個(gè)工作面和掘進(jìn)面輸送新風(fēng)。然而，由于礦井的環(huán)境較為復(fù)雜，粉塵、瓦斯等有害氣體和顆粒物普遍存在，而傳統(tǒng)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)通常采用單一的過(guò)濾裝置進(jìn)行空氣的凈化處理，受限于過(guò)濾裝置結(jié)構(gòu)的單一性和礦井通風(fēng)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的局限性，導(dǎo)致礦井通風(fēng)系統(tǒng)的過(guò)濾效果不夠理想，過(guò)濾效率也較低，特別是對(duì)于細(xì)微顆粒物（如pm2.5）的去除效果不佳，進(jìn)而傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)難以有效地凈化井下的空氣，使得工人在作業(yè)過(guò)程中面臨著粉塵吸入、co中毒等一系列的風(fēng)險(xiǎn)。這些風(fēng)險(xiǎn)的存在不僅會(huì)影響工人的人身健康，還可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。再者，傳統(tǒng)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)氣流不穩(wěn)定等問(wèn)題，導(dǎo)致經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)空氣供應(yīng)中斷和供應(yīng)效率降低的情況，由此，其無(wú)法有效地滿足現(xiàn)階段井下的供風(fēng)需求。另外，傳統(tǒng)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)難以根據(jù)不同工作面或掘進(jìn)面的實(shí)際需求靈活地調(diào)整供風(fēng)方式，進(jìn)而無(wú)法提供多樣化的凈化空氣供應(yīng)需求。

2、為此，亟需提供一種過(guò)濾效果理想、穩(wěn)定性好、靈活性佳，能滿足多樣化的空氣凈化需求的用于井下工作面的凈化空氣供應(yīng)裝置及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于井下工作面的凈化空氣供應(yīng)裝置及方法，該裝置操作過(guò)程方便、維護(hù)過(guò)程簡(jiǎn)單、過(guò)濾效果理想、穩(wěn)定性好、靈活性佳，具有較高的通用性，能滿足多樣化的空氣凈化需求，能為井下作業(yè)的工人提供可靠的健康保障。該方法自動(dòng)化程度高、安全性好、可靠性高，其能穩(wěn)定地為井下作業(yè)空間及個(gè)體提供凈化新風(fēng)的供應(yīng)服務(wù)，且能實(shí)現(xiàn)多樣化的供風(fēng)需求，可有效保障井下工人的人身健康安全，并能有助于提高井下作業(yè)的安全系數(shù)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于井下工作面的凈化空氣供應(yīng)裝置，包括主通風(fēng)管道、主通風(fēng)機(jī)、主風(fēng)門、輔助通風(fēng)管道、輔助通風(fēng)機(jī)、輔助風(fēng)門、風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊一、風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊二、新風(fēng)供應(yīng)機(jī)構(gòu)和控制器；

3、所述主通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)端起始于礦井入口處的主通風(fēng)井或主風(fēng)硐內(nèi)，其出風(fēng)端沿供風(fēng)巷道的長(zhǎng)度方向延伸；

4、所述主通風(fēng)機(jī)安裝在主通風(fēng)管道進(jìn)風(fēng)段的入口端；所述主風(fēng)門位于主通風(fēng)機(jī)的下游側(cè)，并安裝在主通風(fēng)管道進(jìn)風(fēng)段的中部；

5、所述輔助通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)端起始于礦井入口處的次要通風(fēng)井或次要風(fēng)硐內(nèi)，其出風(fēng)端與主通風(fēng)管道進(jìn)風(fēng)段的出口端貫通地連接；

6、所述輔助通風(fēng)機(jī)安裝在輔助通風(fēng)管道進(jìn)風(fēng)段的入口端；所述輔助風(fēng)門位于輔助通風(fēng)機(jī)的下游側(cè)，并安裝在在輔助通風(fēng)管道的中段；

7、所述風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊一位于主通風(fēng)機(jī)的上游側(cè)，并安裝在主通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)端；風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊一內(nèi)部集成有co傳感器a、no傳感器a、ch4傳感器a、co2傳感器a和tvoc傳感器a，用于采集所在位置處的co濃度信號(hào)a、no濃度信號(hào)a、ch4濃度信號(hào)a、co2濃度信號(hào)a和tvoc濃度信號(hào)a；

8、所述風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊二位于輔助通風(fēng)機(jī)的上游側(cè)，并安裝在輔助通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)端；風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊二內(nèi)部集成有co傳感器b、no傳感器b、ch4傳感器b、co2傳感器b和tvoc傳感器b，用于采集所在位置處的co濃度信號(hào)b、no濃度信號(hào)b、ch4濃度信號(hào)b、co2濃度信號(hào)b和tvoc濃度信號(hào)b；

