綜掘機配套防塵系統升級改造及應用

魏國彬 楊 成 胡長江 張 望

筠連川煤芙蓉新維煤業公司 四川 宜賓 644501

引言

在科學技術的不斷發展過程中，一些先進的技術已經被引進了我們的煤礦工作過程中，同時在對井下開展的相關抑塵工作過程中，煤礦需要選取一些先進的綜掘設備。在具體的綜掘工作過程中，在破巖的相關環節很容易產生一些粉塵，這樣一些粉塵會對相關人員的健康產生一定的危害。另外大部分的漂浮的粉塵以及堆積的不同的有可能會被誘發的一些事故會出現。因此為了能夠有效的解決這個問題，人們能夠有效的借助先進的技術來減少開采過程中出現的一些粉塵，同時這也是一項煤礦開采過程中遇到基礎問題。下面文體將在系統分析了解塵克礦用發泡除塵系統基礎上，采用該除塵系統對EBZ160TY型綜掘機配套除塵系統進行升級改造和改造后的效用進行探討。

1 塵克礦用發泡除塵系統

1.1 系統功能 塵克礦用發泡除塵系統CR-3/C&C-1(潤濕發泡型)是一種新型抑塵技術。這樣技術主要是借助一種除塵的水管以及壓風管路，在這個過程中需要在水中加入一些添加劑，同時借助專門的用來發泡的裝置，這樣能夠產生高倍的泡沫。通過覆蓋以及濕潤等等相關的方式來將泡沫作用于粉塵，這樣能夠有效的防止粉塵出現擴散。這項技術與綜掘配套設備在防塵工作上相比，相應的用水的量能夠減少百分之三十至百分之八十，這項技術主要包含一些礦上使用的泡沫抑塵設備以及礦用泡沫一塵專用液相關的兩項產品，這兩者可以相互配合使用。

1.2 產品構造 塵克礦用發泡除塵系統的塵克水力自動添加裝置的箱體由泡沫產生設備、泡沫分配器和泡沫噴頭及支架三個組成部分，該系統與南非塵克礦用除塵劑(C&C-1發泡型)配合使用,對礦山采掘工作面及掘進隧道等地點的粉塵進行有效的治理(附圖)。

1.3 系統除塵特點 泡沫抑塵具有以下特點：(1)抑塵泡沫對于地上一些塵源能夠無空隙的覆蓋，有效的減少了粉塵向外部擴散的現象；(2)抑塵專用液體在形成了泡沫之后，相關的面積以及體積也在增大，因此也有效的提升了效率，對于井下采掘面的工作環境來說起到了一定的凈化作用；(3)抑塵泡沫的液膜中包含著一種特殊的物質，這種物質就是一些專門制備的添加劑，能夠對于粉塵的性能進行改善；(4)抑塵泡沫的粘性在一定程度上也十分有利于去除粉塵，一些粉塵與泡沫接觸會會被黏住；(5)抑塵泡沫同時還可以對掘進機截齒與煤巖之間產生的作用出現的火花進行抑制，從而降低相關的事故產生；有效的提升了工作效率消除了隱患 。

2 綜掘機除塵系統升級改造

2.1 改造技術方案 結合塵克礦用發泡除塵系統設備特點，把泡沫抑塵設備安裝在綜掘機上，選擇對EBZ160TY型綜掘機原配套濕式噴霧灑水除塵系統進行替換改造。具體方案如下：(1)將綜掘機駕駛室板凳撤除，并將泡沫產生設備安裝在該位置兼做座位用，確保綜掘司機能方便操作設備；(2)將綜掘機原防塵噴頭替換成泡沫噴頭，并采用高壓軟管將泡沫噴頭通過泡沫分配器匯接后連接至泡沫產生設備出口接頭；(3)完善塵克礦用發泡除塵系統其它環節的安裝。

2.2 改造結論 通過對EBZ160TY型綜掘機原配套濕式噴霧灑水除塵系統進行替換改造和試用(1)綜掘機原機身濕式防塵系統二次利用了綜掘機冷卻水，則除塵系統升級改造過程中需將綜掘機冷卻水引入了泡沫產生設備二次使用；(2)礦用發泡除塵裝置專用泡沫噴頭噴眼可調節大小，在礦用發泡除塵裝置不使用時，可兼做濕式防塵噴頭用；(3)塵克礦用發泡除塵裝置采用風、水聯動，則綜掘機掘進過程中必須增設一趟供風管路隨綜掘機推進；(4)綜掘機切割頭下方需增設安裝泡沫噴頭，并調整好各噴頭方位，確保泡沫噴出后能全覆蓋切割頭周圍的巖體；(5)改造后必須確保切割頭上的濕式噴霧噴頭的正常使用，以確保切割頭掘進期間冷卻效果。(6)泡沫除塵系統額定供水水壓≥1.3Mpa、額定供風風壓≥0.6Mpa，若水壓不能滿足要求，可安裝增壓水泵解決。

