煤礦新型噴霧的研究與應用

山東省泰山能源翟鎮煤礦通風防塵部 山東新泰 271200

1 臨時支護前探梁噴霧

目前，井下掘進迎頭大多使用的噴霧是三道凈化水幕，外加人工灑水降塵，都是放炮前后進行防塵，整個降塵過程時間短暫，捕塵效果、降塵作用不明顯，防塵降溫效果的持續性較差。放炮前及起爆過程中空氣不能霧化，降塵效果差，尤其是在遇有串聯風的巷道內或有時遇采區主要進風巷整修需噴漿維護時，迎頭所供風流中的礦塵及有害氣體的濃度會大大的升高，極大的影響井下環境及工人的身體健康。為了解決現有的噴霧的弊端，增強掘進工作面持續降塵、降溫效果，預防放炮時迎頭發生瓦斯、煤塵爆炸，本實用新型提供一種超前捕塵霧化器，該噴霧裝置固定在臨時支護前探梁上，起到降塵的作用。臨時支護前探梁噴霧，將噴霧裝置固定在臨時支護前探梁上，π型鋼前探梁中空，頭部焊接一10#水管快插插頭，接上水管，炮前炮后打開，迎頭最前部灑水降塵。在煤塵產生的最根源最直接的地方灑水降塵，效果自然立竿見影。應用于實踐，炮掘迎頭施工過程中，放炮后，使用前探梁之前，打開水截門先灑水降塵，在挪動前探梁使用臨時支護。極大的降低了迎頭粉塵，有效的維護了職工的身體健康[1]。

圖1 前探梁噴霧實物圖

2 耙裝機機前噴霧

炮掘迎頭耙裝機耙裝過程中易揚塵，危害崗位工身體健康，在耙裝機前增加了一道耙裝機機前噴霧，耙裝過程中打開，有效地降低了耙裝過程中的粉塵。這道噴霧可以使用傳統的長桿噴霧，也可以使用下面介紹的圓形、方形、三角形、球形噴霧。目前實踐過程多用球形噴霧，實用有效，且安裝挪動極為方便。這一道噴霧僅次于前探梁噴霧也是在掘進迎頭最前沿的位置，有效的抑制了耙裝煤塵的產生[2]。

3 耙裝機滾筒降溫噴霧

炮掘迎頭施工中，耙裝機裝矸過程中，尤其是全巖巷道，由于滾筒負荷大，長時間耙裝作業，產生大量熱量，經常有損壞耙裝機滾筒的現象發生。實踐中，我們仿效輸送機轉載點噴霧的制作方法，在耙裝機主副滾筒上方安裝一噴霧桿，僅安設兩個噴頭。噴霧桿就固定在耙裝機閘托固定螺栓上。在開動耙裝機是，水截門不需要開太大，灑水降溫效果極為明顯，大大地降低了耙裝機滾筒損壞的概率，提高了生產率和經濟效益。

4 改造加工了三角形、方形、圓形、球形噴霧取代長桿噴霧

不做詳細介紹以上噴霧的樣式，如下圖：

圖2 三角噴霧

圖3 方形噴霧

圖4 圓形噴霧

圖5 球形噴霧

以球形噴霧舉例說明以上樣式新型噴霧的優點。

現巷道掘進時均采用桿式噴霧，使用時將噴霧桿固定在巷道頂板，但是此種噴霧隨巷道掘進，噴霧距離迎頭較遠，需要將噴霧桿不斷前移，這樣不僅浪費人力，而且在使用時常常造成噴頭丟失浪費。且桿型噴霧的固定方式較為麻煩，需用扎帶或者綁絲捆扎4-5道才能固定牢靠，且登高作業需挪動梯子，有一段噴霧桿常常在輸送機皮帶上方，安裝極為不便，存在作業隱患。且桿式噴霧只能朝單一方向灑水，灑水效果并不理想。為解決此問題發明球型噴霧[3]。

1、球型噴霧便于安裝使用，僅固定在一根頂板錨桿上，距離迎頭可以隨時控制，一個人操作即可固定牢靠，且拆裝方便，便于頻繁地挪動，節約人力使用方便。

2、球型噴霧霧化效果好，使用時覆蓋全斷面，降塵效果好。

3、使用球型凈化水幕，不需要安裝專門的噴頭，每個噴霧節約8個噴頭，節約材料費用。

5 旋轉噴霧

圖6

旋轉噴霧將一三通固定在旋轉軸上，中間接水管，兩邊各接一短桿，桿末端安裝噴頭。可以固定在底座上（如上圖），也可以吊在頂板錨桿上。開動水截門時，在水壓作用下，三通帶動兩噴霧桿旋轉，同時噴頭灑水降塵。這種噴霧因為有中間旋轉軸的旋轉，產生離心力，灑水效果極佳，噴霧霧化效果明顯。上述噴霧為靜態噴霧的話，旋轉噴霧可以成為一種動態噴霧。掘進迎頭中全斷面安裝3-4個旋轉噴霧，降塵效果極為顯著。

6 泡沫除塵裝置

實踐中我們在機掘巷道中又引進了泡沫除塵裝置，如下圖：

圖7 裝置組成示意圖

這種除塵裝置是直接購買的廠家的，裝置是利用井下的除塵水管和壓風管路，在水中加入一定的添加劑，引入風壓，通過專用設備，完成吸料、混料、發泡等一系列工藝流程，產生泡沫，通過分配器、噴頭支架組件噴灑至塵源上。泡沫通過良好的覆蓋、濕潤、黏附等方式作用于粉塵，有效地降低采掘面上的粉塵濃度，極大地改善了采掘工作面的工作環境，提高井下作業人員的工作效率，有效降低采掘一線職工塵肺病的發病率。

這種除塵裝置相當于“升級版”的噴霧裝置，屬于比較前沿的。不單純的灑水了，通過泡沫吸塵除塵，缺點是費用較昂貴，目前正在機掘巷道中試用。

7 結語

經過對掘進迎頭噴霧一系列的改進，極大的降低了粉塵，既保障了迎頭職工的身體健康，預防了粉塵職業病危害，又極大的提高了迎頭質量標準化的質量，改善了工作環境。