回采面采煤機負壓二次降塵技術應用分析

羅天榮

（西山煤電股份有限公司馬蘭礦，山西 古交 030205）

1 28307 工作面概況

西山煤電股份有限公司馬蘭礦28307 工作面位于北三下組煤采區右翼，工作面設計傾斜長度為178 m，走向度為1 090 m，工作面所采煤層為石炭系太原組8 號煤層，平均厚度為4.0 m，平均傾角為3°，屬近水平煤層。工作面采用走向長壁后退式一次采全高全部跨落法的綜合機械化采煤方法[1-2]。

28307 工作面采用MG500/1140-DW 型采煤機進行割煤、裝煤→可彎曲刮板運輸機運煤→自移式液壓支架支護頂板→推移運輸機→清掃浮煤。工作面回采期間主要采用采煤機內外及支架前段安裝噴霧裝置來降低粉塵濃度，噴霧水源來自于液壓泵的靜壓水，但是在實際應用過程中由于噴霧時間長、噴霧裝置數量多，導致經常出現供液壓力不足現象，嚴重影響著工作面降塵效果。由于綜采工作面采煤工藝具有連續性，因此不能臨時停機對噴霧壓力進行調整，無法滿足除塵要求，再加上當噴霧泵壓力不足時，采煤機滾筒在割煤時與煤壁中的巖石碰撞會產生火花，一旦工作面瓦斯異常會產生爆炸，甚至引起整個工作面連鎖爆炸，嚴重威脅著工作面的安全高效生產，對此馬蘭礦綜采一隊決定對工作面MG500/1140-DW 型采煤機安裝一套采煤機負壓二次降塵器，解決傳統采煤機內外噴霧降塵效果差等技術難題。

2 采煤機負壓二次降塵器結構及原理

2.1 裝置結構組成

1）MG500/1140-DW 型采煤機安裝一套采煤機負壓二次降塵器主要由高壓泵站、高壓供水管、高壓水泵、自動供水控制水箱等部分組成，如圖1 所示。高壓水泵最大壓力能夠達到15 MPa，自動供水水箱的容積選用250 L，同時為了考慮井下工作面空間，高壓水泵選用質量較輕、體積小、功率較高的水泵；自動供水水箱選用能夠承受壓力較大的水箱，這樣可以保證在工作面多個噴霧裝置開啟后水箱仍然能夠保持穩定的水位，且整個供水過程無需人工操控。

2）負壓二次降塵器具有體積小、效率高、質量輕、維護簡單的優點，能夠很好地將粉塵氣流進行凈化，同時對外溢的粉塵進行汽霧流屏障，在采煤機割煤時配套使用，具有較好的除塵效果。

圖1 采煤機負壓二次降塵器結構示意圖

2.2 工作原理

1）采煤機負壓二次降塵系統主要是將靜壓水通過設備列車上的高壓泵及自動供水水箱將噴霧水的壓力升高，并將這些高壓水通過鋪設在順槽的管路輸送到采煤機的兩端頭位置對工作面粉塵進行二次除塵。

2）負壓二次降塵裝置能夠使高壓水在滾筒割煤時產生汽霧流屏障阻礙粉塵的擴散，同時利用風流凈化系統對風流中的粉塵進行凈化。高壓汽霧流能夠及時阻止粉塵向外擴散，同時對空氣中的粉塵起到凈化作用，風流凈化系統通過采煤機兩端頭安裝的高壓噴霧裝置噴出的高壓水產生的負壓對周圍粉塵進行吸附并就地凈化，最終實現采煤機割煤時負壓二次降塵。

3 采煤機負壓二次降塵器安裝維護注意事項

1）負壓二次除塵裝置使用螺栓通過兩端頭的連接板固定在采煤的兩端頭位置，如圖2 所示。高壓泵在安裝之前要對安裝位置的水平度進行測量，同時要對每個部件的完好性進行檢查，確保安裝后能夠正常使用。

圖2 采煤機負壓二次降塵器安裝示意圖

2）為了避免水頭的損失，技術人員在確保進水管路較短的情況下選用較長的軟管來隔離振動，同時為了避免進水管路產生氣泡，確保供水的穩定性且無紊動，技術人員將進水管路進行斜放布置，并留有一定的倒灌水。

3）檢修人員在啟動高壓水泵前要安裝規定的油量將潤滑液注入到泵體，油池內的油量需滿足靜止油面不得超過內高的2/3。

4）在高壓泵啟動前工作人員首先要完全開啟壓力側，檢查高壓泵的吸入段各個接頭是否安裝牢固，同時要檢查泵體在運行中是否有空氣吸入，其次要將泵體內的水從排水口排出，避免泵體水力段有空氣。

5）待高壓泵完全運轉后可以繼續加壓，工作人員在加壓時要緩慢加壓，確保加壓時設備無異常及震動。如工作人員發現設備異常時需及時停機檢查，高壓泵安裝必須平穩可靠，防止泵體運轉時發生傾倒。

6）為了確保泵體低壓啟動，設備在首次運行時工作人員要將高壓泵液力端的安全閥全部打開，待系統正常啟動后再逐漸將壓力升到工作壓力[3-5]。

4 結語

截止2020 年4 月，28307 工作面已回采到位，通過對工作面MG500/1140-DW 型采煤機安裝一套負壓二次降塵器后通過6 個月實際應用效果來看，采煤機割煤時工作面粉塵濃度由原來的62%降低為15%，與傳統的粉塵設備相比，負壓二次降塵器在采煤機割煤時起到了很好的除塵噴霧效果，整個工作面的除塵率達到了58%以上，大大改善了工作人員的工作環境，確保了員工的身體健康，同時能夠避免采煤機滾筒產生火花現象，對工作面的安全生產具有較好的作用。該套系統無需人員的操控，維修簡單，工作人員可以根據現場的粉塵量調節噴嘴來控制粉塵攔截屏障的角度，避免司機由于霧氣影響視力。