一、研發(fā)背景
礦井粉塵及有毒有害氣體是煤礦生產(chǎn)過程中的主要不安全因素，不僅污染工作環(huán)境,損壞設備；而且危害人體健康,長期吸入粉塵會造成塵肺、煤肺的疾病。煤塵與井下瓦斯等有害氣體由于管理不當會發(fā)生煤塵爆炸和瓦斯爆炸等重大事故。
未解決這一問題，技術人員經(jīng)過長期的實踐與研究，利用射流原理，研制成功了濕式風動抽排風機，能有效降低掘進工作面的粉塵，同時該風機可以安裝在采煤工作面上隅角，能夠安全快速的排除上隅角的瓦斯及粉塵。
掘進工作面和采煤工作面是粉塵和有毒有害氣體產(chǎn)生的主要場所之一，采煤工作面上隅角由于位置特殊，容易瓦斯集聚，一直是采煤作業(yè)重大的安全隱患。煤塵與井下瓦斯等有害氣體由于管理不當會發(fā)生煤塵爆炸和瓦斯爆炸等重大事故。
技術人員經(jīng)過長期的實踐與研究，利用射流原理，研制成功了濕式風動抽排風機，經(jīng)過一段時間的現(xiàn)場應用及改進，在掘進工作面獲得全塵除塵率達到61.53%，呼吸塵除塵率達到77.75%的使用效果。噪音測試為84.9dB。該抽排風機的使用能有效降低掘進工作面的粉塵，同時該風機可以安裝在采煤工作面上隅角，能夠安全快速的排除上隅角的瓦斯及粉塵。
二、技術方案
1.基本原理
利用流體力學中的射流方法，高壓氣體在引流鐵桶內從噴嘴高速噴出時﹐在喉管入口處因周圍的空氣被射流卷走而形成真空﹐被輸送的帶有粉塵空氣即被吸入。兩股流體在喉管中混合并進行動量交換﹐使帶有粉塵空氣的動能增加﹐最后通過擴散管將大部分動能轉換為壓力能，然后從導向風筒出口噴出。同時在導向風筒出風口安裝噴霧裝置，進行泥化來消除粉塵。原理圖如下：
2.抽排風機在掘進工作面安裝及使用方法
（1）風動抽排風機安裝架固定在二運機上；
（2）安裝導向鐵筒，再接好若干節(jié)Φ600mm5000mm負壓風筒；
（3）安裝引流鐵筒，再接好若干節(jié)Φ600mm5000mm負壓風筒（達到綜掘機旋轉臺，超過綜掘機司機位置）；
（4）安裝供風Φ32mm風管，供風源為掘進工作面壓風管路；
（5）安裝除塵Φ10mm水管，水源為掘進工作面供水管路；
（6）開始割煤時，供風管及供水管路齊打開。
3.抽排風機在采煤工作面回風上隅角安裝及使用方法
（1）風動抽排風機安裝在工作面回風順槽；
（2）在工作面上隅角安裝引流筒，用Φ600mm5000mm負壓風筒與抽排風機進氣口連接；
（3）再接好Φ600mm5000mm負壓風筒到工作面10米外回風順槽；
（4）安裝供風Φ32mm風管，安裝除塵Φ10mm水管；
（5）開始割煤時，供風管及供水管路齊打開。
三、適用場合
本設備安裝方便安全可靠，除了煤礦掘進工作面及采煤工作面上隅角使用，還可以用于露天煤礦及各種非煤礦山和其它有粉塵及危險爆炸性氣體的場所。具體的適用場合及主要用途有：
1.露天煤礦
（1）鉆場除塵；
（2）采場局部除塵；
（3）各礦渣、原煤裝卸點除塵。
2.洗煤廠、焦化廠、水泥廠、化工廠等企業(yè)
（1）各原煤（材料）轉載點局部除塵；
（2）廠房等密閉空間除塵；
（3）在使用電力等常規(guī)動力存在漏電、爆炸等安全隱患的極端場所除塵及抽排有毒有害及爆炸性氣體。
3.非煤礦井
（1）轉載點除塵；
（2）工作面除塵，抽排有毒有害及爆炸性氣體。
4.其它有壓縮空氣，經(jīng)常移動或使用常規(guī)動力有困難的場所通風除塵。
四、應用效果
