对几种常用采煤机防尘技术的研究.pdf

兰 i 兰三三兰兰 三兰 兰i 兰三 兰兰兰 三 三三兰兰兰i 霸 磊逶瑟 霸i 砭 对几种常用采煤机防尘技术的研究 朱 晓东 哈 尔滨煤炭工业公司， 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0 摘要 机 组割煤是综采面最大的产尘工序 。 最好的防尘技 术措施应针 对煤尘的形成 处， 即在截割煤岩时， 减少粉 尘的形成 ， 其次是尽可能地在 粉 尘的形成点就近使粉尘凝聚。 目前所 采取的措施是 改革采煤机 滚筒参数 ， 使之尽可能地减少煤尘的形成 ； 改革采煤机的喷 雾， 使之更有效地降 尘 实现机栽加压泵 ， 解决了高压水源的问题 ； 采用高压荷电喷 雾、 负压二次降尘技术， 高效率地 除尘。 关键词 采煤机 ； 防尘； 技术 1选用产尘量小的采煤机滚筒 采煤机割煤时， 其产尘量主要取决于截割滚筒 ， 它涉及到截齿 的 形状、 数量 、 尺寸、 布置方式 、 转速和采煤机的牵引速度 ， 其中与产尘量 关系较大的主要是截齿的形状 、 数量 、 截齿 的安装方 向以及滚筒的形 状等， 一般规律如下 截齿基本分为刀形截齿和镐形截齿两大类 。对裂隙较发育的脆性 硬煤 ， 镐形截齿比刀形截齿产尘少 ； 对裂隙不发育的硬煤 ， 刀形齿 比镐 形齿产尘量更少 ， 夹矸多的煤层 应采用 重型截 齿 ， 镐形 自转截齿对各 种煤层都较适应 。每个截齿必须有有效 的工作空间 ， 截 齿数量要适当， 如果太多 ， 随后的截齿就会因截深太浅而产生大量粉尘， 减少齿数 、 增 大齿距 ， 可减少产尘量。 将采煤机滚筒上的截齿数从大约 7 O 个减至 4 5 个， 粉尘浓度可降低 2 5 ％- 3 0 ％， 采出煤炭的块煤率也高得多 。 按截齿安装方向分为径向截齿和切 向截齿。螺旋滚筒的新式结构 是采用切向截齿， 同径向截齿对比， 可减少粉尘浓度 1 ／ 3 1 ／ 2 。 高速采煤时滚筒 的形状对 粉尘的形成有很大的影 响， 如 圆柱形滚 筒整个滚筒深度具有相同的输煤断面 ， 块煤破碎多 ， 产尘量大。而圆锥 形滚筒和螺旋滚筒 ， 由于滚筒排料端越来越大， 输煤空间也变大 ， 适应 于各种不同的出煤量 ， 煤块破碎少 ， 再生粉尘的产生量小 。 2改进采煤机喷雾系统 采煤机一旦 出厂 ， 其 内喷雾系统就无法改造 ， 因此 ， 改善采煤机喷 雾系统的重点 ， 应放在改进采煤机外喷雾系统上 。即在保留原有外喷 雾系统不变的情况下 ， 再增设外喷雾。下面以“ 径向雾屏装置 “ 为例予 以介绍 。 径 向雾屏装置在采煤机两摇臂上分别安设一组 ， 如图 1 所示 。每 一 个径 向雾屏 由金属空腔 I、 Ⅱ组成 。空腔 I呈长方形 ， 长 6 0 0 n l m， 上 有 1 5号 5个喷头。空腔 Ⅱ呈弧形 ， 长 5 0 0 m m， 上有 6 9号 4个喷头 ， 弧形半径为 5 0 0 m m， 两空腔用直径 1 0 mm的高压胶管连通 ， 每个喷头 与滚筒轴心夹角偏向滚筒 1 2 。 ，呈径 向喷雾。该装置所处位置在摇臂 上 ， 既接近尘源 ， 又不易被砸坏， 并能封 闭尘源 加以捕灭 ， 是一种较理 想的采煤机降尘装置。 图 1采煤机径向雾屏示意 3采煤机机载高压荷 电喷雾降尘技术 3 ． 1高压荷电喷雾高效降尘机理 高压喷雾不同于普通 中低压喷雾主要在于喷雾压力和喷嘴结构 。 高压喷雾的喷雾压力一般大于 7 I 2 M P a ， 喷嘴孔径小于 l m m； 高压喷雾 单位体积内的雾粒数远远大于中低压喷雾 。高压喷雾降尘过程可看作 是一个液态雾粒与固态粉尘的凝结过程。