9、多個(gè)新風(fēng)供應(yīng)機(jī)構(gòu)分別分布于與供風(fēng)巷道相連通的多個(gè)掘進(jìn)巷道中，所述新風(fēng)供應(yīng)機(jī)構(gòu)包括分支通風(fēng)管道、分支風(fēng)門、空氣凈化器、超凈新風(fēng)監(jiān)測(cè)組件和個(gè)體凈風(fēng)供應(yīng)單元；

10、所述分支通風(fēng)管道沿掘進(jìn)巷道的長(zhǎng)度方向延伸，其進(jìn)風(fēng)端與主通風(fēng)管道貫通地連接，其出風(fēng)端延伸至掘進(jìn)面或工作面附近，且為敞口結(jié)構(gòu)；

11、所述分支風(fēng)門安裝在分支通風(fēng)管道進(jìn)風(fēng)段的入口端；

12、所述空氣凈化器串接在分支通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)段，并位于分支風(fēng)門的下游側(cè)；空氣凈化器包括外殼體、旋風(fēng)分離器、前側(cè)過(guò)濾篩網(wǎng)、中部過(guò)濾篩網(wǎng)、高精度復(fù)合過(guò)濾機(jī)構(gòu)和co消除組件；所述外殼體的左右兩端均為敞口結(jié)構(gòu)，分別作為凈化進(jìn)風(fēng)口和凈化出風(fēng)口；所述旋風(fēng)分離器安裝在外殼體凈化進(jìn)風(fēng)口中；所述前側(cè)過(guò)濾篩網(wǎng)和中部過(guò)濾篩網(wǎng)分別安裝在外殼體左段和中段的內(nèi)部，且中部過(guò)濾篩網(wǎng)篩孔孔徑小于前側(cè)過(guò)濾篩網(wǎng)篩孔孔徑；所述高精度復(fù)合過(guò)濾機(jī)構(gòu)的外徑與外殼體的內(nèi)徑相同，并安裝在外殼體右段的內(nèi)部；所述co消除組件安裝在外殼體的凈化出風(fēng)口中；

13、所述超凈新風(fēng)監(jiān)測(cè)組件安裝在分支通風(fēng)管道上，并位于空氣凈化器的下游側(cè)；超凈新風(fēng)監(jiān)測(cè)組件包括溫濕度監(jiān)測(cè)模塊、顆粒物濃度監(jiān)測(cè)模塊、多維空氣污染物監(jiān)測(cè)模塊、報(bào)警模塊和處理模塊，所述處理模塊分別與溫濕度監(jiān)測(cè)模塊、顆粒物濃度監(jiān)測(cè)模塊、多維空氣污染物監(jiān)測(cè)模塊和報(bào)警模塊連接；所述溫濕度監(jiān)測(cè)模塊、顆粒物濃度監(jiān)測(cè)模塊和多維空氣污染物監(jiān)測(cè)模塊位于分支通風(fēng)管道的內(nèi)部，所述報(bào)警模塊和處理模塊位于分支通風(fēng)管道的外部；溫濕度監(jiān)測(cè)模塊用于采集所在位置處的溫濕度信號(hào)，顆粒物濃度監(jiān)測(cè)模塊用于采集所在位置處的顆粒物濃度信號(hào)，多維空氣污染物監(jiān)測(cè)模塊內(nèi)部集成有co傳感器一、no傳感器一、ch4傳感器一、co2傳感器一和tvoc傳感器一，用于采集所在位置處的co濃度信號(hào)一、no濃度信號(hào)一、ch4濃度信號(hào)一、co2濃度信號(hào)一和tvoc濃度信號(hào)一；所述處理模塊用于根據(jù)所接收到的監(jiān)測(cè)信號(hào)獲得對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將其與對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)閾值進(jìn)行比較，且在出現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)監(jiān)測(cè)閾值時(shí)控制報(bào)警模塊進(jìn)行示警動(dòng)作；

14、所述個(gè)體凈風(fēng)供應(yīng)單元的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，個(gè)體凈風(fēng)供應(yīng)單元包括防護(hù)送風(fēng)管路、單向閥、流量泵、流量控制器和呼吸面罩；所述防護(hù)送風(fēng)管路的進(jìn)風(fēng)端位于超凈新風(fēng)監(jiān)測(cè)組件的下游側(cè)，并與分支通風(fēng)管道貫通地連接，其出風(fēng)端延伸至位于掘進(jìn)面或工作面附近的個(gè)體活動(dòng)空間中；所述單向閥、流量泵和流量控制器由進(jìn)風(fēng)側(cè)到出風(fēng)側(cè)依次串接在防護(hù)送風(fēng)管路上，所述呼吸面罩通過(guò)柔性連接管路連接在防護(hù)送風(fēng)管路的出風(fēng)端；