1.風動抽排風機除塵效果測定結果
使用濕式風動抽排風機時，一方面粉塵通過除塵器時受高速氣流沖擊和霧化的水滴結合較好，未被捕捉到的濕潤粉塵在巷道中運行短距離后會很快沉降；另一方面由加濕噴霧噴出的水滴經(jīng)過高速風流吹出后得到較好的泥化增加了和巷道中粉塵的結合率，干粉塵和巷道中細化較好的水霧結合運行短距離后也會很快沉降。經(jīng)現(xiàn)場觀察不使用除塵器時巷道中漂浮的粉塵大約需要10分鐘以上時間才能全部沉降，而使用除塵器時巷道中漂浮的粉塵大約需要4～5分鐘的時間就能全部沉降。
濕式風動抽排風機安裝好投入正常使用后進行了除塵效果測試，測點選在除塵風機外側距離除塵風機安裝位置約10米處。掘進機正常掘進時，在同一測定地點分別測量不開啟除塵器時、正常開啟除塵器時兩種狀態(tài)下測點的全塵及呼吸塵濃度，每種狀態(tài)下分別進行四次粉塵濃度的測量。經(jīng)過礦通風隊粉塵測量，達到預想的結果。測量接入如表所示：
2.濕式風動抽排風機與電動除塵風機使用效果對比
（1）電動除塵風機經(jīng)行測試，噪音高達129dB，影響到職工的身體健康，在井下掘進工作面無法使用。濕式風動抽排風機經(jīng)行測試，噪音是98dB，后期經(jīng)過改良添加消音器后噪音可降低至85 dB以下，安裝使用過程中，既不影響工作面正常信息交流，同時對人體起到很好的保護作用。
（2）濕式風動抽排風機在使用過程中全塵可減少61.53%、呼吸塵可減少77.75%；除塵風機在使用中全塵和呼吸塵可減少60%-70%，通過比較可知，濕式風動抽排風機除塵性能與除塵風機相當。
（3）電動除塵風機機身笨重，不便于拆卸及移動，濕式風動抽排風機重量小，便于拆解及移動。
（4）濕式風動抽排風機安裝簡單，故障率極低，運行安全可靠。整機沒有電源，運行平穩(wěn)，沒有振動，不僅節(jié)能環(huán)保，而且從根本上遏制了漏電、引爆煤塵瓦斯等安全事故的發(fā)生。
（5）從經(jīng)濟效益來說，濕式風動抽排風機使用工作面壓風管路的壓風動力，不需要重復投資，與電動除塵風機相比每月可以節(jié)約可觀的電費，同時省去了電纜、開關等一系列投資。由于其結構簡單實用，重量較輕，維護量極少，可以節(jié)省勞務成本。而且其設計巧妙，沒有漏電、摩擦發(fā)熱、火花等安全隱患，產(chǎn)生的安全效益無法用現(xiàn)金來衡量。同時減輕職工勞動強度，能夠提高職工幸福指數(shù)，有利于安全生產(chǎn)。
五、相關說明
本濕式風動抽排風機主要適用于選煤廠、掘進工作面、采煤工作面回風上隅角等地點的降塵除塵，效果明顯，具有較強的推廣意義。
本項目的其它相關內容介紹可參閱2018年12月10日能源科技成果轉化平臺發(fā)布的《新型濕式風動除塵器研究與應用》。
礦井粉塵及有毒有害氣體是煤礦生產(chǎn)過程中的主要不安全因素，不僅污染工作環(huán)境,損壞設備；而且危害人體健康,長期吸入粉塵會造成塵肺、煤肺的疾病。煤塵與井下瓦斯等有害氣體由于管理不當會發(fā)生煤塵爆炸和瓦斯爆炸等重大事故。
為解決這一問題，技術人員經(jīng)過長期的實踐與研究，利用射流原理，研制成功了濕式風動抽排風機，能有效降低掘進工作面的粉塵，同時該風機可以安裝在采煤工作面上隅角，能夠安全快速的排除上隅角的瓦斯及粉塵。
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