礦采掘機噴霧降塵裝置的優化改進范文

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摘要：本文主要對西曲礦采掘機的噴霧降塵裝置進行了優化改進和實踐應用，對噴霧降塵裝置噴嘴內部結構進行了調整，并通過調節氣水比來實現霧粒粒度和噴霧方向的調節；通過與采掘機微震動傳感器感應信號的連接來實現采掘機機頭的有效噴射。現場實踐應用效果表明，改進后的噴霧降塵裝置粉塵治理效果有了明顯的提高，并產生了很好的經濟效益。

關鍵詞：采掘機；噴霧裝置；微震動傳感器

煤礦機械化程度的提高增加了粉塵的產生量，嚴重影響礦井的安全生產和職工的健康安全，必須加強粉塵治理，在采掘機上安裝降塵裝置來最大限度地降低粉塵的含量。本文主要是對西曲礦采掘機的噴霧降塵裝置進行了相應的改進設計，提高其降塵效果。

1傳統的噴霧降塵裝置改進的原因

在西曲礦采掘機上安裝的噴霧降塵裝置，實踐應用過程當中發現其降塵效果不佳，無法達到預期設計的要求：（1）噴霧降塵效果達不到降塵及溶解有毒有害氣體的要求；（2）噴霧噴射距離近，形成的水幕范圍小，降塵效果差，而且不能根據需要進行調節；（3）傳統噴霧噴頭堵塞現象嚴重，清洗和維護工作過于麻煩；（4）噴霧壓力低，霧化形成的小水珠獲得的動能小，不能有效捕塵；（5）霧化效果差，工人為了避免淋濕衣服需要頻繁地開啟閥門，使粉塵治理工作存在漏洞，達不到應有的效果。所以需要對傳統的噴霧降塵裝置進行改進設計，從而提高降塵效率。

2噴霧降塵裝置的改進方案

2.1噴霧降塵裝置改進原理及方案分析

根據噴霧降塵裝置的應用實際，適應不同巷道的斷面情況要求，設計的氣水噴霧器由3個噴嘴組合而成，噴霧方向可以根據實際需要進行調節。噴嘴內部采用特殊的氣水混合霧化結構，通過調節氣水比，使每個噴嘴的霧粒粒度分布可以根據塵源點的粉塵粒度分布情況進行調節，從而達到最佳降塵效果。本噴霧系統霧化噴嘴包括噴嘴體、噴嘴芯體和壓蓋。噴嘴芯體是圓形，與噴嘴體內孔是間隙配合。壓蓋中心設有進水孔與進風孔，噴嘴體前端面設有噴嘴噴口，噴嘴口呈月牙形狀，如圖1所示。高壓水流（不小于0.3MPa）通過進水管進入Φ10mm的噴嘴芯體內，高壓風流（不小于0.3MPa）通過進風管進入Φ10mm的噴霧主體管內，高壓風流與高壓水流混合，水在高壓下進行霧化，生成的霧體粒度大約為100~150μm，并具備極大的能量，在高壓下形成高速霧氣從噴頭噴出。改進后其主要技術參數為：適用水壓≥0.3MPa；適用氣壓≥0.3MPa；單噴嘴通水量6L/min；接口尺寸Φ10mm；外形尺寸180×130mm；質量3.2kg。

2.2割運水電聯動閉鎖噴灑技術的改造應用

一般采掘機噴霧降塵裝置的技術多采用人工手動開停或機械閉鎖，容易造成人為操作誤差，因此需要對其進行割運水電聯動閉鎖噴灑技術的改進應用。依靠采掘機開始運轉前給控制系統傳輸出微震動傳感器感應信號，該感應信號送入主控機后控制電磁閥工作，使高壓遠程噴霧頭對準采掘機頭下不斷噴射水霧。如果無水霧噴出，通水傳感器將發揮作用將信號傳送給主控機，控制啟停的按鈕使采掘機無法運轉，從而實現了噴霧控制采掘機的運轉，實現割運水電聯動閉鎖噴灑的自動控制。

3實踐應用效果分析

改進后的噴霧降塵裝置在西山煤電集團西曲礦的采掘機上進行了安裝試運行。從2017年3月至2017年9月已有半年時間，試運行期間噴霧降塵裝置工作狀態穩定，具有降塵及溶解有毒有害氣體的效果，在現場使用時對生產無任何負影響。從節水、節約人工等方面進行考慮計算，每年可節約大量的費用，能產生較好的經濟效益。通過降低工礦現場的粉塵濃度，保障了職工身心健康，產生了很好的社會效益。（1）霧化效果好，當氣、水壓力調節在一定比例時霧粒半徑100~150μm，霧體可以實現整體漂移。（2）使用水量少，單個噴嘴的用水為6L/min，是普通噴嘴的30%，可以有效節省水源，降低用水成本。（3）使用壓力低，氣、水壓力在0.3MPa時，就能達到噴霧效果。（4）噴嘴沒有發生堵塞現象。該噴嘴采用氣、水外混合方式，通水口徑比普通噴嘴的口徑大，同時，噴嘴中的水不會流入通氣管路中。（5）本裝置體積小，重量輕，安裝方便，水霧大小及噴霧角度可根據現場需要自由調節。（6）實現了采掘運水電聯動閉鎖噴灑的自動控制，杜絕了截削過程中人為造成的不可靠行為，使割運噴霧實現聯動。

4結論

改進后的噴霧降塵裝置具有較好的降塵及溶解有毒有害氣體的效果，特別適應于高產高效礦井防治粉塵的需要，在現場使用時對生產無負影響。割運水電聯動閉鎖噴灑技術的應用，減少了截削過程中人為造成的不可靠行為，使割運噴霧實現聯動，減少了煤塵堆積，凈化了工作環境中的風流，提高勞動效率，降低采掘工作面職工職業病的發生幾率。

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作者：李永東 單位：山西西山煤電股份有限公司西曲礦