15、所述控制器分別與主風(fēng)門、輔助風(fēng)門、主通風(fēng)機(jī)、輔助通風(fēng)機(jī)、分支風(fēng)門、超凈新風(fēng)監(jiān)測(cè)組件、風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊一、風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊二、旋風(fēng)分離器和流量泵連接。

16、作為一種優(yōu)選，所述呼吸面罩包括面罩主體、共振組件、吸氣閥、呼吸閥、掛耳和掛繩；

17、所述面罩主體的內(nèi)部具有呼吸腔，其后側(cè)為與面部相適配的敞口結(jié)構(gòu)，且敞口部分的四周為硅膠材質(zhì)；面罩主體前側(cè)上部相對(duì)稱地開設(shè)有與呼吸腔相連通的兩個(gè)安裝接口，前側(cè)下部連接有與呼吸腔相連通的出氣接口，其前側(cè)開設(shè)有與呼吸腔連通的進(jìn)氣接口，并于進(jìn)氣接口的內(nèi)部安裝有進(jìn)氣格柵；所述進(jìn)氣接口通過(guò)柔性管路與防護(hù)送風(fēng)管路的出風(fēng)端連接；

18、兩個(gè)共振組件對(duì)應(yīng)地安裝在兩個(gè)安裝接口中，共振組件用于通過(guò)共振的方式將佩戴者的聲音向外界進(jìn)行傳遞；所述吸氣閥安裝在出氣接口的內(nèi)部；所述呼吸閥安裝在進(jìn)氣接口的內(nèi)部，且位于進(jìn)氣格柵的內(nèi)側(cè)；兩個(gè)掛耳對(duì)稱地固定連接在面罩主體后側(cè)外壁的兩側(cè)；所述掛繩的兩端分別與兩個(gè)掛耳上的掛孔連接。

19、進(jìn)一步，為了提高射流效果，還包括出風(fēng)端板；所述出風(fēng)端板封裝在分支通風(fēng)管道的出風(fēng)端；出風(fēng)端板上遍布表面地開設(shè)有若干個(gè)出風(fēng)孔，且其遠(yuǎn)離分支通風(fēng)管道的一側(cè)在若干個(gè)出風(fēng)孔的位置對(duì)應(yīng)連接有若干個(gè)錐形噴頭；所述錐形噴頭的內(nèi)部具有錐臺(tái)型內(nèi)腔，且錐臺(tái)型內(nèi)腔的大口端與出風(fēng)孔孔徑相適配且相互連通，錐臺(tái)型內(nèi)腔的小口端位于遠(yuǎn)離出風(fēng)孔的一側(cè)。通過(guò)在出風(fēng)端板的出風(fēng)孔外側(cè)連接具有錐臺(tái)型內(nèi)腔的錐形噴頭，能夠利用腔徑逐漸變大的過(guò)渡來(lái)增加氣流的流速，進(jìn)而能提高射流效果，同時(shí)，能使作用于相對(duì)開放空間中的氣流具有更好的擴(kuò)散效果，有利于在相對(duì)開放空間中形成潔凈度更好范圍更大的潔凈微空間。

20、進(jìn)一步，為了能夠快速、方便地實(shí)現(xiàn)分支通風(fēng)管道與個(gè)體凈風(fēng)供應(yīng)單元的連接，所述分支通風(fēng)管道的末端的管身上開設(shè)有多個(gè)用于連接個(gè)體凈風(fēng)供應(yīng)單元的連接接口，并于連接接口處安裝有控制閥。

