[发明专利]基于采煤机截割尘源的微雾抑尘方法

说明书

本发明为一种基于采煤机截割尘源的微雾抑尘方法，具体是将采煤机截割产尘分为四个不同尘源，并在采煤机上对应部位分别安装不同喷雾模块对各尘源进行抑尘处理。本发明旨在喷雾模块喷出雾流体雾化参数、喷雾量与不同尘源产生的粉尘浓度、粒度分布、分散度、产尘量相当量，“云雾”尘源区域，使采煤机截割产生粉尘“萌芽”状态即与雾流体雾滴进行碰撞、凝并、捕获、沉降，尤其提高捕获10μm以下可吸入粉尘的能力。本发明充分考虑了采煤机本体结构、运动特征以及使用条件，设计的抑尘系统具备一定的防砸性能，使用可靠、维护方便。

技术领域

本发明涉及煤矿生产技术领域，特别涉及一种煤矿井下的抑尘方法，具体是一种基于采煤机截割尘源的微雾抑尘方法。

背景技术

采煤工作面产尘量最大的是采煤机截割产尘，约占整个工作面产尘量的80%。采煤机防尘措施主要采用内外喷雾方式，内喷雾的灭尘效果较好，但喷嘴容易堵塞而失效，外喷雾安装在采煤机滚筒摇臂上，利用喷嘴喷射空心雾流，形成径向雾流屏障，以降低在滚筒割煤时产生的粉尘。

随着科技的不断进步，现代采煤机外喷雾采用了高压喷雾技术、空气幕隔尘技术、泡沫除尘技术、采煤机吸尘滚筒、超声雾化技术、气水雾化技术等新技术，并在煤矿都取得了一定的应用效果。但总体来讲防尘效果都不理想，都未能达到预期的粉尘控制目的。究其原因如下：1）都没有从粉尘产生之源头来解决产尘问题。外喷雾布置方式不能具体针对采煤机截割尘源，使得沿工作面倾向随时移动的采煤机无法罩封尘源，同时受风流影响，采煤机截割产生的粉尘容易扩散到下风流以及人行道一侧。2）不能适应采煤机截割产尘的具体情况。外喷雾喷出雾流体不能当量采煤机截割产尘浓度、产尘粒度分布、分散度、起尘速度、产尘量等，使得雾流雾滴凝结粉尘颗粒过程中受风流作用，雾滴蒸发而粉尘再次扩散，抑尘效果变差，尤其更无法有效抑制和捕获10μm（5μm）以下可吸入粉尘。除上所述之外，采煤机外喷雾系统还存在如下问题：1）外喷雾系统耗水量大，一方面容易打湿现场矿工的衣服，影响其工作体验，另一方面太多的水会影响煤质，降低煤的发热量。2）设计缺陷与使用条件的限制，外喷雾系统容易受到跌落煤体的影响、使用过程中非正常挤压等，使得外喷雾系统损坏而失效。

综上所述，现有的采煤机喷雾系统很难从根本上解决采煤机截割产尘及并发的相关问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种基于采煤机截割尘源的微雾抑尘方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于采煤机截割尘源的微雾抑尘方法，具体是将采煤机截割产尘分为四个不同尘源，并在采煤机上对应部位分别安装不同喷雾模块对各尘源进行抑尘处理；

将采煤机截割产尘分为四个尘源：尘源一为采煤机割煤时，滚筒挤压煤体，使煤体壁面边沿破碎而自然掉落的粉尘；尘源二为采煤机割煤时，滚筒叶片流道和截齿上粘附并受到滚筒旋转离心作用而扬起的粉尘以及滚筒旋转连带的底煤尘或顶煤尘（截割顶煤滚筒为底煤尘，截割底煤滚筒为顶煤尘）；尘源三为采煤机割煤完成后，通过滚筒螺旋叶片作用使割落的煤挤压推移装入刮板输送机以及自动落入刮板输送机过程中，受到工作面风流作用扬起的粉尘；尘源四为装入刮板输送机上的煤，在运输过程中，受到工作面风流牵引扬起的粉尘；

针对尘源一：在采煤机滚筒的轮毂上安装第一喷雾模块，第一喷雾模块呈扇形布置，第一喷雾模块喷出的微雾的雾化粒度为100μm以下、喷雾距离为5m，第一喷雾模块的喷射方向为沿采煤机滚筒径向喷向煤壁，在滚筒前方形成“雾池”，延长雾滴与粉尘的作用时间，避免因采煤机运行时造成的滞留粉尘扩散，并对其进行覆盖、碰撞、捕获和沉降；

针对尘源二：在采煤机的摇臂上安装第二喷雾模块，第二喷雾模块喷出的微雾的雾化粒度为10μm以下、喷雾距离为2-3m，第二喷雾模块中的一部分喷向采煤机滚筒，对此处的离心及连带粉尘形成覆盖和清洗，第二喷雾模块中的另一部分喷向下风侧煤壁，对此处滞留粉尘进行诱导和捕获，同时两处喷雾形成的喷雾厚度与产尘量相匹配，保证对尘源的完全抑制；