2.3 應用注意事項 當綜掘機除塵系統改造完成后，使用前需在泡沫產生設備添加南非塵克礦用除塵劑，打開風壓管、液體閥門和水閥。以壓風為動力將水與南非塵克礦用除塵劑混合后產生產生的大量泡沫經泡沫噴頭噴至裸露巖體上。在使用之前對于泡沫混合液的情況需要認真的進行分析，同時需要及時的調整管路中的一些泡沫的流量，這樣才能實現生產效果以及發泡效果的最大化，對于漏水等相關的現象也會做到彌補，整個工作程序相對簡單。

2.4 改造升級后除塵效果關鍵因素 EBZ160TY型綜掘機除塵系統升級改造后，對其除塵效果起到主要作用的因素有：(1)對其起到一定決定性因素的主要包含掘進粉塵的一些直徑以及數量，同時還包含其速度等因素；(2)泡沫的直徑以及其大小等等相關的因素都與之相關；(3)同時綜掘機在具體開展相關切割工作的時候一些方法對于除塵都有一定的影響；此外風流速度也會影響除塵，需要對風筒出口方位進行調整。

3 除塵系統改造后應用試驗

3.1 實驗地點介紹 本次實驗選擇對新維煤業公司新場井一盤區2120運輸順槽掘進工作面在用的EBZ160TY型綜掘機除塵系統進行升級改造，并在改造完成后在該工作面進行使用效果實驗。2120運輸順槽掘進工作面巷道參數為：(1)巷道斷面積為11.25m3的矩形斷面，巷道平均坡度12°(注：最大坡度大21°)；(2)巷道為半煤回采巷道，掘進期間采用下山掘進；(3)巷道工業水管水壓1.5Mpa、風管風壓0.6Mpa、巷道風速3m/s。

3.2 應用效果測試方法 為了保證測試效果，在為開啟其它任何輔助防塵設施的狀態下分別通過粉塵傳感器等測塵儀器測定了EBZ160TY型綜掘機除塵系統升級改造前后掘進期間巷道內的全塵和呼吸粉塵進行對比。

3.3 試驗數據分析 根據測試數據對比分析，得出結論為：(1)EBZ160TY型綜掘機除塵系統進行升級改造后掘進過程中巷道內粉塵濃度由450mg/m3的降低至70mg/m3左右，除塵效果明顯提高；(2)改造后除塵系統正常開機除塵狀態下耗水量為0.8T/h，而改造前為盡量減少巷道漂浮粉塵，必須開啟巷道內其他輔助噴霧防塵，耗水量達>4.5T/h；(3)除塵系統改造后，掘進過程中每小時正常開機除塵狀態下約耗氣64L;(5)結合南非塵克礦用除塵劑(C&C-1發泡型)售價計算，每掘進1m巷道消耗費用為26元左右，成本在可接受范圍；(6)除塵系統改造前掘進期間在巷道能見度不足2m，除塵系統改造后掘進期間巷道能見度明顯提高，能在磧頭后方清晰看見綜掘機切割頭工作狀況。總的來說，EBZ160TY型綜掘機除塵系統升級改造為泡沫抑塵技術后除塵效果明顯提高，更具有耗費水能低、更加可靠安全等優點。

4 綜掘機除塵系統升級改造后效用探討

通過對EBZ160TY型綜掘機除塵系統進行升級改造前后除塵效果的觀測、分析及其他調查報告的相關數據可知，綜掘機除塵系統改造升級為泡沫抑塵系統后在掘進過程中成效顯著。主要體現在以下方面：(1)提高了綜掘機的工作效率。綜掘機在使用過程中采用抑塵泡沫技術能夠很好的減少事故的產生，同時還可以提升能見度。(2)工作以及生產環境得到了有效的改善，人們的身體健康也在一定程度上得到了相應的保障。泡沫抑塵技術有效降低了礦工因工作性質患的塵肺病等職業病的機率。

總之，綜掘機除塵系統改造升級為泡沫抑塵系統后掘進過程中粉塵問題得到了有效抑制，不僅提高了掘進工作效率，還有效預防了粉塵對作業人員的身心健康造成傷害，因此本文對綜掘機濕式噴霧除塵系統改造為目前使用較為廣泛的泡沫抑塵系統技術及使用效果分析和探討，得出綜掘機除塵系統升級改造為泡沫抑塵系統能夠有效降低當前煤礦開采工作所產生的粉塵量。提高了掘進機的工作效能，保障了作業人員的生理健康。因此，綜掘機除塵系統升級改造為泡沫抑塵系統在煤礦巷道掘進過程中會有很好的應用前景。