煤礦新型噴霧的研究與應(yīng)用

山東省泰山能源翟鎮(zhèn)煤礦通風(fēng)防塵部 山東新泰 271200

1 臨時(shí)支護(hù)前探梁噴霧

目前，井下掘進(jìn)迎頭大多使用的噴霧是三道凈化水幕，外加人工灑水降塵，都是放炮前后進(jìn)行防塵，整個(gè)降塵過程時(shí)間短暫，捕塵效果、降塵作用不明顯，防塵降溫效果的持續(xù)性較差。放炮前及起爆過程中空氣不能霧化，降塵效果差，尤其是在遇有串聯(lián)風(fēng)的巷道內(nèi)或有時(shí)遇采區(qū)主要進(jìn)風(fēng)巷整修需噴漿維護(hù)時(shí)，迎頭所供風(fēng)流中的礦塵及有害氣體的濃度會(huì)大大的升高，極大的影響井下環(huán)境及工人的身體健康。為了解決現(xiàn)有的噴霧的弊端，增強(qiáng)掘進(jìn)工作面持續(xù)降塵、降溫效果，預(yù)防放炮時(shí)迎頭發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸，本實(shí)用新型提供一種超前捕塵霧化器，該噴霧裝置固定在臨時(shí)支護(hù)前探梁上，起到降塵的作用。臨時(shí)支護(hù)前探梁噴霧，將噴霧裝置固定在臨時(shí)支護(hù)前探梁上，π型鋼前探梁中空，頭部焊接一10#水管快插插頭，接上水管，炮前炮后打開，迎頭最前部灑水降塵。在煤塵產(chǎn)生的最根源最直接的地方灑水降塵，效果自然立竿見影。應(yīng)用于實(shí)踐，炮掘迎頭施工過程中，放炮后，使用前探梁之前，打開水截門先灑水降塵，在挪動(dòng)前探梁使用臨時(shí)支護(hù)。極大的降低了迎頭粉塵，有效的維護(hù)了職工的身體健康[1]。

圖1 前探梁噴霧實(shí)物圖

2 耙裝機(jī)機(jī)前噴霧

炮掘迎頭耙裝機(jī)耙裝過程中易揚(yáng)塵，危害崗位工身體健康，在耙裝機(jī)前增加了一道耙裝機(jī)機(jī)前噴霧，耙裝過程中打開，有效地降低了耙裝過程中的粉塵。這道噴霧可以使用傳統(tǒng)的長(zhǎng)桿噴霧，也可以使用下面介紹的圓形、方形、三角形、球形噴霧。目前實(shí)踐過程多用球形噴霧，實(shí)用有效，且安裝挪動(dòng)極為方便。這一道噴霧僅次于前探梁噴霧也是在掘進(jìn)迎頭最前沿的位置，有效的抑制了耙裝煤塵的產(chǎn)生[2]。

3 耙裝機(jī)滾筒降溫噴霧

炮掘迎頭施工中，耙裝機(jī)裝矸過程中，尤其是全巖巷道，由于滾筒負(fù)荷大，長(zhǎng)時(shí)間耙裝作業(yè)，產(chǎn)生大量熱量，經(jīng)常有損壞耙裝機(jī)滾筒的現(xiàn)象發(fā)生。實(shí)踐中，我們仿效輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧的制作方法，在耙裝機(jī)主副滾筒上方安裝一噴霧桿，僅安設(shè)兩個(gè)噴頭。噴霧桿就固定在耙裝機(jī)閘托固定螺栓上。在開動(dòng)耙裝機(jī)是，水截門不需要開太大，灑水降溫效果極為明顯，大大地降低了耙裝機(jī)滾筒損壞的概率，提高了生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。

