煤礦安全掘進機噴霧降塵分析
時間:2022-08-31 09:29:52
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1掘進工作面氣幕除塵技術(shù)研究現(xiàn)狀
掘進通風(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)時掘進巷道中粉塵運移和分布規(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)者對礦用空氣幕進行了大量的研究,并在20世紀50年代將空氣幕引入礦山巷道中。
2抽塵凈化裝置設(shè)計
新式機械除塵凈化裝備采用掘進機噴霧降塵系統(tǒng)和抽塵凈化系統(tǒng)的組合,使二者配合,達到高效除塵的效果。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,尤其是微細粉塵。如圖1所示為抽塵凈化裝置示意圖,除塵風(fēng)機產(chǎn)生負壓把掘進產(chǎn)生的含塵空氣抽吸到凈化器內(nèi)部,隨氣流繼續(xù)運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)載機上,這樣除塵器就可隨轉(zhuǎn)載機同時隨掘進機移動。后來考慮除塵器固定穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)載機的強度,轉(zhuǎn)載機需要重新設(shè)計加固,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。累計共試驗98個工作日,共掘進距離1240m,試驗期間,由礦上通風(fēng)科對工作面粉塵情況進行測定。式中總粉塵濃度降塵率達97.8%~98.4%;呼吸性粉塵降塵率達97.2%~97.9%;降塵器總粉塵濃度降塵達98.2%;呼吸性粉塵降塵率達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)隨同掘進機同步移動。為實現(xiàn)同步移動,將抽塵風(fēng)筒固定在掘進機上,吸入口位于司機的前方1.2m處,除塵器和離心風(fēng)機放置在同一個架子上并騎跨在伸縮式膠帶機的機尾架上,通過橋式轉(zhuǎn)載機與掘進機聯(lián)系在一起實現(xiàn)同步。
4結(jié)論
旋轉(zhuǎn)流場為進風(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,防止粉塵向外擴散,避免二次揚塵;向下壓的旋轉(zhuǎn)正壓分流流場誘導(dǎo)掘進頭處粉塵定向流動并向下導(dǎo)流進入負壓吸風(fēng)口,且能夠在作業(yè)人員和粉塵之間形成一道風(fēng)墻。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:霍文博 單位:太原理工大學(xué)安全科學(xué)與工程系