负压二次降尘讲解
煤矿二次负压降尘系统流场仿真及参数优化
煤矿二次负压降尘系统流场仿真及参数优化综采工作面的煤矿粉尘问题严重影响了煤矿井下的安全生产,危害了职工的身体健康。
因此,了解综采工作面滚筒割煤时产尘的扩散规律,加强对喷雾降尘机理的研究,提高降尘系统的降尘效率,降低工作面粉尘浓度,改善工作环境,为综采工作面的高效生产提供安全保障具有非常重要的意义。
二次负压降尘器是一种通过高速喷射水雾,利用水雾活塞原理形成的负压来达到卷吸粉尘并净化的高效降尘装置。
本文基于流体力学理论,利用计算流体动力学软件ANSYS FLUENT对二次负压降尘器喷管的内外流场进行了数值模拟仿真,为优化其结构和工作参数匹配提供了理论参考。
通过观察分析喷管内流场的仿真结果,可以得出不同的喷嘴喷射角度、喷射压力和喷管结构对二次负压降尘装置内部流场的影响规律,即其他条件不变时,随着喷嘴喷射角的增加,喷管吸气口端面边缘处的压力越来越大;随着喷射水压的不断提高,喷管喉管处产生的负压越来越强,即相对真空度也会逐渐变大;渐扩管长度一定时,随着扩散角度的增加,形成的负压,由开始的出口中心处比边缘强,逐渐转换为出口边缘处的负压比中心区域强,渐扩管角度变大出口端面的面积也随之增加,负压吸尘的面积范围也会变大,出口边缘的负压越大,越有利于对漂浮在出口附近的粉尘进行吸附,捕捉,沉降。
通过正交优化试验,观察分析喷管外流场的仿真结果得出,在其他工况一定的情况下,喷嘴口径、喉管长度、喷射水压和渐扩管扩散角度对喷管外部速度流场的变化和气液比都有影响。
各因素对喷管外速度流场降为零的距离影响由大到小依次是喷射水压、喷嘴口径、渐扩管角度和喉管长度。
对气液比的影响由大到小依次是喷嘴口径、喷射水压、渐扩管角度和喉管长度。
喉管的长度对气液比和喷管外部速度流场的影响效果很小,所以,在现场实际安装过程中,可以根据安装空间的大小进行适当的缩短,达到节省安装空间使装置结构紧凑的效果。
负压二次降尘装置在采煤工作面的应用
负压二次降尘装置在采煤工作面的应用【摘要】针对采煤机截割煤过程中产尘量大，粉尘分散，污染严重的现状，采用在采煤机上安装负压二次降尘装置，把静压水转化为高压气雾流屏障和局部含尘卷吸风流净化除尘系统，有效降低粉尘浓度。
【关键词】负压二次降尘装置；降尘措施1.引言随着煤矿采掘机械化程度的提高，生产过程中的产生的粉尘量也大幅增加，粉尘治理的难度不断增加。
煤矿井下作业场所高浓度粉尘正在严重威胁着职工的生命安全和身体健康。
采煤机截割头附近是采煤工作面的主要尘源，当采煤机截齿切割煤体以及由螺旋叶片或涡形管进一步进行破碎时，会产生大量的煤尘。
产尘主要原因有：①截煤时，截齿刀尖前的煤被压实而成固压核，当接触力增加到极限值时，固压核被压碎产生煤尘；②大块煤采落后，紧跟在后面的截齿切割厚度减小，增加了产尘量；③被割下和被滚筒抛出的煤，在弹性恢复时沿裂缝继续分离成更小煤块，同时产生煤尘；④截齿磨钝后，各刃面变成了弧面，与煤碾压和摩擦产生粉尘；⑤截齿对煤体的冲击，割下来的煤互相碰撞及滚筒螺旋叶片装煤时的二次破碎产生煤尘[1-4]。
2.负压二次降尘装置原理简介采煤机在工作面的移动，增加了粉尘的污染范围和粉尘治理的难度。
为有效治理采煤机割煤过程中产生的粉尘，成庄矿在4219采放顶煤工作面采用重庆兆巍公司生产的KCP-2F型采煤机负压二次降尘装置，取得了良好效果。
2.1负压二次降尘装置主要配置及工作原理KCP-2F型采煤机负压二次降尘器主要由BPZ75/12型高压水泵、供水自动控制水箱、负压二次除尘装置及高压管路等组成。
利用设置在工作面顺槽由高压泵、供水自动控制水箱组成的高压泵站，将低压水转化成高压水并通过沿顺槽至工作面敷设的高压管路输送到布置在采煤机两端头上的负压二次除尘装置；负压二次除尘装置将供给的高压水，转化成控制采煤机滚筒割煤产尘源向外扩散的汽雾流屏障和局部含尘风流净化除尘系统，实现对采煤机滚筒割煤产尘的就地净化、阻止和减少粉尘向外扩散。
综掘机二次负压降尘装置1
