150型采煤机磁水降尘装置的研制.pdf

1 9 9 6年第 4期 徐煤科技 3 7 僚 州 矿 务 局 要 鬈 幅 永砧来 江 苏棣州 2 2 1 0 0 6 T p ； I 1 救 摘要介绍 了一 种 为解决 机采 高尘工 序 的防 尘而研 制 的小型 高强 磁水 降尘 装置 。 实际效果 降尘 率 煤 炭 生产 中产 生大 量粉 尘 一 危 及矿 工 的安 全 和健 康 。 随 着机 械化开 采的 发展 ， 通 风 防尘措施 不 能满 足控制 产 尘达 标要求 。为寻求 更有 效 的 降尘 措旌 。 我们 在 1 9 9 0年 磁水 降尘 可行性 研 究 的基础 上 ， 着手 研制 与采煤 机 配套 的采煤 机 降尘装 置 。 通 过地 面 、 井下 的反 复试验 ． 终 于取得 了比鞍 满 意的 效 果 ， 1 9 9 4 年 l 2月通 过 了 江 苏 省 煤 炭 工 业 总 公 司组织的科技成果鉴定。 该装置 制造 简单 ． 安装方 便 、 安 全 防爆 。 适 用于 同型 号单 双滚 筒采煤 机 。 1 构造 原理 与技 术性 能参 数 该 装置 的构 造原 理 是 普通 水经 过两 个 相连 磁 场多 次切 割后 ， 水分 子 由长链 变 为短链 ， 通过 高 压 喷头 形成 扇 面 锥 状水 雾 喷 出 ， 与 粉 尘碰 撞 而沉 降 。 其 主要 部件 包括 一个一 级磁 化器 和 3个磁 化 喷 头 。 安装 在 MDY 1 5 0型 煤机 摇 臂 的对 侧 。喷 头 仰角 3 0 4 5 。 ， 左右张 角 1 1 0 。 ， 对 准采煤 面 。 使 整 十产尘面形成全封闭术幕包国 降 尘 效 果 的 好 坏 主 要 取 决于 合 理 的 磁 场组 合 ， 水 的雾 化 程度 、 喷头 个 数 和组 合 角度 ， 以 及水 压大 小 研 究证 明， 共振 型磁 场是 最理 想 的磁 场 。 有 利于 水的切 割和 粘度 的降 低 。本 装置 由两个 并 振 型磁 场 组 成 。 水 在较 短 距 离 内被 两组 磁 场 重 复 切割 多 次 ， 形成 更为 细密 的水雾 。 我 们试验研 究得 出 如下技 术参 数 场里 共振 型 一 一 1 4 0 8 3 5 5 2 4 6 5 3 1 3 Q Q I ． 1 8 6 91 0 Q 相关 系数 为 0 ． 9 9 9 7 ． 残 差平 方和 为 1 4 结论 和要 求 1】 5 9 5 9 1 为保 证 风 机测 定工 作 顺 和 J 进行 一 应 成 立 现场速算小组 ， 根据 实测的风量、 风压值 作散点 图 ， 来 控 制 谓 阻 。 保 证 风机 风 量 增 减有 度 ， 各 工 况 点分 布密 度相对 一致 。 2 进行 计 算 机处 理 时 应 将 不 能 准确 反 映 风 机 实 际性 能 的“ 飘 移 点 哪 去 。 以 保证 曲线 回 归的 精度 3 运 用计 算 机 对 实 谢 数 据进 行 曲线 回归 处 理 ． 得到 精度 较高 的 曲线 回归方 程 ， 完叠 可以 指导 现 场的 风机工 况 点调节 和功 率 、 效率值 的计 算 参考文献 1方开 奉等墒 ．宴 回归分析 ．北 京 科 学出版 社 9汪荣鑫 搞 ．数理 统计 ．西安 西安 交通 大 学 出 版 社 3王 试 荨辅P A S C AL程 序 设 计 及 其 应用 ．北 京 清 坐大 学 出版 杜 作 者 简介都建 明 ， 1 9 6 3年 生。 1 9 8 3年 毕 业 于 中 国矿 业大 学栗 矿糸 ． 1 9 9 1 ～ 1 9 9 3年 在 德 国技 术 进蟹 ， 现 任棘 州矿 务局 安监局 通风 处 工程 师、 副 科 长 顺 怕 } 辑 编 | “、 f l ∞ ， 、 ∞ 6 ∞ 胡 日 稿 收 维普资讯 3 8 徐煤科技 1 9 9 6年第 4期 场 强 璃度 T 切 割次 数 次 水 压 MPa 流 速 mA 管径 iT l r r 2 试验 与测 定 阃 隙场 强 0．01 ～ 0 ．04 4 2 0 5～ 3 5 0 ．5～ 1．5 1 54 3 7．5 L 水 的 雾 化 度测 定 ； 请 徐州 匡学 院 科研 处 协 作 完成 。采 用油 池 法 对 水雾 采 样 ， 测 定 其 分散 度 ， 并与 清水 作 比较 。测 定结 果经 统计 学处 理 ， 雾 滴 直径 在 5 0 t m 组 清 水 的雾 滴 颗 粒 明显多 于磁 水 ， 有 非 常显 著 的 差异 ． 说 明水 经 磁场 处 理 后 更有 利 于 雾化 。 2 水 的粘 度 测 定 ， 请 珠 州 匡科 所 协 助完 成 采 用 旋 转 式血 液 流变 测 试 仪 ANC OM ． 