燕子山煤礦安全掘進(jìn)機(jī)噴霧降塵系統(tǒng)介紹及抽塵凈化分析

摘 要：旋轉(zhuǎn)流場為進(jìn)風(fēng)口處的風(fēng)經(jīng)旋流器形成的定向風(fēng)流，具有一定的正壓，防止粉塵向外擴(kuò)散，避免二次揚(yáng)塵，本文從掘進(jìn)工作面氣幕除塵技術(shù)研究現(xiàn)狀出發(fā) 給出了掘進(jìn)機(jī)噴霧降塵系統(tǒng)和抽塵凈化系統(tǒng)以及安裝位置。

關(guān)鍵詞：煤礦安全；掘進(jìn)機(jī)噴霧；抽塵凈化

1 掘進(jìn)工作面氣幕除塵技術(shù)研究現(xiàn)狀

掘進(jìn)通風(fēng)的方式有四種，為混合式、抽出式壓入式和可控循環(huán)式。掘進(jìn)通風(fēng)除塵技術(shù)是以壓抽混合式通風(fēng)作為基礎(chǔ)的，然后配合使用除塵器由此發(fā)展而來。秦躍平等研究“長壓短抽”式除塵通風(fēng)時掘進(jìn)巷道中粉塵運(yùn)移和分布規(guī)律，與壓風(fēng)筒口位置、抽吸比及壓入風(fēng)量等通風(fēng)參數(shù)進(jìn)行對比，從而分析對粉塵分布范圍及其濃度的影響。前蘇聯(lián)謝別列夫等學(xué)者對礦用空氣幕進(jìn)行了大量的研究，并在20世紀(jì) 50 年代將空氣幕引入礦山巷道中。

2 抽塵凈化裝置設(shè)計(jì)

新式機(jī)械除塵凈化裝備采用掘進(jìn)機(jī)噴霧降塵系統(tǒng)和抽塵凈化系統(tǒng)的組合，使二者配合，達(dá)到高效除塵的效果。一方面要降低粉塵產(chǎn)生量，利用內(nèi)噴霧將大部分粉塵消滅在產(chǎn)塵的初期，外噴霧防止粉塵擴(kuò)散、并將大顆粒的粉塵沉降下來。噴霧降塵無法將粉塵全部消除，尤其是微細(xì)粉塵。

如圖1所示為抽塵凈化裝置示意圖，除塵風(fēng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓把掘進(jìn)產(chǎn)生的含塵空氣抽吸到凈化器內(nèi)部，隨氣流繼續(xù)運(yùn)動被除塵器疊板阻擋攔截并沉降。噴霧水由電磁閥控制，水壓力不小于0.5MPa。除塵器疊板由多層波形不銹鋼絲網(wǎng)組成，各層篩網(wǎng)又交替用很細(xì)的不銹鋼金屬絲編制而成。除塵器就是由這樣一組波紋板組成，被噴霧潤濕的粉塵顆粒經(jīng)過除塵器疊板時基本上被粘附捕集，并順金屬絲向下流到集水圓錐體內(nèi)，污風(fēng)得到很好的凈化。

除塵器在系統(tǒng)中位置，最初考慮布置在轉(zhuǎn)載機(jī)上，這樣除塵器就可隨轉(zhuǎn)載機(jī)同時隨掘進(jìn)機(jī)移動。后來考慮除塵器固定穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)載機(jī)的強(qiáng)度，轉(zhuǎn)載機(jī)需要重新設(shè)計(jì)加固，另外安裝高度要高，將限制其使用范圍。

3 安裝位置分析

為了滿足系統(tǒng)對工作面的有效供風(fēng)量要求，更換了2×30KW大功率的風(fēng)機(jī)和高質(zhì)量的風(fēng)筒；為了保證濕式降塵器內(nèi)噴嘴的霧化效果和防止噴嘴堵塞，降塵器供水采用了清水，并在除塵空間上設(shè)置了過濾器。系統(tǒng)成套設(shè)備下井安裝調(diào)試完畢，并開始了井下工業(yè)性試驗(yàn)。累計(jì)共試驗(yàn)98個工作日，共掘進(jìn)距離1240m，試驗(yàn)期間，由礦上通風(fēng)科對工作面粉塵情況進(jìn)行測定。式中總粉塵濃度降塵率達(dá)97.8%～98.4%；呼吸性粉塵降塵率達(dá)97.2%～97.9%；降塵器總粉塵濃度降塵達(dá)98.2%；呼吸性粉塵降塵率達(dá)98.0%。

如圖2所示為除塵凈化系統(tǒng)布置示意圖，除塵凈化系統(tǒng)隨同掘進(jìn)機(jī)同步移動。為實(shí)現(xiàn)同步移動，將抽塵風(fēng)筒固定在掘進(jìn)機(jī)上，吸入口位于司機(jī)的前方1.2m處，除塵器和離心風(fēng)機(jī)放置在同一個架子上并騎跨在伸縮式膠帶機(jī)的機(jī)尾架上，通過橋式轉(zhuǎn)載機(jī)與掘進(jìn)機(jī)聯(lián)系在一起實(shí)現(xiàn)同步。

4 結(jié)論

旋轉(zhuǎn)流場為進(jìn)風(fēng)口處的風(fēng)經(jīng)旋流器形成的定向風(fēng)流，具有一定的正壓，防止粉塵向外擴(kuò)散，避免二次揚(yáng)塵；向下壓的旋轉(zhuǎn)正壓分流流場誘導(dǎo)掘進(jìn)頭處粉塵定向流動并向下導(dǎo)流進(jìn)入負(fù)壓吸風(fēng)口，且能夠在作業(yè)人員和粉塵之間形成一道風(fēng)墻。

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作者簡介：霍文博（1990-），男，山西大同人，從事于煤礦安全工作。