综掘机二次负压降尘装置一、制作目的我单位施工的3下801运输巷为实现高效快掘进，引进辽源煤机厂的EBZ-160型煤机，该煤机功率大，掘进速度快，但是也产生了一些负面的影响，其中最重大的隐患是产生的煤尘比原来大了2－3倍。
既不利于煤矿安全生产也不利于井下作业职工的身心健康。
基于这点我们设计了一套综掘机二次负压降尘装置。
二、装置特点这套装置的特点是①功率大，带动的喷嘴多（内喷雾、外喷雾），射程远，再加上雾化效果好，可以有效的除掉大部分的煤。
②加工了一组可旋转式外喷雾实现360度的全方位防尘。
有效的解决了防尘的死角。
③可移动式，本装置固定在滑靴后，随综掘机移动而移动，方便可靠，并切我们还设计了防尘设备固定架的可升降装置，有效的避免了因为巷道不平造成皮带发飘而使固定架刮掉皮带上煤的弊端。
三、制作方法1、采用8mm的钢板加工一个长1.2m、宽0.83m、高0.58m的水箱，在水箱顶面留有一个观察眼，在水箱的侧面留有一个25的出水孔，一个25的进水孔和一个13的泻水孔。
在出水孔加工一个可吸附式过滤装置，保证出水的干净，避免堵塞喷头。
附图2、引用一台15KW的柱塞泵，该泵产生的最大压力可达14MPa，(我们井下用的水压是3 Mpa)，从而保证了雾化效果和防尘射程。
附图3、加工随机移动的可调式固定架。
用10个的槽钢和8个的槽钢焊制而成，在垂直的腿上打6个12的眼。
附图4、加工360度旋转式外喷雾座。
①焊制一个能固定在综掘机头的底座。
在底座上面攻一36的丝眼②用工字钢加工一个外喷雾的载体，在工字钢底面焊制一个36的螺杆和攻一个30的限位用的丝眼。
从而实现了可旋转性和专一性。
附图可旋转外喷雾的整体外观四、效果及反映1、减少了综掘迎头的出尘量，减少了迎头防尘用水量，大幅度降低职工的煤尘吸入量和迎头的煤尘堆积，从而保证了安全生产，实现了清洁生产。
2、便于移动，射程远，有效的减少了迎头职工的防尘工作量。
3、在我单位3下801运输巷使用中受到了职工的好评。
负压二次降尘
2
11°
4
11°
5
6
1
2
3
11°
11°
4 7
4) 吸气及喷雾在降尘装置同一端
理论和试验都证明，吸气
和喷雾在同一端时，是方向相
反的两个负压场相叠加，既增
加负压场强度，又扩大其范围。
该装置的吸气负压场主要控制
(以割顶煤滚筒为例)滚筒中心
1
(高度2.0m左右)以下、水平方
向(指装置至滚筒中心)1.2m左
右、贴近煤壁的空间范围内；
雾、气流卷吸负压场主要控制
滚筒中心以上、以远至水雾与
煤壁相交处。在由滚筒中心所
作的垂直于煤壁方向的剖面上， 4 吸气与雾、气流负压场分布如
图5—3所示。
5
2 3
5) 可靠性设计
喷嘴为耐磨陶瓷芯型，口径1.5mm，水泵的过滤精度为1mm， 因此只要安装前清洗出加工时残留金属碎屑，一般不会堵塞。若 以平均日开机率35%计算，使用寿命可达3个月左右。该装置有坚 固外壳保护喷嘴及其它易损附件，经得起大块煤矸碰砸，更换喷 嘴方便。其整体外形正视图如图5—4所示。
架间、放
2
3
4
5
煤口及破 1
碎机降尘
装置的研
制
放煤口
67
降尘装
8
置
架间、放煤口及破碎机 降尘装置的研制
3．破碎机全封闭喷雾降尘
4 3
5 4.5m
1
2
综放面负压二次降尘装置
运行参数的优化与匹配
1.综放面内同时运行的喷嘴数目的确定
为了准确地设计综放面降尘装置的运行参数，课题组人员跟班 在综放面实测采煤机割煤时牵引速度、移架速度及放煤速度，获得 多组数据，整理分析结果如下：① 采煤机平均牵引速度为 V=4.0m/min；② 单人移架速度42s/架，即2.1m/min；③ 单人放煤速 度65s/架，即1.4m/min。为了和采煤机割煤时牵引速度相匹配，在 设计中取3人同时移架，每人移架速度为1架/min，即1.5m/min。每 架移动时本架及邻架两个降尘装置同时喷雾，由于支架采用大流量 阀组，每次移架实际供液时间，亦即降尘装置喷雾时间，只有10～ 12s,为了留有余地，设计中取供液时间为15s，每分钟内计有6个喷 嘴喷雾，喷雾时间相当于一个喷嘴连续喷雾90s，3人移架，相当于 1.5个喷嘴在始终连续不断喷雾。
