采煤機(jī)防塵與冷卻系統(tǒng)的改進(jìn)與應(yīng)用

■黃建輝

（云南東源鎮(zhèn)雄煤業(yè)有限公司云南鎮(zhèn)雄657200）

采煤機(jī)防塵與冷卻系統(tǒng)的改進(jìn)與應(yīng)用

■黃建輝

（云南東源鎮(zhèn)雄煤業(yè)有限公司云南鎮(zhèn)雄657200）

煤礦井下礦塵的危害主要有煤塵爆炸和礦工塵肺病，煤塵爆炸和礦工的塵肺病的危害為大家所共知。采掘工作面是煤礦主要的產(chǎn)塵區(qū)域，目前滾筒式采煤機(jī)降塵方法是采用增壓供水的內(nèi)外噴霧系統(tǒng)降塵。由于噴霧系統(tǒng)供水壓力不足和容易堵塞等問題，使得采煤機(jī)降塵效果很差。本文針對煤礦綜采工作面采煤機(jī)防塵技術(shù)難題和現(xiàn)場實際情況，對采煤機(jī)進(jìn)行了防塵和冷卻系統(tǒng)的改進(jìn)。在實際使用過程中的效果進(jìn)行總結(jié)。

采煤機(jī)防塵系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)噴霧降塵

0 引言

本礦投入使用的MG150/380-WD型采煤機(jī)的工作機(jī)構(gòu)是螺旋截割滾筒，由它來完成綜采割煤工藝的。裝有截齒的螺旋滾筒對著煤壁旋轉(zhuǎn)，截齒靠近煤壁并與煤壁接觸，煤壁受到截齒的擠壓和截割形成落煤，截齒深入煤壁，進(jìn)一步擴(kuò)散并承受剪切力的作用，當(dāng)截齒離開煤壁時，截齒和滾筒在煤壁中研磨產(chǎn)生煤粉，此外，螺旋葉片與剝落下來的煤炭碰撞、摩擦，使煤炭粉碎進(jìn)一步產(chǎn)生粉塵。這些粉塵處在工作面的風(fēng)流通道上，很容易呈現(xiàn)漂浮狀態(tài)并隨著工作面風(fēng)流向回風(fēng)巷擴(kuò)散。因此螺旋截割滾筒是采煤機(jī)生產(chǎn)作業(yè)時產(chǎn)生煤塵和粉塵的最主要環(huán)節(jié)。

1 采煤機(jī)塵源的擴(kuò)散

在滾筒式采煤機(jī)截割過程中，主導(dǎo)粉塵飛揚(yáng)在采煤機(jī)滾筒的部位就是滾筒與煤壁不接觸的部分。粉塵圍繞采煤機(jī)滾筒飛揚(yáng)范圍由于受上、下滾筒的位置、滾筒自身旋轉(zhuǎn)方向和綜采工作面風(fēng)流的影響，上滾筒與下滾筒有區(qū)別，順風(fēng)和逆風(fēng)也不同，對于背旋滾筒式采煤機(jī)而言，粉塵飛揚(yáng)范圍下滾筒比上滾筒大，順風(fēng)比逆風(fēng)流大。

當(dāng)采煤機(jī)割煤時，滾筒與煤壁接觸部分幾乎沒有間隙，風(fēng)道中的風(fēng)流難以到達(dá)，產(chǎn)生的粉塵無法飛揚(yáng)，滾筒離開煤壁的部分暴露于風(fēng)流容易到達(dá)的煤壁空間，滾筒自身旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生渦流區(qū)域，加上滾筒自身旋轉(zhuǎn)的拋擲效應(yīng)使粉塵很容易飛到風(fēng)流中，隨著順風(fēng)風(fēng)向，飄到回風(fēng)巷中。

2 采煤機(jī)外噴霧系統(tǒng)的現(xiàn)狀與改進(jìn)

2.1 冷卻噴霧系統(tǒng)存在的問題與現(xiàn)狀

（1）滾筒式采煤機(jī)的噴霧降塵裝置普遍存在著噴嘴容易堵塞或砸壞及噴霧安裝位置不當(dāng)?shù)葐栴}，降塵效果都不好，基本不能達(dá)到規(guī)程的要求。

