掘进机机载泡沫除尘系统的研究.pdf

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1、煤矿现代化2011年第2期总第101期掘进jIi几iIi几泡沫除尘系统的研究毛继伟(煤炭科学研究总院太原研究院，山西太原030006)风一～用施一～他～一尘速一至一～一度册摘要针对目前巷道掘进常用除尘系统的缺点，研究掘进机机载泡沫除尘系统。此系统体积小、成本低、布置方便，与传统喷雾洒水除尘方式相比，除尘效率提高2～5倍，对呼吸性粉尘的降尘效果尤为明显，适合于在机掘工作面推广应用。关键词掘进机；泡沫除尘；泡沫剂中图分类号：TD714+．4文献标志码：B文章编号：1009—0797(2011)02—0043—03一一一～众所周知，掘进机在掘进过程

2、中会产生大量粉产生大量高倍数泡沫状的液滴，并将其喷洒到尘源上尘，对工人身体健康、煤矿生产安全甚至煤矿周围生或空气中去。当泡沫液喷洒到岩石或料堆上时，造成态环境都有很大的危害。据测定，在巷道掘进时产生无空隙的泡沫体覆盖和遮断尘源，使粉尘得以湿润和的粉尘中，呼吸性粉尘所占比例很大，下人在此环境抑制；当泡沫液喷射到含尘空气中时，则形成大量的下长期工作必将吸人大量粉尘，导致尘肺病等呼吸性泡沫粒子群，其总体积和总面积很大，从而大大增加职业病，这种情况在半煤岩及岩巷掘进中尤为严重。雾液与尘粒的接触面和附着力，提高了降尘效果。泡目前我国矿山主要采用的除尘措

3、施有喷雾洒水、通风沫对一般粉尘的除尘效率可高达90％以上，对呼吸性除尘和除尘设各除尘等。这些防尘措施的优缺点对比粉，尘也可达到85％以上，大大高于传统的喷雾除详见表1。尘。表1现有掘进机防尘措施的优缺点对比泡沫之所以能捕集到粉尘，主要是靠截留、惯性种类除尘机理优点缺点碰撞、扩散、黏附、重力沉降等多种机理综合作用的结孵喷雾洒水袭化粉：尘，利用细密的水杀雾捕集蹴经济、易操作⋯：⋯一。⋯二⋯果。对于大颗粒粉尘在低速条件下，截留和重力起主要作用，而对于微细粉尘，扩散、静电力等因素起主要作用。当粉尘接触到泡沫之后，吸附液膜中的水分，使泡沫液膜变得越来越

4、薄，直至破裂。而粉尘在液膜液桥力的作用下，由小颗粒聚集成大颗粒，最终随破裂的泡沫液滴一起沉降下来，实现降尘作用。除除尘效果好箍净空气大，在我国应用不广2掘进机机载泡沫除尘系统个体防护是要求【一作人员佩带防尘口罩、防尘面能在一定程度只是一种补救防尘措2．1除尘系统工作原理个体防护罩或防尘矿帽等，是一种上阻止粉尘进施，防护效果受环境本文所研究的掘进机机载泡沫除尘系统采用文补救防尘措施，是防治灾人职乎吸道和装备影响大童量亘堕垡丘里管引射式发泡原理。其系统原理如图1所示。3相比于这些除尘措施，泡沫除尘具有设备结构简单、体积小、耗水量少、对呼吸性粉尘除

5、尘效率高等特点，尤其适合于掘进工作除尘应用。美国、日本、前苏联、加拿大等国家已经对泡沫除尘技术进行了大量的研究，并研制出了符合安全卫生和使用要求的廉价发泡剂，并在煤矿、金属矿山、公路铁路隧道掘进等方面l-节流阀；2-过滤器；3-压力表；4一文丘里管；得到了一定程度的应用，并取得了良好的效果。我国5一泡沫剂桶；6一发泡器的泡沫技术主要针对外因火灾进行灭火、油田钻探、图1泡沫除尘系统原理图凿岩除尘，在煤矿中尤其是巷道掘进方面泡沫除尘应在此系统中，高压水经过节流阀和过滤器，进入用很少。本文将主要研究一种适合在于煤矿及其它巷文丘里管中，通过产生的文丘

6、里效应将泡沫剂桶中的道掘进中使用的高效机载泡沫除尘系统。泡沫剂按一定比例(按体积比为0．5％～2％)吸出并与高压水相混合，然后进入发泡器产出泡沫并喷出。1泡沫除尘机理2．2发泡器将泡沫剂与水按一定比例混合，通过泡沫发生器发泡器是系统的重要元件，即是泡沫的产生装。43·煤矿现代化2011年第2期总第101期置，也是泡沫的喷射装置。由于掘进机工作的巷道条向其流来，使泡沫其它部位变得更薄。而泡沫上表面件差别较大，因此根据不同的条件，本文设计了2种因为重力作用本来就是最薄的，所以在此位置捕捉到发泡器。其结构如图2所示粉尘时，泡沫必然最易破裂。所以泡沫

7、在粉尘上方时，除尘效果最佳。机掘巷道中的粉尘主要是由于掘进机截割煤或岩石产生的，其次是由于物料在转运过程中扬起的粉尘。根据以往的测定，掘进机割煤时，粉尘浓度高达1一LP：一000～3000m~m。，当掘进机截割下来的物料从掘进~i--E机刮板机转运到桥上皮带机或矿车时，产生的粉尘浓度也高达300～500m~ms。因此根据以上实验结果，掘^燕黉巍器重鉴茂蓬嚣图2发泡器结构进机机载泡沫除尘系统的发泡器布置在截割头和机一～r其中A型发泡器，通过喷嘴喷出的水射流的方尾刮板机的上方。为了减小泡沫受巷道通风风向的影．法引入空气并产生泡沫。这种发泡器比较适

8、合于巷道响，可在掘进T作面压风风筒上安装附壁风筒，掘进断面小且迎头风速较小的环境。B型发泡器，有2个机掘进时，将附壁风筒风门关闭形成螺旋风墙，避免接口，其中一个接高