山西煤炭矿用掘进离心湿式风幕除尘系统赵健（翁安环能股份公司王庄煤矿，山西长治046031）效控制综掘工作面的粉尘，采用掘进机喷雾降尘系统和矿用掘进离心湿式风幕除尘系统结合可以有效降低掘进工作面的粉尘浓度极大地改善作业场所的劳动卫生条件。

　　收穑日期：2009-09――）男，山西临猗人，本科，工程师，从事煤矿通风管理工作。

　　综掘工作面是煤矿最主要的尘源之一，目前已有多种降除尘技术措施（例如液压除尘风机负压降尘，长压短抽通风除尘，内、外喷雾等）可以基本满足防尘要求。但由于掘进工作面条件的复杂多变性，相应的防降尘技术措施需要根据矿井的实际条件进行研究与改进。

　　王庄矿综掘工作面产尘最高的工序是刀具截割煤层，其截煤工序产尘量大，时间长。无防尘措施时，工作面粉尘浓度可达900 mg/m1200mg/m；采取内外喷雾措施后，截煤时的粉尘浓度可达200 mg/m500mg/m，仍危害着安全生产及工人健康。为了保证生产安全，保护工人身体健康，必须采取更为有效的防尘降尘措施。

　　1掘进机喷雾降尘系统掘进机喷雾降尘系统主要是安装在掘进机上的内、外喷雾系统。内喷雾系统在掘进机的截割头上安装若干雾化喷嘴；外喷雾系统是在掘进机伸缩臂上安装雾化喷嘴，另外还有几个辅助喷嘴。喷雾系统（尤其是内喷雾）是在粉尘产生的初期对正在被截割、待被截割、以及刚刚被截割的煤体喷洒水雾，润湿煤体和抑制粉尘，并对截齿起冷却作用。外喷雾主要是阻止粉尘飞扬扩散，依靠水雾将掘进机截割头笼罩，形成水雾屏障，阻挡粉尘的扩散。

　　2矿用掘进离心湿式风幕除尘系统21工作原理矿用离心湿式风幕除尘系统a旋转风流发生器附壁风筒）。在掘进工作面长压供风系统中，安装旋转风流发生器（见）由旋转风流发生器末端连接的周向风流发生器，送出周向流动的新鲜风流（见）。新鲜风流沿周围壁面形成周向运动，由于流体间的粘性作用，气流会带动相邻层的空气产生运动，进而使风流在整个巷道断面上产生旋转运动。旋转运动的气流能够迅速充斥在整个巷道断面上，使压力趋于均衡。为了产生周向运动的气流，在旋转风流发生器位于工作面的端头，设置径向风流发生器。风流沿图中所示方向进入发生器，并在曲面Z导流下沿径向流出，从而形成沿巷道壁的螺旋风流。为调节径向风流和需要的轴向风流，在前端设有风量调节装置B用以调节轴向风流与径向风流的匹配。在综掘工作面，供风系统的风筒采用吊挂的方式布置在巷道顶部的赵健：矿用掘进离心湿式风幕除尘系统一侧，与输送机平行布置，旋转风流发生器（附壁风筒）因重量较大落地放置在小车上，放在掘进工作面巷道的非行人侧，随皮带机的机尾前进而前进，既减轻了工人的劳动强度，又保证了安全。

　　为了达到理想的除尘效果，考虑工作面对新鲜空气的需求，供风风机选用FB>-2X21W压入式对旋轴流风机，风机流量C为560作段的特性曲线比较陡，供风量受压头变化的影响较小。巷道掘进延伸时，长度发生变化，通风阻力随之发生变化，但工作面所需要的风量必须保持在一定的范围内，轴流式风机适合这种工况。

　　b矿用离心湿式除尘器：矿用离心湿式除尘器示意图，见采用抽尘净化技术主要包括综掘工作面的抽尘技术和除尘技术。抽尘是利用除尘器运行中产生的负压，在尘源处造成负压区，使含尘空气由吸尘罩经吸尘风筒进入除尘器中进行净化处理。为了避免污风泄漏，利用长压短抽的方式在巷道全断面上形成一道15m~20m长的风墙，将粉尘封闭在掘进机司机前方，通过吸尘风筒与靠近尘源的吸尘罩，将污风全部抽吸进入风筒。所以，风墙的产生和效果是技术的关键，旋转风流发生器很好地解决了风墙的产生，并形成了很好的效果。

　　污风能否被高效净化，是个关键技术问题。为除尘器示意图，净化装置内置喷雾器、粉尘水收集板、粉尘水收集箱。喷雾器采用I型多孔喷头，除尘风机产生负压将掘进工作面的污风抽吸到除尘器内部，先经过喷雾器，稍大的粉尘经喷雾加湿增重后沉降下来，没有沉降的粉尘因喷雾而被润湿。粉尘水收集板的作用是捕集尘粒。粉尘水收集板采用不锈钢气液过滤网，在除尘器箱内按“之”字型分布，强迫含尘气流按多个“之”字形路线通过。由于离心力的作用，使质量比空气大的湿润粉尘、污水附于粉尘水收集板上，湿润粉尘、污水顺着粉尘水收集板、导流槽落至箱底，流入粉尘水收集箱排出，达到降尘的目的。喷雾器水压力不小于05MPa将水雾化，形成一定范围的雾化区；其作用有两个：一是沉降较大颗粒的粉尘，二是给污风增加湿度，润湿粉尘，提高除尘器的捕集效率。

　　1一喷雾器；2-粉尘水收集板；3―导流槽；4一粉尘水收集箱除尘器示意图除尘器的除尘过程，可分为雾化、凝聚、脱水三个环节。含尘空气经过风筒进入除尘器后，首先进入喷雾器，与从喷嘴喷出的水雾以较高的相对速度接触，接着尘粒表面附着的气膜被冲破，尘粒被水湿润，发生激烈的凝聚，也就是以尘粒为凝结核的凝聚作用形成。凝聚形成的含尘水滴在离心力的作用下，被粉尘水收集板捕捉、聚集然后形成污水排出，最后从除尘净排出的空气是清洁空气。

　　矿用离心湿式除尘器布置在转载机轨道上，这样除尘器就可随转载机同时随掘进机移动。抽出式风机选用2X 151W对旋轴流风机，吸入口位于司机的前方1.5m处，风机风量为420 m/mn与压入式对旋轴流风机相匹配。

　　22现场应用情况王庄矿通过在6203风巷、6207运巷等掘进工作面使用所述系统，通过测定掘进机司机位总粉尘浓度，从427mg/m降到66 mg/rf降尘率达85%；除尘器吸入口平均粉尘浓度436mg/rf除尘器排放口平均粉尘浓度21mg/m，降尘率95%. 3结论通过使用掘进机内外喷雾系统和矿用掘进离心湿式风幕除尘系统结合的综合除尘技术，特别是矿用掘进离心湿式风幕除尘系统，进行二次降尘效果明显，全面降低了综掘工作面空间的粉尘浓度，改善了掘进工作面的工作环境，具有良好的经济效益和社会效益。