综掘工作面喷雾除尘系统的应用
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综掘工作面喷雾除尘系统的应用
综掘工作面粉尘研究和综合治理
朱庄煤矿：许庭教程兴浩李俊民郭忠张坤
1、引言
综掘工作面由于综掘机破碎煤体程度高产尘量大，是煤矿井下的主要产尘源，煤矿安全规程要求综掘机作业时，必须使用内、外喷雾进行降尘，由于综掘机内、外喷雾喷头容易被堵塞，维修量较大，因此实际工作中往往流于形式，降尘措施得不到有效落实，导致工作面粉尘浓度偏高，不仅严重危害工人身体健康，造成职业病，也给煤矿安全生产带来重大隐患。为此，开发一套高效喷雾除尘系统非常必要。
2、概述
邯郸市峰峰矿区共创机电制修有限责任公司研究开发的CZPZ-1型采掘机强力外喷自动加液装置（综掘机），该装置可对工作面的喷雾洒水量和区域进行选择，在提高防降尘效果的同时合理控制喷雾洒水量，实现综掘工作面高效降尘的目的。该装置具有体积小、雾化效果好、节约水源、实现降尘剂的自动添加、实用性强、技术先进的特点，进一步优化现役综掘工作面生产工艺，解决了综掘机原喷雾装置降尘范围小、效果不理想、工作面粉尘浓度高的技术难题，有效防止尘肺病危害，极大改善工作面作业条件。
3、系统组成、工作原理与实现功能
3.1 系统组成
CZPZ-1型采掘机强力外喷自动加液装置主要由特制的气水混合系统、联接系统、自动加液系统、流量调节装置等组成， KGSJ-2型矿用高效水质净化装置主要由高效过滤系统、强磁磁化系统、连接部分、杂质清理部分等组
成，同时配备主阀门、供风、水管路、支管路控制阀门及快接三通等部件。CZPZ-1型采掘机强力外喷自动加液装置固定在综掘机顶部，高效水质净化装置固定在掘进工作面风、水支管路末端处。
CZPZ-1型采掘机强力外喷自动加液装置技术参数：①有效射程≥7m ②降尘面积≥10m2 ③供气风压0.45Mpa ④供水压力≥1Mpa ⑤体积小，降尘效果好，本产品固定在综掘机上。使用方便，不给工作增加任何辅助工序。⑥没有任何电器设备，能够自动降尘，实现了本质安全。⑦由于采用降尘剂和高效雾化的水源共同灭尘，降尘效果好，能够达到90%以上。
⑧使用范围广，不仅适合低瓦斯矿井的综掘工作面降尘，而且解决了目前国内市场处理高、突瓦斯矿井综掘工作面粉尘的难度。
KGSJ-2型矿用高效水质净化装置技术参数：① 0.3mm以上的杂质净化率≥98% ②对降尘水源的磁性材料的磁化强度≥1000GS ③耐压强度1-6Mpa
3.2 实现功能
3.2.1 综掘机掘进时的自动喷雾降尘
综掘机作业时，开启控制阀门，通过CZPZ-1型采掘机强力外喷自动加液装置进行喷雾降尘，根据综掘机的掘进位置，控制洒水量的大小及喷头的方向，对掘进作业产生的大量粉尘进行有效阻隔和高效降尘。
4、装置应用情况
朱庄煤矿3631机巷掘进工作面于2011年2月8日安装了强力喷雾除尘装置，进行了调试并投入正常运行。安装了一套强力外喷自动加液装置、两台高效水质净化装置及配套的控制阀门等配件。
该装置根据综掘机掘进的速度及掘进期间产尘量的大小，通过流量调节装置控制风水压力，使得扇形喷头洒水能够覆盖全断面，不仅有利于掘进机司机视线，很好的观察迎头情况，而且实现了综掘工作面高效降尘，取得了良好的使用效果。原综掘机采用内外喷雾降尘，应用中发现降尘效果不理想，使用CZPZ-1型采掘机强力外喷自动加液装置前后，对布置的测点分别进行了三次采样，原割煤时煤机下风侧的粉尘浓度达到94.5mg/m3—123.2mg/m3 ，使用强力外喷除尘装置后粉尘浓度达到16mg/m3—20.9mg/ m3，粉尘浓度降低了83%以上；原综掘机司机处的粉尘浓度达到68.5mg/m3—82.4mg/m3 ，使用该降尘装置后粉尘浓度达到17.8mg/m3—21.4mg/ m3，粉尘浓度降低了74%以上；原转载点处的粉尘浓度达到64.9mg/m3—83.2mg/m3 ，使用该降尘装置后粉尘浓度达到18.1mg/m3—23.2mg/ m3，粉尘浓度降低了72%；原回风巷的粉尘浓度达到9.2mg/m3—13.7mg/m3；使用该降尘装置后粉尘浓度达到6.2mg/m3—9.3mg/ m3，粉尘浓度降低了32%。
5、结论
该装置用于煤矿井下综掘工作面，可对工作面的喷雾洒水量和区域进行选择，在提高降尘效果的同时合理控制喷雾洒水量，实现综掘工作面降尘高校、合理的目的。该装置采用了雾化效果好、耗水量低、不易堵塞、易清理维护的扇形喷头、系统配备专用水质净化装置、取代了原雾化效果差、耗水量大、清理维护困难的普通喷头、确保了喷雾降尘效果好等特点，具有技术先进、性能优异、实用性强、使用简便等特点，解决了工作面粉尘浓度高的技术难题，有效防止尘肺病危害，阻止煤尘堆积，杜绝煤尘爆炸事故的发生，确保了煤矿安全生产。