并 与 清 水作 比较 测 定结果 磁水 的高 切粘度 和低 切粘 度 均低 于 清水 。低切粘 度 降低 尤 为显 著 从 2 ． 3 8下 降 至 1 ． 7 0 而 且 更 具 意 义 ， 说 明经 两 次 磁 场 处 理 的水 更有利 于 雾化 。 3 粉尘 分散 度测 定 请 本 局权 台煤 矿 粉尘 化 验室 检 测 ， 样 品 为 夹河 煤 矿 2 4 1 7工作 面 煤 尘 样 测 定 结 果 1 1 m 占 7 3 ， 5 m 烈 下 的 呼 吸 性 粉 尘 占 8 7 ． 5 5 ， 煤 尘 游 离 S i O2 古量 为 4 3 0／ , 。 3 工 业性 试验 结果 为考察该 装置 的 降生效 果 ， 于 1 9 9 4年 8月 6 日至 1 O月 3 1日在 我 局 夹河 煤 矿 2 4 1 7工作 面 进 行 工业 性 试 验 。使用 国产 MD Y一 1 5 0型 单滚 筒 采 煤 机 ， 在相 同作业 情况 下定 点 、 定 员 、 定仪 器 定 方 法 分别 测 定原 外喷 装置 6只喷头 和本 装置 的 降 尘 效果 ， 各 测 4 0次 ， 进行 比较 ， 其结 果见 附表 附 裹本 装置 与原 采煤 机外喷 装置 降尘 效果 比较 粉 尘平均 尔崖 本装置 较原装 I 测点 类别 m ／ m 奉 装置 l 慷 装置 下 降 mg ．／ m0 全 尘 1 1 ． ，『 ； 5 I 2 2 ． 3 9 落 煤 呼 尘 4 8 1 2 ． 8 5 宝尘 5 1 1 Ⅱ 4 ． ’ 1 8 7 ． 5 2 司机 台 呼 尘 8 9 4 l 1． 6 5 ． 6 2 1 8 ． 6 9 全 生 3 7 ． 3 4 ． 5 2 人行 空 间 坪 尘 9 全尘 2 8 ． 3 1 3 ． 5 5 回风巷 】 乎 尘 3 ． 3 4 4结论 1 磁水 系指 经 磁 场处 理 过 的 水 ， 可 降低 水 的 暂 时硬 度 ， 改变 其 电导 率 ， 净 化 水质 ， 降低 水 的 粘 度 ， 提 高水 的渗 透 压 。更 主 要 的是 改 变水 的 晶 构 ． 对 水台 离子缔 台 水分子 起作 用 ， 使 水分子 由复 杂 的长链 变成 短链 ， 从 而使 水的 表面 张 力 降低 ， 使 水珠 变 细 t 提 高水 的雾 化程 度 ， 增 强与 粉尘 的接触 机会 。 由于磁水 表面 张力 降低 和渗 透 压的提 高 ， 可 增 强水 对粉 尘的 湿润 能 力 ， 特别 是 增强 固一 液 相界 面 表面 活性 剂 的 吸 附作 用 ， 从 而 增 强 水分 子 在粉 尘 表面 的相 互 扩散 和 单 十 离 子吸 附 作 用 ， 使 浮游 粉尘 湿润 沉降 ， 选到 降尘 的 目的 。 上述 试验和 井下 测尘结 果均 证 明了这 一点 2 本装 置 的 结 构特 点是 在 原 共 振 型磁 场 的 基 础上 选 用 了新 一 代 强磁 材 料 ， 提 高 了单 块 磁 钢 的 磁 场 强度 ， 减 小 了体 积 ， 减 轻 了 重量 ， 改变 了结 构 ， 增 加 了 二 次磁 化 ， 提高 了水 的 切割 次 数 ， 取 得 了鞍 前 次更 为有效 的 降尘 效 果 。 3 本 装置 体 积 小 ， 重 量 轻 ， 与 1 5 0型 采 煤 机 相 匹配 ， 安装 方便 在 相同供 水 系统 中 ， 用 同种 喷 头 ， 数 量 减 少一 半 ， 耗 水 量 节 约 一半 ， 降尘 效 果 成 倍提 高 连 接部 分稍 加改 动 ， 也 可与 其他 型号采煤 机配 套使 用 ， 普及 推广 有实际 意义 。 4 现 场 使 用 反 映 由于雾 滴 细 微 ， 在 工 作 面 回风 僵 I 飘远 5 0 m 以外 ， 仍鞍 密集 ， 增 强了 捕捉 浮 游 粉 尘的机遇 ， 净 化了 作业环 境 。 现场工 人普 遍反 映 ， 使 用 了该 装置 降尘后 ， 并下 空气也 新鲜 多了 。 5 从粉尘 测定 结果 来看 ， 耪 尘平 均浓 度均 有 大 幅 度 下 降 ， 尤 其呼 吸 性 粉尘 ， 除 落煤 工 序 外 ， 司 机 台 、 人行 空 间 、 回风 巷等 处 均 已接 近 部 颁 标准 ， 这 对 减 少 尘 肺 病 的 发 生 具 有 十 分 重 要 的 现 实 意 义 6 本 装置造 价低 ， 安 装容 易 ， 安全 防爆 ， 一 次 投入 t 无需 添加 其他设 备和 电 力 ， 降尘效 果好 。 第一 作 者 简介卢 莱 曾， 1 9 3 9年 生 ， 1 9 6 1年 毕 业 于江 苏省 扬州 医专 ， 现 任 撩 州矿 务 局职 业 病 防治 院劳卫科 主任 。 收稿 日期 1 9 9 5 1 2 -- 1 1 ； 责任 编辑 幸伯顺 维普资讯