21、作為一種優(yōu)選，所述分支通風(fēng)管道安裝在掘進(jìn)巷道的頂部。

22、本發(fā)明中，使主通風(fēng)管道沿供風(fēng)巷道長(zhǎng)度方向鋪設(shè)，能合理地為各個(gè)具體掘進(jìn)巷道提供距離適中的風(fēng)源接入點(diǎn)，提高了作業(yè)面供風(fēng)接入過(guò)程的便利性。在主通風(fēng)管道進(jìn)風(fēng)段安裝主風(fēng)門，并于主風(fēng)門的上游側(cè)安裝主通風(fēng)機(jī)，同時(shí)，在主風(fēng)門的下游側(cè)連接輔助通風(fēng)管道的出風(fēng)端，并于輔助通風(fēng)管道的中段安裝輔助風(fēng)門，于輔助風(fēng)門的上游側(cè)安裝輔助通風(fēng)機(jī)，這樣，便可以提供了一主一備兩個(gè)通風(fēng)機(jī)來(lái)作為動(dòng)力源，從而能在任意一個(gè)通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，快捷地將另一個(gè)通風(fēng)機(jī)切換為動(dòng)力源。同時(shí)，由于主通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)端和輔助通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)端起始于不同的通風(fēng)井或風(fēng)硐內(nèi)，這樣，當(dāng)任意一個(gè)起始位置的新風(fēng)質(zhì)量大幅度變差時(shí)，也可以快捷地改用另一個(gè)起始位置的新風(fēng)作為優(yōu)質(zhì)風(fēng)源。通過(guò)在主通風(fēng)機(jī)、輔助通風(fēng)機(jī)的上游側(cè)分別設(shè)置風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊一和二，能實(shí)時(shí)地對(duì)主通風(fēng)機(jī)上游的風(fēng)源和輔助通風(fēng)機(jī)上游的風(fēng)源質(zhì)量進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，進(jìn)而能在一個(gè)風(fēng)源質(zhì)量達(dá)不到要求時(shí)，迅速發(fā)出信號(hào)，以便于能快速地切換至另一個(gè)風(fēng)源，進(jìn)而通過(guò)確保了井下供風(fēng)作業(yè)的安全性和可靠性。在主通風(fēng)管道的長(zhǎng)度方向設(shè)置多個(gè)新風(fēng)供應(yīng)機(jī)構(gòu)，并使新風(fēng)供應(yīng)機(jī)構(gòu)中的分支通風(fēng)管道的一端與主通風(fēng)管道連接，使其另一端延伸至掘進(jìn)面或工作面，能便于利用多個(gè)新風(fēng)供應(yīng)機(jī)構(gòu)將進(jìn)入主通風(fēng)管道中的新風(fēng)引流至各個(gè)掘進(jìn)面或工作面附近，從而便于為多處工作面和掘進(jìn)面進(jìn)行凈化空氣的供應(yīng)。在分支通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)段安裝分支風(fēng)門，能夠便捷地控制新風(fēng)供應(yīng)機(jī)構(gòu)接入或脫離裝置，提高了控制的靈活性。使分支通風(fēng)管道的出風(fēng)端延伸至掘進(jìn)面或工作面附近，且為敞口結(jié)構(gòu)，有利于在相對(duì)開放空間中形成潔凈度較好的潔凈微空間，由于潔凈微空間中的粉塵濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他區(qū)域的粉塵濃度，由此，位于潔凈微空間中的人可以佩戴與該供應(yīng)裝置連接的呼吸面罩，也可以佩戴獨(dú)立的呼吸阻力較小、防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)較低的個(gè)體防護(hù)口罩，對(duì)于位于該潔凈微空間中需要移動(dòng)頻繁的個(gè)體，其移動(dòng)靈活度要求較高，這樣，其可以佩戴與該裝置相獨(dú)立的呼吸阻力較小、防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)較低的個(gè)體防護(hù)口罩，由于個(gè)體防護(hù)口罩的呼吸阻力較小，這樣，即使長(zhǎng)期佩戴，依然不會(huì)有明顯的不適，對(duì)于位于該潔凈微空間中不需要移動(dòng)頻繁的個(gè)體，其移動(dòng)靈活度要求較低，這樣，其可以佩戴與該裝置連接的呼吸面罩，這種多樣化的供應(yīng)方式顯然滿足了井下個(gè)體的多樣化供風(fēng)需求。