（2）水壓、水質(zhì)問題。因冷卻水源通過約Φ100mm鋼管對供水泵站直接供水，水對管道內(nèi)部腐蝕嚴(yán)重，產(chǎn)生銹蝕，雜質(zhì)較多。造成采煤機(jī)內(nèi)部冷卻水道堵塞，無法正常通水冷卻。

（3）泵站供水管路距離較遠(yuǎn)，壓力損耗較大，對采煤機(jī)噴霧效果有一定影響。

2.2 改進(jìn)方案及措施

（1）水源、水質(zhì)問題的解決。加強(qiáng)對供水水源的管理，采用有效的水處理方法，盡可能阻止各種雜質(zhì)進(jìn)入供水管道，在供水泵站實施多級過濾，保證噴霧泵供給水質(zhì)。

（2）經(jīng)常檢查供水系統(tǒng)，特別是過濾裝置和噴嘴，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

（3）調(diào)高采煤機(jī)噴霧泵供水系統(tǒng)壓力。形成采煤機(jī)噴霧高壓系統(tǒng)，壓力為5-7Mpa.保證噴霧供水對水壓的要求。

（4）改進(jìn)采煤機(jī)機(jī)身冷卻噴霧水道的合理性。增加噴嘴數(shù)量，合理分配冷卻供水壓力及水量。

（5）改進(jìn)后的MG150/380-WD型采煤機(jī)噴霧降塵系統(tǒng)

供水泵站配置采用一條Φ25mm高壓膠管供給采煤機(jī)全部噴霧冷卻用水。來自泵站的水通過水閥組件的進(jìn)水口進(jìn)入總進(jìn)水閥，經(jīng)過濾器后分兩路。一路在閥內(nèi)分兩支路，分別將水送至左、右滾筒，用于滾筒內(nèi)噴霧。另一路通過閥內(nèi)的減壓閥后分兩路。一路又分兩路，一路水進(jìn)入牽引冷卻，之后進(jìn)入泵站電機(jī)，對泵站電機(jī)冷卻后在進(jìn)入油箱冷卻器，對油箱進(jìn)行冷卻后進(jìn)入牽引電機(jī)，對牽引電機(jī)冷卻后通過固定在搖臂上的噴嘴將水向煤壁噴出。另一路水進(jìn)入截割搖臂冷卻水墻，對截割部進(jìn)行冷卻后在進(jìn)入截割電機(jī)，對截割電機(jī)冷卻后通過固定在搖臂上的噴嘴將水向煤壁噴出。另一路水又分三路，一路進(jìn)入變頻器和變壓器冷卻水墻，對變頻器和變壓器進(jìn)行冷卻后通過固定在搖臂上的噴嘴向煤壁噴出。另一路進(jìn)入牽引部，對牽引冷卻后進(jìn)入牽引電機(jī)，對牽引電機(jī)冷卻后通過固定在搖臂上的噴嘴將水向煤壁噴出。第三路進(jìn)入截割冷卻水墻，冷卻截割部后在進(jìn)入截割電機(jī)，之后通過固定在搖臂上的噴嘴將水向煤壁噴出。

表1 現(xiàn)場使用情況與效果

3 結(jié)語

通過對MG150/380-WD型采煤機(jī)噴霧降塵系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中存在問題，實施了改進(jìn)方案及措施，使綜合機(jī)械化采煤工作面粉塵降低了60%以上，使噴霧降塵供水故障率幾乎為零。提高了生產(chǎn)效率與安全性，減少了經(jīng)濟(jì)損失。對井下采煤工作人員的身體健康進(jìn)行了有效的保障。

[1]遼源煤礦機(jī)械制造有限責(zé)任公司MG150/380-WD交流變頻電牽引采煤機(jī)使用說明書.

[2]劉建功、吳淼 《中國現(xiàn)代采煤機(jī)械》 煤炭工業(yè)出版社2012.2.

[3]鐘誠、相國慶 《采煤機(jī)司機(jī)》 煤炭工業(yè)出版社2003.9.

[4]吳子牛 《計算流體力學(xué)基本-理》 科學(xué)出版社2001.1.

[5]趙孝保 《工程流體力學(xué)》 東南大學(xué)出版社2012.6.

TK264.1[文獻(xiàn)碼]C

1000-405X（2016）-6-482-1