HCN400/1a型濕式除塵器在掘進(jìn)機(jī)施工巖巷中的適應(yīng)性分析

李博強(qiáng) 康松松

（山西新景礦煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 陽泉 045000）

1 引言

新景公司丈八一區(qū)15#煤層的平均厚度為6.0m，采用長壁垮落回采工藝。通常在15#煤層上方的9#煤層或者11#煤層中布置一條高抽巷來解決15#煤層上方臨近煤層和巖層中的瓦斯。由于9#煤層和11#煤層的不穩(wěn)定性導(dǎo)致大多數(shù)情況下煤層不存在，所以高抽巷基本上都是巖巷或半煤巖巷。采用EBZ260W掘進(jìn)機(jī)施工高抽巷，單進(jìn)比炮掘提高了一倍。但在截割巖石過程中，即使打開截割頭的內(nèi)外噴霧，司機(jī)處的粉塵濃度依然高達(dá)1281.6mg/m3，使用除塵風(fēng)機(jī)后粉塵濃度降到26.5mg/m3，效果十分顯著，極大地降低了矽肺病的發(fā)病率。

2 技術(shù)參數(shù)、使用地點及除塵工藝

2.1 HCN400/1a型濕式除塵器概述

HCN400/1a型濕式除塵器與綜掘機(jī)機(jī)組，同時配套使用掘進(jìn)壓入通風(fēng)系統(tǒng)，共同組成長壓短抽濕式除塵系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括附壁式風(fēng)筒和高效濕式除塵器，具有較高的收塵效率和高除塵效率，二者有機(jī)結(jié)合，達(dá)到了理想的除塵效果，主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 技術(shù)參數(shù)

2.2 HCN400/1a型濕式除塵器使用地點基本情況

（1）工作面主要設(shè)備

EBZ260W型掘進(jìn)機(jī)、橋式皮帶輸送機(jī)、HCN400/1a型濕式除塵器、FBCD/No.6.3 2×18.5kW型對旋風(fēng)機(jī)、Φ900mm附壁風(fēng)筒。

（2）工作面供風(fēng)

由兩臺FDIINO/6/2×55kW型局扇（一臺運行，一臺備用）提供。局扇吸風(fēng)量：576 m3/min；風(fēng)筒出口風(fēng)量：400m3/min。

2.3 主要結(jié)構(gòu)及除塵工藝

（1）主要結(jié)構(gòu)

除塵設(shè)備包括負(fù)壓風(fēng)筒、HCN400/1a型濕式除塵器、風(fēng)機(jī)、排污泵以及附壁風(fēng)筒等。

HCN400/1a型濕式除塵器主要由進(jìn)風(fēng)口、箱體、噴嘴、除霧墊層、進(jìn)水口、水滴分離器、水位指示器、排污口、出風(fēng)口等組成。除塵采用霧化、凝聚和脫水三個環(huán)節(jié)。含塵空氣經(jīng)過風(fēng)筒進(jìn)入除塵器后首先進(jìn)入霧化區(qū)，與從噴嘴噴出的水霧以較高的相對速度接觸，接著塵粒表面附著的氣膜被沖破，塵粒被水濕潤，發(fā)生激烈的凝聚，凝聚形成的含塵水滴在經(jīng)過除霧墊層時大部分被捕捉、聚集，然后形成污水排出，還有一部分水滴在經(jīng)過水滴分離器時通過波紋板被分離下來，以污水的形式排出，最后從水滴分離器中排出的空氣是清潔空氣。

附壁風(fēng)筒內(nèi)帶風(fēng)門，與供風(fēng)風(fēng)筒連接。掘進(jìn)過程中除塵時將風(fēng)門關(guān)閉，使風(fēng)流從附壁風(fēng)筒側(cè)壁流出，原軸向吹向工作面的風(fēng)流減速改為螺旋狀吹向工作面，阻擋粉塵向后擴(kuò)散，使大部分粉塵進(jìn)入除塵器。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)不工作時把風(fēng)門打開，使風(fēng)流直接吹向工作面。

圖1 除塵系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)

（2）除塵工藝

位于 HCN400/1a型濕式除塵器后面的風(fēng)機(jī)提供動力，通過負(fù)壓風(fēng)筒將工作面的粉塵吸入除塵器進(jìn)行處理，排污泵將除塵器污水排至工作面與矸石粉料混合。巷道的供風(fēng)量設(shè)計為400m3/min，除塵風(fēng)機(jī)最大吸風(fēng)量為350m3/min。為防止部分粉塵擴(kuò)散至巷道后方，在供風(fēng)風(fēng)筒側(cè)安裝附壁風(fēng)筒，除塵時將附壁風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)門關(guān)閉，原軸向吹向巷道掘進(jìn)工作面的風(fēng)流改為由司機(jī)后方吹向掌頭，阻擋粉塵向后方擴(kuò)散。除塵時附壁風(fēng)筒必須超前于除塵風(fēng)機(jī)出風(fēng)口，但距離不得大于5m。

圖2 除塵風(fēng)機(jī)在80121高抽巷巷道布置方式

圖3 除塵風(fēng)流示意圖

2.4 使用措施

（1）除塵污水排放問題

污水通過排污泵排至掘進(jìn)面。將污水通過排污泵及細(xì)管排至綜掘機(jī)切割臂處與矸石粉料混合，掘進(jìn)機(jī)司機(jī)可根據(jù)觀察到除塵器的用水情況適當(dāng)調(diào)節(jié)除塵用水。

（2）除塵器移動及布置方式

除塵器通過連桿與橋式皮帶輸送機(jī)連接，風(fēng)筒安裝在橋式皮帶輸送機(jī)側(cè)面并延伸至綜掘機(jī)回轉(zhuǎn)臺處，實現(xiàn)除塵器與綜掘機(jī)的聯(lián)動。

（3）調(diào)整設(shè)備線路布置，解決除塵啟動繁瑣的問題

除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)與排污電機(jī)均由掘進(jìn)機(jī)電控箱控制，由掘進(jìn)機(jī)司機(jī)一人操作。

3 除塵器使用前后效果對比

新景公司通風(fēng)工區(qū)測塵組對80121高抽巷使用除塵風(fēng)機(jī)前后進(jìn)行了7次的粉塵濃度測試，分別在下圖三個位置（司機(jī)處、掘進(jìn)機(jī)后5m、除塵器后25m）進(jìn)行了測定。

圖4 測塵位置示意圖

經(jīng)過數(shù)組測定數(shù)據(jù)得到如表2所示結(jié)果。

表2 80121高抽巷使用除塵風(fēng)機(jī)前后粉塵濃度測試結(jié)果

4 結(jié)語

HCN400/1a型濕式除塵器操作方便，可由掘進(jìn)機(jī)司機(jī)一鍵啟停控制用水量，除塵效率高達(dá)97%，具有良好除塵和水霧分離效果，風(fēng)流中粉塵濃度降低幅度較大，很大程度上降低了工人得矽肺病的幾率。