通過(guò)旋風(fēng)分離器的設(shè)置，能利用離心的原理將新風(fēng)中的大顆粒物從氣流中分離出來(lái)，使得這些大粒徑顆粒物不會(huì)進(jìn)入后續(xù)的過(guò)濾網(wǎng)中，確保了后續(xù)過(guò)濾網(wǎng)的過(guò)濾效率，同時(shí)，有利于避免因大顆粒物附著過(guò)濾網(wǎng)而導(dǎo)致的風(fēng)阻過(guò)大或堵塞的情況產(chǎn)生，在確保供風(fēng)效率的同時(shí)，還能有利于降低對(duì)過(guò)濾機(jī)構(gòu)的維護(hù)頻率。使前側(cè)過(guò)濾篩網(wǎng)的篩孔孔徑大于中部過(guò)濾篩網(wǎng)的篩孔孔徑，可以先利用前側(cè)過(guò)濾篩網(wǎng)攔截和過(guò)濾掉較小粒徑的顆粒物，再利用中部過(guò)濾篩網(wǎng)攔截和過(guò)濾掉細(xì)小粒徑的顆粒物，由此，確保了較小粒徑的顆粒物不會(huì)直接進(jìn)入中部過(guò)濾篩網(wǎng)，并確保了細(xì)小粒徑的顆粒物不會(huì)直接進(jìn)入至高精度復(fù)合過(guò)濾機(jī)構(gòu)，進(jìn)而能確保中部過(guò)濾篩網(wǎng)對(duì)細(xì)小粒徑顆粒物的過(guò)濾效果和過(guò)濾效率，同時(shí)，能確保高精度復(fù)合過(guò)濾機(jī)構(gòu)對(duì)超細(xì)粒徑顆粒物的過(guò)濾效果和過(guò)濾效率。使空氣凈化器中由進(jìn)風(fēng)側(cè)到出風(fēng)側(cè)依次設(shè)置旋風(fēng)分離器、前側(cè)過(guò)濾篩網(wǎng)、中部過(guò)濾篩網(wǎng)和高精度復(fù)合過(guò)濾機(jī)構(gòu)，可以通過(guò)四重漸進(jìn)式的分級(jí)深度凈化技術(shù)，即“初效攔截-預(yù)先過(guò)濾-強(qiáng)效過(guò)濾-深度凈化”，逐級(jí)地對(duì)氣流中不同粒徑的顆粒物進(jìn)行充分過(guò)濾，確保了空氣中的各種顆粒物能從大到小被逐層過(guò)濾掉，顯著提高了空氣凈化效果，從而達(dá)到了深度凈化的目的，有效保障了呼吸個(gè)體的健康。通過(guò)co消除組件的設(shè)置，能有效地去除過(guò)濾后風(fēng)流中的一氧化碳，從而避免了井下作業(yè)人員產(chǎn)生一氧化碳中毒的情況。在空氣凈化器的下游側(cè)安裝超凈新風(fēng)監(jiān)測(cè)組件，可以便于對(duì)過(guò)濾后的新風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而能及時(shí)發(fā)現(xiàn)濾后新風(fēng)質(zhì)量不合格的情況。在超凈新風(fēng)監(jiān)測(cè)組件中設(shè)置溫濕度監(jiān)測(cè)模塊、顆粒物濃度監(jiān)測(cè)模塊和多維空氣污染物監(jiān)測(cè)模塊，可以對(duì)新風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行全面可靠的監(jiān)測(cè)，進(jìn)而能有效保障供應(yīng)至呼吸個(gè)體的新風(fēng)質(zhì)量。在超凈新風(fēng)監(jiān)測(cè)組件中設(shè)置處理模塊和報(bào)警模塊，有利于在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)監(jiān)測(cè)閾值進(jìn)控制報(bào)警模塊及時(shí)進(jìn)行示警動(dòng)作，進(jìn)而能提醒相關(guān)人員及時(shí)對(duì)空氣凈化器或風(fēng)源進(jìn)行檢查維修，同時(shí)，也能有助于管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)氣體超標(biāo)的情況，進(jìn)而能有利于避免安全事故的產(chǎn)生。通過(guò)在防護(hù)送風(fēng)管路中設(shè)置單向閥，可以確保分支通風(fēng)管道中的深度凈化空氣只能單向向外側(cè)輸出，而不會(huì)使掘進(jìn)面或工作面附近的空氣通過(guò)防護(hù)送風(fēng)管路進(jìn)入到分支通風(fēng)管道中，由此，避免了回流所導(dǎo)致的空氣污染的問(wèn)題，進(jìn)一步提高裝置的安全性和可靠性。通過(guò)流量泵的設(shè)置，可以為防護(hù)送風(fēng)管路提供合適的負(fù)壓，進(jìn)而有利于將分支通風(fēng)管道中的深度凈化氣流引入至呼吸面罩中。通過(guò)流量控制器的控制，能便于實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和監(jiān)測(cè)防護(hù)送風(fēng)管路中的氣流流量，進(jìn)而能根據(jù)工人的實(shí)際需求提供適量的潔凈空氣，避免空氣供應(yīng)不足或過(guò)量的情況發(fā)生，保證了個(gè)體使用者呼吸的舒適性和安全性。