高压喷雾降尘在很大程度上 表现为惰性凝结、 静 电凝结和涡流凝结 。高压水在通过喷嘴时 ， 由于摩 擦等作用使喷出的雾粒带有一定的电荷。通过技术测定 ， 在喷雾压力 1 2 ． 5 MP a和使用 ‘ P O ， 8 m m 的喷 嘴条 件下 ，中性 电荷雾 粒 比例约 为 1 0 ．6 ％， 负电荷雾粒 比例约为 6 6 I 2 ％， 正电荷雾粒 比例约为 2 3 ． 2 ％。 在雾粒与尘粒及空气组成的混合相中， 带异性电荷 的雾粒 与尘粒 产生电场力， 雾粒捕捉粉尘的概率和凝聚力增强了 ， 从而提高 了降尘 效果 ； 对于带 同性电荷的雾粒 和粉尘 ， 由于其相互排斥 ， 增强了它们之 间的相互运动， 从 而加强了它们与异性 电荷携带者的碰撞概率 ， 同样 提高了雾粒捕捉粉尘的能力。 3 ．2 A M5 0 0型采煤机机载高压荷电喷雾高效降尘系统 采煤 机机载 高压荷 电喷雾降尘系统主要 由采煤机机载增压泵和 高压荷电的高效外喷雾装置组成。机载泵是通过采煤机左电机供给动 力， 主要 由传动／ 离合器 、 齿轮减速箱、 液压阀组 、 泵体等组成 ， 其 目的 是提供额定压力为 1 2 ．5 MP a 、 额定流量为 8 0 L ／ m i n的高压水源。 液压阀 组起保护控制水压等作用 。 高压荷电喷雾装置 主要 由组合型高压喷嘴、 单 头高压 喷嘴 、 分 流 臂、 阀门、 管路等组成。在采煤机左右滚筒处分别安装 的风流分流臂上 有引射组合喷头和单孔喷头 ， 通过组合喷头的强力引射和高密度雾流 将含尘气流引射 到靠煤壁侧 ， 并通过雾粒与粉尘的碰撞、 凝结、 沉降而 将空气净化 ， 而单头超细雾化喷头， 则通过更细的雾粒 ， 实现对呼吸性 粉尘的有效捕捉 ， 达到既降低总粉尘又有效降低呼吸性粉尘的 目的。 4滚筒采煤机工作状态负压二次降尘技术 4 ． 1负压二次降尘装置的降尘原理 如图 2所示 ， 在采煤机机面上安装一个封闭引射风筒， 风筒内有 引射器 即喷嘴 。该装置的除尘作用有三部分， 其一， 装置进风端 由于 引射作用形成负压场 ， 将其周 围空气连同前滚筒割煤 时所产生的煤尘 吸入风筒 内， 煤尘与水雾相碰撞、 结合 ； 其二， 装置的出风端 由于水雾、 空气 、 粉尘所形成 的混合气体以很高的速度从风筒内射出 ， 亦形成很 强的负压场 ， 将后滚筒割煤时产生的粉尘吸入 ， 使煤尘与水雾碰撞 、 结 合、 沉降； 其三 ， 装置吸风端装有一组喷嘴 ， 形成高压雾屏 ， 使前滚筒的 含尘气流不向人行道扩散 ， 从而提高装置的降尘效果 。 图 2 负压二次降尘装置示意 1 一 吸尘装置； 2 一 喷嘴组 ； 3 - 采煤机摇臂； 4 一 辅助喷嘴组 5 一 割煤方向； 6 一 高压水泵 I 7 一 高压胶 管 4 ．2负压二次降尘装置的使用方法 该装置共有 4组喷嘴 见图 2 ， 简体内 2组喷嘴为引射器 ， 每组 2 个 ， 喷雾方向向各 自端头 ， 两端头喷嘴为辅助喷嘴， 每组 2个。使用时 为两端交替吸风 ， 吸风侧 随割煤方 向的改变而改变 。前滚筒侧 为吸风 端． 即启用简体内后滚筒侧的引射器 喷嘴组 和前滚筒侧的辅助喷嘴 组 见 图 2 。 机组割煤是 综采工作 面最 大的产尘点 ， 是 防尘工作 的关键 ， 但 同 时也是最不易解决的防尘难题之一 ， 科研机构、 制造厂家 、 使用单位联 合攻关 ， 是解决这一难题的有效途径。优化采煤机滚筒结构参数 ， 加大 采煤机功率， 使采 出的块煤率增加 ， 这是采煤机防尘首要的着眼点， 它 不仅能减少产尘量， 而且能提高煤的经济价值 。 维普资讯