煤礦安全掘進(jìn)機(jī)噴霧降塵分析
時(shí)間:2022-08-31 09:29:52
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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(lái)。秦躍平等研究“長(zhǎng)壓短抽”式除塵通風(fēng)時(shí)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(duì)比,從而分析對(duì)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(duì)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(lái)。噴霧降塵無(wú)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(dòng)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(rùn)濕的粉塵顆粒經(jīng)過(guò)除塵器疊板時(shí)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(shí)隨掘進(jìn)機(jī)移動(dòng)。后來(lái)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(duì)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(guò)濾器。系統(tǒng)成套設(shè)備下井安裝調(diào)試完畢,并開(kāi)始了井下工業(yè)性試驗(yàn)。累計(jì)共試驗(yàn)98個(gè)工作日,共掘進(jìn)距離1240m,試驗(yàn)期間,由礦上通風(fēng)科對(duì)工作面粉塵情況進(jìn)行測(cè)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(dòng)。為實(shí)現(xiàn)同步移動(dòng),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(gè)架子上并騎跨在伸縮式膠帶機(jī)的機(jī)尾架上,通過(guò)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(chǎng)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(chǎng)誘導(dǎo)掘進(jìn)頭處粉塵定向流動(dòng)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。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