一種新型采煤機噴霧裝置的設計及應用分析

馮 垚

（晉能控股煤業集團首陽煤礦， 山西 高平 048400）

引言

晉能控股煤業集團首陽煤業15202 工作面位于二采區北部，在東部設置為15202 進風順槽，此外還有20 m 的保安煤柱。西部有回風槽與20 m 保安煤柱。南與采二區輔助運輸巷接壤，北邊與井田采邊界相連接。15202 工作面設計長度為796 m，對應的傾向長度為199 m，15 號煤層在4.5 m 附近徘徊，煤層中夾矸石層為1 到2 層，厚度在0.2～0.5 m 的范圍內，由于矸石地段厚度變化幅度按比較大，夾矸貫穿工作面內部[1-2]。

在15202 工作面配備有如下幾個類型的設備：ZZ9000/25/52D 型液壓支架、SGZ800/800 型刮板輸送機、MG400/950-WD 型采煤機。在工作面采煤時，實施一次采煤全高長壁采煤法。

經過調查發現15 號煤層工作面煤塵揮發性比較強。當選用傳統的噴霧時，由于其噴霧不均勻，進而導致降塵效果不理想，噴霧不能實現靈活旋轉，因此不能夠根據工況調節噴射方向，為此設計出一套新型噴霧裝置。

1 設計的采煤機新型噴霧裝置

該裝置具有如下幾個單元：支撐板、連接板、轉軸、通孔、固定螺栓、風筒、水泵、、出水管、霧化噴頭、扇葉等，如圖1 所示。

通常可以在機體截割部設置一個支撐板，此外還要在支撐板兩側設置相應的連接板，從而可以在轉軸的幫助下實現連接。把風筒設置在連接板上面，同時風筒的一段裝有空腔結構，與此同時風筒開口與機械臂相接觸，在臨近的連接板頂端借助轉軸與風筒進行連接。通常將水箱設置在另一側，在水箱底部設置一個直徑為20 mm，長度為8.0 m 的出水管Ⅰ。與此同時，外水泵輸出端與出水管Ⅱ相連接，其另一端穿過整個風筒。

圖1 采煤機新型噴霧裝置結構

在通風筒外部加裝噴頭和扇葉。通常將葉片與軸承外部電機進行連接，設置的電動機功率可以達到15 kW。

通常旋轉機構包括固定塊、凹槽、連接柱、風筒。

2 噴霧工作原理

1）假如采煤機構開啟，可以借助聯鎖開關實現水泵與霧化裝置得電。當水泵處于工作狀態時，水通過水管Ⅰ進入水泵，以及從水管Ⅱ進入風筒內。

2）水源借助霧化噴頭進行噴出，風可以朝著風筒設定的方向吹，因此能夠吹起空氣中的粉塵。

3）調整風筒水平方向，這樣可以保證松動旋轉機構固定螺栓，因此借助風筒實現對水平角度的調節，其調節的范圍在0°～180°的范圍內。假如要在垂直的方向對風筒進行調節，那么需要首先松動支撐板螺栓，同時將其固定在連接板圓孔位置，最終將支撐板固定，便于風筒口能夠上下調節，其范圍在-60°～+60°的范圍內[3-4]。

3 采煤機新型噴霧裝置的優缺點

3.1 優點

1）成本費用低。結構簡單，成本低，同時裝置易于拆卸，因此便于后期的維護。

2）故障率低。將該裝置安裝在機身上面，能夠有效地解決煤泥堵塞等問題，能夠降低裝置的故障率，優化提升裝置的使用壽命。

3）降塵效果好。將該裝置設置在采煤機上，可以借助驅動電機把水霧化，在風口位置噴出，進而能夠對高濃度的粉塵進行快速濕潤與降塵。

4）實用性強。該裝置在工程實踐時，由于其不再受到地質與施工工藝的限制，不僅可用于挖掘工作面，而且能夠實現運輸與隧道建設，因此使用的范圍比較廣[5-6]。

3.2 缺點

1）采煤機由于內部結構導致工作時往往會產生振動，進而使連接板產生變形，所以需要對其進行更換，增加了維修成本。

2）在噴霧時，不能根據工作面的工況需要調節噴霧量，需人工參與，因此達不到無人化的效果。

4 應用效果

15202 工作面回采至 400 m 位置時，在MG400/950-WD 型采煤機上設置一個新型噴霧裝置，經過幾個月的實踐發現噴霧裝置效果理想，并未出現故障。在使用該裝置進行降塵時，粉塵質量濃度下降到35 mg/m3以下，由此可以看出降塵效果比較明顯。

5 結論

對于15202 工作面而言，在MG400/950-WD 型采煤機設置新的噴霧裝置效果理想，能夠極大降低粉塵的濃度，而且自身裝置損壞率也非常低，在降塵方面可以起到全面降塵的效果，極大提高了工作面的經濟性，也為工作面工作人員的生命安全提供了強有力的保障。