23、該裝置操作過(guò)程方便、維護(hù)過(guò)程簡(jiǎn)單、過(guò)濾效果理想、穩(wěn)定性好、靈活性佳，具有較高的通用性，并能靈活地適應(yīng)不同工作環(huán)境。通過(guò)該裝置的使用，能可靠地為井下工作面提供潔凈空氣的供應(yīng)，顯著提升了作業(yè)區(qū)域的空氣質(zhì)量，并能滿足井下作業(yè)個(gè)體的多樣化供風(fēng)需求，為井下作業(yè)的工人提供可靠的健康保障，并有助于提高作業(yè)過(guò)程中的安全性。

24、本發(fā)明還提供了一種用于井下工作面的凈化空氣供應(yīng)方法，采用一種用于井下工作面的凈化空氣供應(yīng)裝置，包括以下步驟：

25、步驟一：利用風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊一對(duì)主通風(fēng)機(jī)上游側(cè)的新風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將所采集到的co濃度信號(hào)a、no濃度信號(hào)a、ch4濃度信號(hào)a、co2濃度信號(hào)a和tvoc濃度信號(hào)a發(fā)送至控制器，控制器根據(jù)co濃度信號(hào)a、no濃度信號(hào)a、ch4濃度信號(hào)a、co2濃度信號(hào)a和tvoc濃度信號(hào)a獲得co濃度數(shù)據(jù)a、no濃度數(shù)據(jù)a、ch4濃度數(shù)據(jù)a、co2濃度數(shù)據(jù)a和tvoc濃度數(shù)據(jù)a，并根據(jù)co濃度數(shù)據(jù)a、no濃度數(shù)據(jù)a、ch4濃度數(shù)據(jù)a、co2濃度數(shù)據(jù)a和tvoc濃度數(shù)據(jù)a獲得主通風(fēng)機(jī)上游側(cè)的新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)一；

26、利用風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊二對(duì)輔助通風(fēng)機(jī)上游側(cè)的新風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將所采集到的co濃度信號(hào)b、no濃度信號(hào)b、ch4濃度信號(hào)b、co2濃度信號(hào)b和tvoc濃度信號(hào)b發(fā)送至控制器，控制器根據(jù)co濃度信號(hào)b、no濃度信號(hào)b、ch4濃度信號(hào)b、co2濃度信號(hào)b和tvoc濃度信號(hào)b獲得co濃度數(shù)據(jù)b、no濃度數(shù)據(jù)b、ch4濃度數(shù)據(jù)b、co2濃度數(shù)據(jù)b和tvoc濃度數(shù)據(jù)b，并根據(jù)co濃度數(shù)據(jù)b、no濃度數(shù)據(jù)b、ch4濃度數(shù)據(jù)b、co2濃度數(shù)據(jù)b和tvoc濃度數(shù)據(jù)b獲得輔助通風(fēng)機(jī)上游側(cè)的新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)二；

27、當(dāng)主通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，或新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)二優(yōu)于新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)一時(shí)，控制器控制主通風(fēng)機(jī)停機(jī)、控制主風(fēng)門關(guān)閉、控制輔助通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、控制輔助風(fēng)門打開，利用輔助通風(fēng)機(jī)向主通風(fēng)管道中供入新風(fēng)，并執(zhí)行步驟二；當(dāng)輔助通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，或新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)一優(yōu)于新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)二時(shí)，控制器控制輔助通風(fēng)機(jī)停機(jī)、控制輔助風(fēng)門關(guān)閉、控制主通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、控制主風(fēng)門打開，重新利用主通風(fēng)機(jī)向主通風(fēng)管道中供入新風(fēng)，并執(zhí)行步驟二；當(dāng)主通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)均正常，且新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)一與新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)二相等時(shí)，保持當(dāng)前供風(fēng)狀態(tài)不變；當(dāng)主通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)均出現(xiàn)故障，或新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)一和新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)二均過(guò)度污染而無(wú)法達(dá)到正常供風(fēng)要求時(shí)，控制器控制主通風(fēng)機(jī)停機(jī)、控制主風(fēng)門關(guān)閉、控制輔助通風(fēng)機(jī)停機(jī)、控制輔助風(fēng)門停機(jī)，并向與其連接的遠(yuǎn)端的報(bào)警終端發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒相關(guān)人員及時(shí)處理；

28、步驟二：根據(jù)供風(fēng)需求控制對(duì)應(yīng)新風(fēng)供應(yīng)機(jī)構(gòu)中的分支風(fēng)門打開，控制空氣凈化器啟動(dòng)工作，使主通風(fēng)管道中的新風(fēng)通過(guò)分支風(fēng)門進(jìn)入到對(duì)應(yīng)的分支通風(fēng)管道中，并通過(guò)空氣凈化器中的前側(cè)過(guò)濾篩網(wǎng)、中部過(guò)濾篩網(wǎng)、高精度復(fù)合過(guò)濾機(jī)構(gòu)對(duì)進(jìn)入的新風(fēng)進(jìn)行粉塵顆粒的深度過(guò)濾作業(yè)，同時(shí)，利用co消除組件去除過(guò)濾后新風(fēng)中的一氧化碳，以實(shí)現(xiàn)對(duì)新風(fēng)的深度凈化作業(yè)，再通過(guò)分支通風(fēng)管道將深度凈化后的新風(fēng)向掘進(jìn)面或工作面方向進(jìn)行導(dǎo)流，以進(jìn)行凈化后新風(fēng)的供風(fēng)作業(yè)；

29、在深度凈化作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)旋風(fēng)分離器將新風(fēng)中的大顆粒物分離出來(lái)，并排出到分支通風(fēng)管道的外側(cè)，利用前側(cè)過(guò)濾篩網(wǎng)對(duì)新風(fēng)中的較大顆粒物進(jìn)行過(guò)濾，利用中部過(guò)濾篩網(wǎng)對(duì)新風(fēng)中的細(xì)小顆粒物進(jìn)行過(guò)濾，利用高精度復(fù)合過(guò)濾機(jī)構(gòu)對(duì)新風(fēng)中的超細(xì)顆粒物進(jìn)行過(guò)濾；

