基于采煤机截割尘源的微雾抑尘方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。本发明专利技术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。

Dust suppression method of micro fog based on coal cutter cutting dust source

【技术实现步骤摘要】
基于采煤机截割尘源的微雾抑尘方法
本专利技术涉及煤矿生产
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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；针对尘源三：在采煤机摇臂的侧盖板上安装第三喷雾模块，第三喷雾模块喷出的微雾的雾化粒度为50-60μm、喷雾距离为2.5-3.5m，第三喷雾模块的喷射方向为与采煤机摇臂垂直向下喷射，对此处的滚筒叶片旋转落煤区域进行覆盖，同时喷雾形成的喷雾量与产尘量相匹配，保证对粉尘的润湿和清洗且不受工作面风流的影响；针对尘源四：在采煤机机身的前盖板下方安装第四喷雾模块，第四喷雾模块喷出的微雾的雾化粒度为50-60μm以下、喷雾距离为1-2m，第四喷雾模块的喷射方向为垂直向下喷射，以形成雾屏，对此处的运输粉尘进行覆盖、冲洗和过滤。本专利技术方法是通过对采煤机截割产尘的特性研究，将采煤机产尘分为四个尘源，因每个尘源的粉尘粒度、粉尘密度、粉尘流向等性质均不相同，所以传统的单一喷雾模式起不到很好的降尘作用，因此，本专利技术改变了传统的喷雾布置方式，使喷出的微雾群喷向采煤机尘源，并在尘源区域形成“云雾”，使采煤机产生的粉尘处于“萌芽”状态时，即与微雾雾滴进行碰撞、凝并、沉降以及被捕获，实现采煤机截割产尘高效捕获、沉降的目的，尤其大幅提高对10μm以下可吸入粉尘的抑制能力。本专利技术运用压气雾化液体原理，设计系列的喷雾模块组件，通过压缩空气驱动不同压力下的喷雾水，使之产生喷雾流体雾化参数与不同尘源产生的粉尘颗粒粒度分布相对应，且喷雾量与产尘量相当匹配，如形成10μm以下、50-60μm、100μm以下等微雾群，存在于采煤工作面工作空间，使之与不同尘源产生的粉尘颗粒粒度分布相对应，实现捕获、沉降10μm以下可吸入粉尘的目的。本专利技术充分考虑了采煤机本体结构、运动特征以及运行过程，设计的抑尘系统具备一定的防砸性能，使用可靠、维护方便。作为优选的技术方案，喷雾模块由若干喷嘴组成。作为优选的技术方案，喷嘴均以嵌入式的方式安装在采煤机上。嵌入式的安装方式能够有效防止掉落煤岩体的砸损，使喷雾模块具备的一定的防砸功能，保证系统的长期有效运行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1）本专利技术方法从采煤机截割产尘的具体尘源入手，直接对尘源进行喷雾抑尘处理，使产生的粉尘处于“萌芽”状态时就被消灭，极大地提高了抑尘效果。2）本专利技术方法采用微雾抑尘技术，根据不同的尘源采用不同的喷雾参数，针对性强，特别是对采煤机产尘中10μm以下可吸入粉尘有较强抑制能力，使粉尘治理技术逐步向治理对人体有害的呼吸性粉尘方向转变。3）本专利技术方法采用的喷雾系统，从粉尘产生之源头解决了采煤机产尘问题，使采煤机司机处的粉尘浓度达到了国家标准，建立从粉尘产生之源头布置喷雾系统的基本思想。4）本专利技术方法中的喷雾系统只针对四处尘源进行喷雾抑制，并且优化了每处喷雾模块的喷雾参数，一方面可大幅降低喷雾降尘耗水量，同时避免矿工衣服被打湿，另一方面可保护煤质，保证煤的发热量。5）本专利技术方法中，喷雾模块均采用嵌入式的安装方式，避免了跌落煤体、非正常挤压等的影响，使得喷雾模块具备的一定的防砸性能，保证喷雾模块的长期有效运行。附图说明此处的附图用来提供对本专利技术的进一步说明，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用来解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术方法的实施示意图。图2为图1的俯视图。图中：1-采煤机、2-第一喷雾模块、3-第二喷雾模块、4-第三喷雾模块、5-第四喷雾模块。具体实施方式为了使本领域技术人员更好的理解本专利技术，以下结合参考附图并结合实施例对本专利技术作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于采煤机截割尘源的微雾抑尘方法，其特征在于：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；/n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；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；/n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；/n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；/n针对尘源三：在采煤机摇臂的侧盖板上安装第三喷雾模块，第三喷雾模块喷出的微雾的雾化粒度为50-60μm、喷雾距离为2.5-3.5m，第三喷雾模块的喷射方向为与采煤机摇臂垂直向下喷射，对此处的滚筒叶片旋转落煤区域进行覆盖，同时喷雾形成的喷雾量与产尘量相匹配，保证对粉尘的润湿和清洗且不受工作面风流的影响；/n针对尘源四：在采煤机机身的前盖板下方安装第四喷雾模块，第四喷雾模块喷出的微雾的雾化粒度为50-60μm以下、喷雾距离为1-2m，第四喷雾模块的喷射方向为垂直向下喷射，以形成雾屏，对此处的运输粉尘进行覆盖、冲洗和过滤。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于采煤机截割尘源的微雾抑尘方法，其特征在于：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；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、...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏士龙，赵振保，郝永江，姜小强，张友才，高海海，庞杰文，郭凡勇，李文刚，付玉平，卢俊平，卫国华，司健，卫佳琪，余海彬，李志杰，孙建民，武振琦，叶剑春，冯国平，
申请(专利权)人：北京中矿兴宝环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11