矿用液压钻机除尘器的应用.pdf

2 0 1 2年第 1 2 期 中州煤炭 总第 2 0 4 期 矿用液压钻机除尘器 的应用 仝 国彬 ， 刘桂荣 ， 朱宏达 ， 郑 兵 河南煤 业化 工集 团 鹤煤公 司六矿 ， 河 南 鹤壁4 5 8 0 0 0 摘要 液压钻机钻孔 时引起 煤尘飞扬 ， 工人作 业环境 恶劣 ， 严 重影响工作效率和施工 安全 。因此， 设计 了一种 既能收集粉 尘又能除尘的除尘装置 ， 从源头控 制 了煤 尘 的产 生和扩 散 ， 现场 应用后 ， 总除 尘率在 9 5 ％ 以上 ， 应用效果 良好， 可适用于各种液压钻 机的打钻除尘。 关键词 液压钻机 ； 除尘器 ； 煤尘 浓度 中图分类号 T D 7 1 4 ． 4 文献标志码 B 文章编 号 1 0 0 3 0 5 0 6 2 0 1 2 1 2 0 0 7 1 0 2 鹤壁矿区地质条件复杂， 鹤煤公 司六矿属高瓦 斯矿井 ， 随着矿区逐步进入深部开采 ， 瓦斯 、 煤尘等 对矿井安全生产的影响愈加严重。鹤煤六矿抽放瓦 斯时， 采用全液压钻机以达到布深孔 的目的， 但钻孑 L 时产尘量大 ， 引起 煤尘 飞扬 ， 因没有 合适 的除尘设 施 ， 致使工人作业环境恶劣 ， 严重时钻孔 口下风侧粉 尘浓度在 3 0 0 m g ／ m 以上 ， 大 大超过 煤 矿安全规 程 第七百三十九条最高允许浓度为 1 0 mg ／ m 的规 定 ， 严重影响了工作效率和施工安全。为控制煤尘 飞扬 ， 确保矿井安全生产 ， 经过反复研究与试验 ， 研 制 了一种既能收集粉尘又能除尘的降尘装置。 l 除尘器设计方案 矿用液压钻机除尘器的设计本着简单 、 可靠 、 实 用 、 高效的原则 ， 根据井下 现场具体情况 ， 综合考虑 各方面因素 ， 提出了从源头上控制煤尘产生和扩散 的设 计方 案 。 矿用液压钻机除尘装置主要 由集尘罩 、 吸尘管 、 除尘管、 喷雾装置 、 液压马达 、 扇叶 、 高压管及接头等 几 部 分组 成 图 1 。利 用 液 压 钻机 钻 孔 时 ， 通 过集 尘罩 收集 粉尘 、 液 压马 达带 动扇 叶抽 风 ， 将 粉 尘从 集 尘罩 、 导管输送到 3 0 0 m m管内进行湿式除尘 。其 中 ， 喷雾装 置 、 液压 马达 、 扇 叶 固定 于除尘 管 内 ， 集尘 罩 通 过 吸尘 管 与除 尘管 上 的接 口相连 。该 装 置在 液 水联动阀的控制下 ， 只要液压钻机启动， 除尘管 内的 液压马达驱动扇叶抽风形成负压 ， 通过集尘罩 、 吸尘 管将钻孑 L 排 出的粉尘吸排到除尘管内， 与此同时， 除 尘管内的水喷嘴 自动喷雾 ， 实现喷雾降尘。集尘罩 收稿 日期 2 0 1 2一O 7 2 8 作者简 介 仝国彬 1 9 6 4 一 ， 男 ， 河 南汤 阴人 ， 助理 工程师 ， 2 0 0 7年 毕业于河南理工大学 ， 现任鹤煤公司六矿机 电科科长。 将钻孑 L 中排出的粉尘收排到除尘器 内， 大颗粒 的钻 屑可直接从集尘罩下的出尘 口排 出， 操作人员可直 接看 到钻 孑 L 的排 渣情 况 ， 也 可 在 出尘 口下 套 编 织 袋 收集钻 屑 。 图 1 液压钻机 除尘 装置 除尘器通过 喷雾 装置使水雾化后 实现喷雾 降 尘 ， 液水联动阀可 以实现启动钻机时 自动启动液压 马达 和打 开水 源 阀 门实 现 喷 雾 降 尘 ， 停 止 排 渣 时 自 动关闭马达和水源 阀门停止喷雾 ， 实现了合理用水。 在除尘管风流中的煤尘与水雾碰撞而湿润增重后排 出除尘 器 。 2 矿用液压钻机 除尘器工作原理 矿 用 液压 钻机 除尘 器利 用液 压 马达抽 风 形成 的 负 压直 接将 钻 孔煤 尘 由集 尘 器 吸 人 除尘 管 ， 与 水 雾 混合后使煤尘沉降在除尘管 的出 口， 从而达到除尘 的 目的 ， 总 除尘 率 在 9 5 ％ 以上 ， 适 用 于 各 种 液 压 钻 机的打钻除尘。 开钻前 ， 在孔 口将集尘罩安装在钻杆上 ， 用密封 环将集尘罩与吸尘管密封， 将集尘罩压在打钻 口的 位置 ， 大块的钻屑煤尘 由集尘罩下方的孔 口收集 ， 粉 尘通过风流引入吸尘管和除尘管 内。在 除尘管 内， 利用安装在弯道上的喷雾装置使煤尘湿 润， 通过除 7】 2 0 1 2 年第 1 2 期 中州煤炭 总第 2 0 4 期 尘管的出口将湿润后 的煤尘引入巷 道中的煤坑内 ， 以集中清理粉尘。 