4 改造加工了三角形、方形、圓形、球形噴霧取代長(zhǎng)桿噴霧

不做詳細(xì)介紹以上噴霧的樣式，如下圖：

圖2 三角噴霧

圖3 方形噴霧

圖4 圓形噴霧

圖5 球形噴霧

以球形噴霧舉例說明以上樣式新型噴霧的優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)巷道掘進(jìn)時(shí)均采用桿式噴霧，使用時(shí)將噴霧桿固定在巷道頂板，但是此種噴霧隨巷道掘進(jìn)，噴霧距離迎頭較遠(yuǎn)，需要將噴霧桿不斷前移，這樣不僅浪費(fèi)人力，而且在使用時(shí)常常造成噴頭丟失浪費(fèi)。且桿型噴霧的固定方式較為麻煩，需用扎帶或者綁絲捆扎4-5道才能固定牢靠，且登高作業(yè)需挪動(dòng)梯子，有一段噴霧桿常常在輸送機(jī)皮帶上方，安裝極為不便，存在作業(yè)隱患。且桿式噴霧只能朝單一方向?yàn)⑺?，灑水效果并不理想。為解決此問題發(fā)明球型噴霧[3]。

1、球型噴霧便于安裝使用，僅固定在一根頂板錨桿上，距離迎頭可以隨時(shí)控制，一個(gè)人操作即可固定牢靠，且拆裝方便，便于頻繁地挪動(dòng)，節(jié)約人力使用方便。

2、球型噴霧霧化效果好，使用時(shí)覆蓋全斷面，降塵效果好。

3、使用球型凈化水幕，不需要安裝專門的噴頭，每個(gè)噴霧節(jié)約8個(gè)噴頭，節(jié)約材料費(fèi)用。

5 旋轉(zhuǎn)噴霧

圖6

旋轉(zhuǎn)噴霧將一三通固定在旋轉(zhuǎn)軸上，中間接水管，兩邊各接一短桿，桿末端安裝噴頭?？梢怨潭ㄔ诘鬃希ㄈ缟蠄D），也可以吊在頂板錨桿上。開動(dòng)水截門時(shí)，在水壓作用下，三通帶動(dòng)兩噴霧桿旋轉(zhuǎn)，同時(shí)噴頭灑水降塵。這種噴霧因?yàn)橛兄虚g旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，灑水效果極佳，噴霧霧化效果明顯。上述噴霧為靜態(tài)噴霧的話，旋轉(zhuǎn)噴霧可以成為一種動(dòng)態(tài)噴霧。掘進(jìn)迎頭中全斷面安裝3-4個(gè)旋轉(zhuǎn)噴霧，降塵效果極為顯著。

6 泡沫除塵裝置

實(shí)踐中我們?cè)跈C(jī)掘巷道中又引進(jìn)了泡沫除塵裝置，如下圖：

圖7 裝置組成示意圖

這種除塵裝置是直接購買的廠家的，裝置是利用井下的除塵水管和壓風(fēng)管路，在水中加入一定的添加劑，引入風(fēng)壓，通過專用設(shè)備，完成吸料、混料、發(fā)泡等一系列工藝流程，產(chǎn)生泡沫，通過分配器、噴頭支架組件噴灑至塵源上。泡沫通過良好的覆蓋、濕潤(rùn)、黏附等方式作用于粉塵，有效地降低采掘面上的粉塵濃度，極大地改善了采掘工作面的工作環(huán)境，提高井下作業(yè)人員的工作效率，有效降低采掘一線職工塵肺病的發(fā)病率。

這種除塵裝置相當(dāng)于“升級(jí)版”的噴霧裝置，屬于比較前沿的。不單純的灑水了，通過泡沫吸塵除塵，缺點(diǎn)是費(fèi)用較昂貴，目前正在機(jī)掘巷道中試用。

7 結(jié)語

經(jīng)過對(duì)掘進(jìn)迎頭噴霧一系列的改進(jìn)，極大的降低了粉塵，既保障了迎頭職工的身體健康，預(yù)防了粉塵職業(yè)病危害，又極大的提高了迎頭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)量，改善了工作環(huán)境。