采煤机负压降尘装置的研究与应用.doc

采煤机负压降尘装置的研究与应用
郑光相栗成杰
（平顶山工业职业技术学院，河南平顶山467001）
摘要：针对煤矿综采工作面采煤机降尘技术难题，设计研制了一种由机身负压引射降尘器和内喷雾引射增压器两部分组成的采煤机负压降尘装置，取得了较好的使用效果，为综采工作面采煤机降尘提供了一种新的途径和措施。
关键词：采煤机降尘；降尘器；增压器；负压引射
Studyandapplicationofcoalcutternegativepresserdustreductionsetting
ZhengsguangxiangLichengjie
(PingdingshanIndustrialCollegeofTechnology,Pingdingshan,Henan467001)
Abstract:accordingtothedifficultproblemoffullymechanizedcoalfacecoalcutter’snegativepresserdustreductiontechnology,developingakindofcoalcutternegativepresserdustreductionsettingwhichismadeofnegativepresserjetdustreductionmachineandinner-water-sprayingjetsupercharger,havingaveryHYPERLINK"http://www.iciba.com/search?s=good"\t"_blank"goodHYPERLINK"http://www.iciba.com/search?s=effect"\t"_blank"effectoroutcome,providinganewwayandmeasureforfullymechanizedcoalfacecoalcutterdustreduction.
Keywords:coalcutterdustreduction;dustreductionmachine;supercharger;negativejet

0概述
采掘工作面是煤矿的主要产尘区域，采煤机割煤时产尘是综采工作面最主要的尘源，滚筒式采煤机降尘问题是煤炭工业面临的一个技术难题。国内外专业人士也进行了很多研究，目前还没有很好的解决。我国大部分矿区滚筒采煤机降尘的主要方法是原有的内外喷雾系统，由于内喷雾系统供水压力不足和易堵塞等问题降尘效果不理想，部分地点粉尘浓度高达500mg/m3以上，离《煤矿安全规程》规定的10mg/m3要求相差甚远，极大地威胁煤矿生产安全和工人身体健康。笔者在研究综采工作面采煤机工作特点，吸收国内外采煤机降尘科研成果，设计的降尘装置由机身负压引射降尘器和内喷雾引射增压器两部分组成。由于两部分的原理都是负压引射，故命名“采煤机负压降尘装置”。

1工作原理及理论特性
（1）结构特点
机身负压引射降尘器主要由中部风筒、引射器、支撑架、支撑短节和端部风筒等组成。旋转雾化射流喷射组件用流线型支撑固定于引射器中央，射流缓慢扩散至端部时到达风筒边缘，以尽可能多的将射流能量传给风流。引射风筒采用5mm厚钢板焊接而成，每节长1000mm用法兰螺栓联接，矩形断面260×500；引射器由两个喷嘴组成，喷嘴口径￠1.5mm。
考虑到截煤滚筒电动机抬高对引射风筒结构的要求，引射风筒中点设计成软联接，联接点固定于采煤机中部，两端引射风筒可绕中点作适当摆动。
（2）工作原理
由综采工作面风巷（机巷）内的清水泵4通过高压胶管5向机身引射降尘器供高压水（见图1）。高压水通过固定在引射器内的特制喷头2形成旋转雾化射流，高速雾粒与空气的动量交换和高压水射流的卷吸作用带动气流前进，形成风流。该装置除尘作用体现在以下二方面：一是装置进风端由于引射作用形成负压场，将其周围空气连同滚筒割煤时所产生的粉尘吸入风筒内，煤尘与水雾碰撞、结合；二是装置的出风端由于水雾、空气、粉尘所形成的混合气体以很高的速度从风筒内射出，亦形成很强的负压场，将另一滚筒割煤时产生的粉尘吸入，使煤尘与水雾碰撞、结合、沉降。

图1采煤机负压降尘装置原理示意图
1—引射风筒；2—引射喷嘴；3—引射泵；4—清水泵站；
5—高压胶管；6—风流方向；7—采煤机；8—内喷雾
另在采煤机滚筒内喷雾进水线路上设计安装一个引射泵3，利用清水泵站供给的高压水能量引射原自然供水，使滚筒内喷雾进水压力、流量增大，改善滚筒内喷雾降尘效果。
2.3引射风机理论特性
机身引射降尘器的风量与供水压力间的关系称之为降尘器的理论特性。假定高压水射流与风流能量交换时无能量损失，按能量守恒定律，输入给降尘器的功率应等于降尘器输出的功率，即：
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