3 方案实施 3 ． 1 设 计选 型 该除尘装置的液压马达选型要求排量小 ， 且 与 钻机额定压力相匹配， 故选用 C MK 1 0型马达， 排 量 1 0 mL ／ r ， 额定工作压力 1 6 M P a ， 尖峰压力 最高压 力 2 0 MP a ， 工作转速 6 0 03 0 0 0 r ／ m i n ， 其扇叶大 小和角 度 符 合 额定 处 理 风 量 为 2 3 m ／ m i n的 要 求⋯。该除尘装置工作时 ， 水压 ≥0 ． 3 MP a ， 总粉尘 除尘效率为 9 5 ％ ， 呼吸性粉尘降尘效率 ≥9 0 ％ ， 耗 水量为 1 L ／ m i n ， 工作噪声 ≤8 5 d B 。 3 ． 2 使 用步 骤及 注意事 项 1 先将集尘罩罩在打钻 口的位置 ， 使液压钻 机钻杆通过集尘罩 中心钻孔 ， 集尘罩下方 出尘 口处 可套编织袋收集煤尘。 2 用吸尘管连接集尘罩和除尘管 。 3 用高压胶管连 接液压 马达 和液水 联动阀， 用水管连接喷雾装置和液水联动阀， 液水联动 阀分 别 连接 液压 钻机 液压 源和 水源 。 4 接通水源 无水时禁止启动液压马达 和液 压马达后 ， 钻机启动打钻时正常除尘。 5 使用完毕后 ， 关闭液水联动 阀。将机器放 置于干净处 ， 将液压管连接处用干净布包裹 ， 以免灰 尘进入 ， 影响下次使用。 6 马达上端 的泄油 口应按规定的管道通径直 接与回油箱连接 ， 管道阻力不应使壳体腔 内压力超 过 0 ． 0 5 MP a 。 4 除尘器特点及使用效果 1 安装操作方便。使用时只要将 除尘装置运 到钻孑 L 地点， 连接好液水管路 ， 将集尘罩固定在钻孔 口上 ， 然后便可正常钻孑 L 和除尘 ， 直到打钻结束 ， 不 需要操作人员再做其他工作且不需要电力。在附近 进行下一个钻孔时， 只要将集尘罩摘下挂到其孔 口 上便可开始正常打钻。若在同一地区连续打钻 ， 吸 尘管或水管余量用完时， 只需移动除尘器或延续水 管 即可 。 2 除尘效果好。由于雾化水喷在大于 3 0 m／ s 的高速风流 中可进一步雾化 ， 并与风流 中的粉尘激 烈碰撞 ， 通过除尘管 的出口可将湿润后的煤尘 引入 巷道 中的煤坑内， 除尘率在 9 5 ％以上。 3 适用范围广。该装置可将粉尘抽离孔 口进 行降尘处理， 故可作为各种液压钻机打上 向、 水平 、 下向等各个方 向钻孔 的除尘装置。 4 实现了节约用水 。打钻时可 自动打开水源 阀门实现喷雾降尘 ， 停止打钻时可 自动关闭水 源阀 门停止喷雾 ， 实现了合理用水 ， 避免了工作地点因喷 雾出现的污泥堆积现象 。 5 实现了自动喷雾 降尘 。在液水联动阀的控 制下 ， 只要钻机工作 ， 液水联动阀立 即开启 ， 启动液 压马达形成负压 ， 通过集尘罩 、 吸尘管将钻孔排出的 漂浮粉尘吸排到除尘器 内， 不会使吸尘管 内出现粉 尘堆积堵塞的现象。与此 同时， 除尘器内的水喷嘴 自动喷雾 ， 实现喷雾降尘。 6 有利于收集粉尘 。集尘罩安装使用方 便 ， 有利于将钻孔中排出的粉尘收集到除尘器 内， 大颗 粒 的钻屑从集尘罩下出 口排 出， 操作人员可直接看 到钻 孔 的排 渣情 况 。 5 结语 鹤煤六矿率先在液压钻机上设计制作并使用 了 该除尘装置后 ， 大幅度降低 了煤尘浓度 ， 改善了施工 区域职工的作业环境 ， 确保 了煤矿安全生产 ， 取得了 良好 的使用效果 ， 具有广泛的推广应用价值。 参考 文献 [ 1 ]杜 国森． 液 压元 件 产 品样 本 [ M] ． 北 京 机 械 工业 出版 社 ， 1 9 9 9 ． 责任编辑 许久峰 上接 第7 0页 采用冻结法施工 的井筒 ， 在井壁 结构设计时， 宜选择高强度的混凝土， 并添加一定量 的外加剂 早强剂等 ， 提高混凝土早期强度 ， 以充 分抵抗迅速增长的冻结压力。 2 在膨胀地层 中铺设聚苯 乙烯泡沫板 ， 其厚 度选择比较重要 ， 井筒施工应采取信息化管理施工 ， 72 ． 根据实测位移量合理选择泡沫板的厚度。 3 根据我国西部地区岩层特点 ， 要重视外层 井壁结构设计 ， 对 白垩系等不稳定地层 中的膨胀 性 岩层必须引起注意， 不可认为是基岩冻结而掉以轻 心 ， 以免 影 响井壁 安全 。 责任编辑 秦爱新