30、在供風(fēng)作業(yè)過(guò)程中，利用分支通風(fēng)管道出風(fēng)端高速吹出深度凈化新風(fēng)的射流及擴(kuò)散作用，在掘進(jìn)面或工作面附近的相對(duì)開放空間中形成相對(duì)的潔凈微空間，并將掘進(jìn)面或工作面中的污風(fēng)流吹入供風(fēng)巷道中；同時(shí)，利用超凈新風(fēng)監(jiān)測(cè)組件對(duì)深度凈化后的新風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警，具體地，通過(guò)溫濕度監(jiān)測(cè)模塊采集所在位置處的溫濕度信號(hào)，并發(fā)送至處理模塊，通過(guò)顆粒物濃度監(jiān)測(cè)模塊采集所在位置處的顆粒物濃度信號(hào)，并發(fā)送至處理模塊，通過(guò)多維空氣污染物監(jiān)測(cè)模塊采集所在位置處的co濃度信號(hào)一、no濃度信號(hào)一、ch4濃度信號(hào)一、co2濃度信號(hào)一和tvoc濃度信號(hào)一，并發(fā)送至處理模塊；處理模塊根據(jù)溫濕度信號(hào)、顆粒物濃度信號(hào)、co濃度信號(hào)一、no濃度信號(hào)一、ch4濃度信號(hào)一、co2濃度信號(hào)一和tvoc濃度信號(hào)一獲得溫濕度數(shù)據(jù)、顆粒物濃度數(shù)據(jù)、co濃度數(shù)據(jù)一、no濃度數(shù)據(jù)一、ch4濃度數(shù)據(jù)一、co2濃度數(shù)據(jù)一和tvoc濃度數(shù)據(jù)一，并分別與對(duì)應(yīng)的溫濕度閾值、顆粒物濃度閾值、co濃度閾值一、no濃度閾值一、ch4濃度閾值一、co2濃度閾值一和tvoc濃度閾值一進(jìn)行比例，當(dāng)出現(xiàn)任意一個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)值超過(guò)監(jiān)測(cè)閾值的情況時(shí)，處理模塊控制報(bào)警模塊進(jìn)行示警動(dòng)作，同時(shí)，處理模塊向控制器發(fā)出示警信號(hào)，當(dāng)控制器接收到示警信號(hào)后，控制新風(fēng)供應(yīng)機(jī)構(gòu)中的分支風(fēng)門關(guān)閉，停止供風(fēng)作業(yè)，并向與其連接的遠(yuǎn)端的報(bào)警終端發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒相關(guān)人員及時(shí)處理；同時(shí)，根據(jù)個(gè)體需求控制對(duì)應(yīng)的個(gè)體凈風(fēng)供應(yīng)單元中的流量泵啟動(dòng)，利用流量泵所提供的負(fù)壓將一部分深度凈化后的新風(fēng)引流至防護(hù)送風(fēng)管路中，進(jìn)而輸送至使用個(gè)體所佩戴的呼吸面罩中；

31、同步地，利用風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊一對(duì)主通風(fēng)機(jī)上游側(cè)的新風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)主通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，或新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)二優(yōu)于新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)一時(shí)，控制器控制主通風(fēng)機(jī)停機(jī)、控制主風(fēng)門關(guān)閉、控制輔助通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、控制輔助風(fēng)門打開，利用輔助通風(fēng)機(jī)向主通風(fēng)管道中供入新風(fēng)；當(dāng)輔助通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，或新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)一優(yōu)于新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)二時(shí)，控制器控制輔助通風(fēng)機(jī)停機(jī)、控制輔助風(fēng)門關(guān)閉、控制主通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、控制主風(fēng)門打開，重新利用主通風(fēng)機(jī)向主通風(fēng)管道中供入新風(fēng)；當(dāng)主通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)均出現(xiàn)故障，或新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)一和新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)二均無(wú)法達(dá)到正常供風(fēng)要求時(shí)，控制器控制主通風(fēng)機(jī)停機(jī)、控制主風(fēng)門關(guān)閉、控制輔助通風(fēng)機(jī)停機(jī)、控制輔助風(fēng)門停機(jī)、控制分支風(fēng)門關(guān)閉，停止供風(fēng)作業(yè)，并向與其連接的遠(yuǎn)端的報(bào)警終端發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒相關(guān)人員及時(shí)處理。

32、作為一種優(yōu)選，在步驟二中，使用個(gè)體根據(jù)自身情況對(duì)流量控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得符合自身需求的氣流供應(yīng)流量。

