不同噴嘴結構對煤礦高壓除塵效果的影響分析

許 潔

（山西焦煤集團投資有限公司，山西 太原 030021）

引言

煤礦開采過程中會產生大量的粉塵，特別是在長距離的巷道中，通風降塵較難實現。粉塵的存在不僅會對井下作業人員產生危害，還存在著發生爆炸的危險，嚴重威脅煤礦的安全。在煤礦工作面，噴霧降塵是一種新型的除塵方式，其通過向含有粉塵的空間噴射高壓霧滴的方式[1]，將煤礦工作面的粉塵與霧滴凝聚，從而降低粉塵的濃度。噴霧降塵針對粒徑在5 μm 以內的粉塵沉降具有較好的效果[2]，可有效降低引起塵肺病的粉塵濃度，是現在煤礦進行除塵作業常用的方法。噴嘴是噴霧除塵系統的關鍵零部件[3]，噴嘴結構的不同對形成的水霧的直徑及粒徑具有重要的影響，從而影響礦井除塵的效果。針對不同結構噴嘴的除塵效果進行實驗分析，從而選擇合理的噴嘴結構，提高煤礦高壓除塵的效果。

1 噴嘴霧化效果測試系統的搭建

對不同噴嘴結構的霧化效果進行分析，采用模擬巷道除塵裝置的實驗平臺進行實驗。測試系統的組成如圖1 所示[4]，巷道的模型由混合段、整流段、測量段、噴霧降塵段、除塵風機段及出流段等組成，對噴霧段采用透明的有機玻璃進行包覆，便于對實驗過程進行觀察，其他部分采用不銹鋼進行包覆[5]。

圖1 噴嘴霧化測試系統示意圖

實驗過程采用自來水為工質，噴霧系統的高壓泵將自來水升高到設定壓力后通過噴嘴進行噴霧，調節通風機的頻率，模擬巷道內的風速，在距離噴嘴一定距離的位置處采用馬爾文粒徑分析儀進行霧化粒徑的測量[6]。……