采煤機防塵與冷卻系統的改進與應用

■黃建輝

（云南東源鎮雄煤業有限公司云南鎮雄657200）

采煤機防塵與冷卻系統的改進與應用

■黃建輝

（云南東源鎮雄煤業有限公司云南鎮雄657200）

煤礦井下礦塵的危害主要有煤塵爆炸和礦工塵肺病，煤塵爆炸和礦工的塵肺病的危害為大家所共知。采掘工作面是煤礦主要的產塵區域，目前滾筒式采煤機降塵方法是采用增壓供水的內外噴霧系統降塵。由于噴霧系統供水壓力不足和容易堵塞等問題，使得采煤機降塵效果很差。本文針對煤礦綜采工作面采煤機防塵技術難題和現場實際情況，對采煤機進行了防塵和冷卻系統的改進。在實際使用過程中的效果進行總結。

采煤機防塵系統冷卻系統噴霧降塵

0 引言

本礦投入使用的MG150/380-WD型采煤機的工作機構是螺旋截割滾筒，由它來完成綜采割煤工藝的。裝有截齒的螺旋滾筒對著煤壁旋轉，截齒靠近煤壁并與煤壁接觸，煤壁受到截齒的擠壓和截割形成落煤，截齒深入煤壁，進一步擴散并承受剪切力的作用，當截齒離開煤壁時，截齒和滾筒在煤壁中研磨產生煤粉，此外，螺旋葉片與剝落下來的煤炭碰撞、摩擦，使煤炭粉碎進一步產生粉塵。這些粉塵處在工作面的風流通道上，很容易呈現漂浮狀態并隨著工作面風流向回風巷擴散。因此螺旋截割滾筒是采煤機生產作業時產生煤塵和粉塵的最主要環節。

1 采煤機塵源的擴散

在滾筒式采煤機截割過程中，主導粉塵飛揚在采煤機滾筒的部位就是滾筒與煤壁不接觸的部分。粉塵圍繞采煤機滾筒飛揚范圍由于受上、下滾筒的位置、滾筒自身旋轉方向和綜采工作面風流的影響，上滾筒與下滾筒有區別，順風和逆風也不同，對于背旋滾筒式采煤機而言，粉塵飛揚范圍下滾筒比上滾筒大，順風比逆風流大。

當采煤機割煤時，滾筒與煤壁接觸部分幾乎沒有間隙，風道中的風流難以到達，產生的粉塵無法飛揚，滾筒離開煤壁的部分暴露于風流容易到達的煤壁空間，滾筒自身旋轉，產生渦流區域，加上滾筒自身旋轉的拋擲效應使粉塵很容易飛到風流中，隨著順風風向，飄到回風巷中。

2 采煤機外噴霧系統的現狀與改進

2.1 冷卻噴霧系統存在的問題與現狀

（1）滾筒式采煤機的噴霧降塵裝置普遍存在著噴嘴容易堵塞或砸壞及噴霧安裝位置不當等問題，降塵效果都不好，基本不能達到規程的要求。

（2）水壓、水質問題。因冷卻水源通過約Φ100mm鋼管對供水泵站直接供水，水對管道內部腐蝕嚴重，產生銹蝕，雜質較多。造成采煤機內部冷卻水道堵塞，無法正常通水冷卻。

（3）泵站供水管路距離較遠，壓力損耗較大，對采煤機噴霧效果有一定影響。

2.2 改進方案及措施

（1）水源、水質問題的解決。加強對供水水源的管理，采用有效的水處理方法，盡可能阻止各種雜質進入供水管道，在供水泵站實施多級過濾，保證噴霧泵供給水質。

（2）經常檢查供水系統，特別是過濾裝置和噴嘴，發現問題及時處理。

（3）調高采煤機噴霧泵供水系統壓力。形成采煤機噴霧高壓系統，壓力為5-7Mpa.保證噴霧供水對水壓的要求。

（4）改進采煤機機身冷卻噴霧水道的合理性。增加噴嘴數量，合理分配冷卻供水壓力及水量。

（5）改進后的MG150/380-WD型采煤機噴霧降塵系統

供水泵站配置采用一條Φ25mm高壓膠管供給采煤機全部噴霧冷卻用水。來自泵站的水通過水閥組件的進水口進入總進水閥，經過濾器后分兩路。一路在閥內分兩支路，分別將水送至左、右滾筒，用于滾筒內噴霧。另一路通過閥內的減壓閥后分兩路。一路又分兩路，一路水進入牽引冷卻，之后進入泵站電機，對泵站電機冷卻后在進入油箱冷卻器，對油箱進行冷卻后進入牽引電機，對牽引電機冷卻后通過固定在搖臂上的噴嘴將水向煤壁噴出。另一路水進入截割搖臂冷卻水墻，對截割部進行冷卻后在進入截割電機，對截割電機冷卻后通過固定在搖臂上的噴嘴將水向煤壁噴出。另一路水又分三路，一路進入變頻器和變壓器冷卻水墻，對變頻器和變壓器進行冷卻后通過固定在搖臂上的噴嘴向煤壁噴出。另一路進入牽引部，對牽引冷卻后進入牽引電機，對牽引電機冷卻后通過固定在搖臂上的噴嘴將水向煤壁噴出。第三路進入截割冷卻水墻，冷卻截割部后在進入截割電機，之后通過固定在搖臂上的噴嘴將水向煤壁噴出。

表1 現場使用情況與效果

3 結語

通過對MG150/380-WD型采煤機噴霧降塵系統在生產過程中存在問題，實施了改進方案及措施，使綜合機械化采煤工作面粉塵降低了60%以上，使噴霧降塵供水故障率幾乎為零。提高了生產效率與安全性，減少了經濟損失。對井下采煤工作人員的身體健康進行了有效的保障。

[1]遼源煤礦機械制造有限責任公司MG150/380-WD交流變頻電牽引采煤機使用說明書.

[2]劉建功、吳淼 《中國現代采煤機械》 煤炭工業出版社2012.2.

[3]鐘誠、相國慶 《采煤機司機》 煤炭工業出版社2003.9.

[4]吳子牛 《計算流體力學基本-理》 科學出版社2001.1.

[5]趙孝保 《工程流體力學》 東南大學出版社2012.6.

TK264.1[文獻碼]C

1000-405X（2016）-6-482-1