33、本發(fā)明中，在通風(fēng)機(jī)工作過(guò)程中，利用風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊一對(duì)主通風(fēng)機(jī)上游側(cè)的新風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，利用風(fēng)源監(jiān)測(cè)模塊二對(duì)輔助通風(fēng)機(jī)上游側(cè)的新風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以分別獲得主通風(fēng)機(jī)上游側(cè)的新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)一和輔助通風(fēng)機(jī)上游側(cè)的新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)二，進(jìn)而可以根據(jù)新風(fēng)質(zhì)量數(shù)據(jù)的優(yōu)劣或兩個(gè)通風(fēng)機(jī)的故障情況來(lái)便捷地切換動(dòng)力源及風(fēng)源，由此，確保了整個(gè)裝置的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。在新風(fēng)供應(yīng)機(jī)構(gòu)工作過(guò)程中，利用分支通風(fēng)管道出風(fēng)端高速吹出深度凈化新風(fēng)的射流及擴(kuò)散作用，在掘進(jìn)面或工作面附近的相對(duì)開放空間中形成相對(duì)的潔凈微空間，能通過(guò)微空間凈化技術(shù)降低人員活動(dòng)范圍內(nèi)的粉塵濃度，進(jìn)而可以進(jìn)一步提高對(duì)作業(yè)人員的健康保障，這樣，在潔凈微空間中允許作業(yè)人員使用呼吸阻力較小、過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)較低的防護(hù)口罩，有利于處于潔凈微空間中的人員能夠更靈活的移動(dòng)和工作，通過(guò)潔凈微空間的形成，滿足了井下供風(fēng)的多樣化需求，給井下的供風(fēng)技術(shù)提供了不同的解決方案。通過(guò)流量泵提供的負(fù)壓將新風(fēng)引流至呼吸面罩中，可以利用流量泵自身的運(yùn)行頻率來(lái)有效平衡氣流的流量，進(jìn)而能有利于提高呼吸過(guò)程中的舒適度。在深度凈化過(guò)程中，利用旋風(fēng)分離器將新風(fēng)中的大顆粒物分離出來(lái)，能使得這些大粒徑顆粒物不會(huì)進(jìn)入后續(xù)的過(guò)濾網(wǎng)中，確保了后續(xù)過(guò)濾網(wǎng)的過(guò)濾效率，同時(shí)，有利于避免因大顆粒物附著過(guò)濾網(wǎng)而導(dǎo)致的風(fēng)阻過(guò)大或堵塞的情況產(chǎn)生，在確保供風(fēng)效率的同時(shí)，還能有利于降低對(duì)過(guò)濾機(jī)構(gòu)的維護(hù)頻率。使空氣凈化器中由進(jìn)風(fēng)側(cè)到出風(fēng)側(cè)依次設(shè)置旋風(fēng)分離器、前側(cè)過(guò)濾篩網(wǎng)、中部過(guò)濾篩網(wǎng)、高精度復(fù)合過(guò)濾機(jī)構(gòu)和co消除組件，可以先通過(guò)四重漸進(jìn)式的分級(jí)深度凈化技術(shù)，即“初效攔截-預(yù)先過(guò)濾-強(qiáng)效過(guò)濾-深度凈化”，通過(guò)逐級(jí)地對(duì)氣流中不同粒徑的顆粒物進(jìn)行充分過(guò)濾的方式，確保了空氣中的各種顆粒物能從大到小被逐層過(guò)濾掉，顯著提高了空氣凈化效果，再配合co消除組件對(duì)過(guò)濾后新風(fēng)中一氧化碳的去除作業(yè)，達(dá)到了深度凈化的目的，有效保障了呼吸個(gè)體的健康。在供風(fēng)過(guò)程中，利用超凈新風(fēng)監(jiān)測(cè)組件對(duì)深度凈化后的新風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)新風(fēng)質(zhì)量惡化的情況，在發(fā)現(xiàn)新風(fēng)質(zhì)量惡化時(shí)，控制報(bào)警模塊進(jìn)行示警動(dòng)作，同時(shí)，向控制器發(fā)出示警信號(hào)，能便于自動(dòng)地停止供風(fēng)作業(yè)，進(jìn)而能避免發(fā)生向工人供入有毒有害氣體的情況，進(jìn)一步確保了該裝置的可靠性和安全性。

34、該方法自動(dòng)化程度高、安全性好、可靠性高，其能穩(wěn)定地為井下作業(yè)空間及個(gè)體提供凈化新風(fēng)的供應(yīng)服務(wù)，且能實(shí)現(xiàn)多樣化的供風(fēng)需求，可有效保障井下工人的人身健康安全，并能有助于提高井下作業(yè)的安全系數(shù)。