负压二次降尘技术在半煤岩掘进机上的应用
断面宽为 ３ ． ９ ｍ， 高为 ２ ． １ ｍ， 上部为 １ ６ 煤， 平 均
厚度 ０ ． ９ ９ ｍ， 黑 色， 半 亮一 光亮型煤； 中部 为 灰 色 铝 质泥 岩 ， 质较纯、 致 密 性脆 ， 平 均厚 度 ０ ． ９ ２ ｒ ｎ ； 下部 为灰 色 中砂 岩 ， 以泥 质 胶 结 为 主 ， 性脆， 平 均 厚 度 ４ ． ３ ６ ｒ ｎ 。 掘 进过 程 中需截 割巷 道底 部 岩石。 产 生大
尘 爆炸 危 险 。 （ １ ） 工作 面概 况 。 矿 井 现在进 行 薄煤
但是 ， 距 离过 远 又不 能够 将 滚筒 附 近 的粉尘 控 制
住。 根据 现场 的试 验 ， 距 离迎 头 １ ． ５ ～ ２ ． ０ｍ 时的 降
层 的开 拓， 为 回采 １ ７ 、 １ ６ 煤 作 准备 ， 采 区巷 道 沿
因此 ， 在保 证 降尘效果 的 同时 ， 应 当降低 供水 的压 力， 使 得掘进 机 司机 视线 清晰 、 便 于操 作 。经过试 验， 水压达 到 ５ ＭＰ ａ的时候效 果 比较好 。从使用 负 压二次降尘装置 以后 的测定 结果 可知 ， 掘进机 司机
位置处的总粉尘降尘效率达到 ８ １ ％． 距离迎头 ２ ０ ｍ 处 的总粉尘 降尘效率 达到 ８ ４ ． ３ ％， 有效地 改善 了掘
般在 ３ － ６ ＭＰ ａ 。 喷嘴形 状 为６ ２ ｍ ｍ 的锥形 ， ４个 喷 嘴 为 １组 ， 左右各 １ 组 。② 装置 内含 尘 气 流 的除
尘率 。 它与 雾粒 的直 径成 反 比 ， 与 液气 相对 速度 、
简体 长度 和 液气 比成 正 比。经过 技术 测 定 ， 装置
器改 造 控制 系统 。 控 制 空气 压 缩机 的打压 和 卸荷 ， 并且 在 卸荷状 态 调频 降速 ， 有 效地 实现 节 能 。
采煤机负压二次降尘技术的研究与应用
随着 我 国煤炭 产 量 的 不 断提 升 ， 尘 的产 生 量 煤
也在大幅度增加 ， 煤尘的浓度也随之升高， 尤其是综
放工作面煤尘的污染 比一般综采工作面更为严重。 综放 工作 面 的综合 防尘 技术 已经 成为煤 矿安 全管 理 过程 中亟待解决的重大问题 。
水雾形成严密的气雾屏障 ， 将涡旋风流封住 、 吸收、 净 化 。该装置 体 积 小 ， 装 方 便 ， 于 维 护 ， 安 易 运行 成 本低 ， 能够实现采煤机割煤产尘 的有效 控制。其对 改 善 现场作业 环 境 ， 高 生产效 率 ， 提 降低 粉尘 危害都 具 有很 大作 用 ， 得推 广 和应用 。 值 技术难点 ： 供水系统高压水泵、 动供水控制水 自 箱及 供水 管路 的敷 设 ， 压二 次 降尘 装 置 与采 煤 机 负 的连接 。 主要技术 指 标 和水 平 ： 高压 水 泵 额 定 压 力 达 到 １ ａ最大 流 量 在 ４ ５Ｉ ／ 汽 雾 流 拦 截 粉 尘 屏 ０ＭＰ ， ． １ ｈ， １ 。
第１ 第１ ７卷 ０期
总煤泥量 ２ ％ ×回收率 ８％ ＝ ７ ， ０ ０ １８ｔ 每班洗精煤可 提升 ５４ｔ ３ ， 按精煤市场价 ７３ ｔ ６ 计算 ， 则每班通 过 提 升 洗 精 煤 量 可 增 加 利 润 ：６ ｔ×５ ４ｔ＝ ７３ ３
粉 尘就 地净化 ， 阻止和 减少 粉尘 向外扩 散 。
便 于在升 压 过 程 中应 随 时 观 察 有 无 异 常声 音 及 振 动 。第一 次使 用 时先将 位 于高压 泵液 力端 的安全 阀 完全 开启 ， 使泵 处 于低压 启动 ， 减压 阀 的压力进 行 对 合 理 调适 ， 逐渐 调节 到所 需工 作压 力 。
甚至会威胁 矿井 的安全生产 ， 管 已经 采用 了各类 综合 防尘 技术措 施 ， 防尘技术 的应 用还 需进一 步提 尽 但 高。而采煤机负压二次 降尘技术 的应用 ， 正是对采煤机 内外喷雾 降尘 效果的进一 步完善和 补充 ， 具有很好
掘进机外喷雾负压二次降尘装置的研制与应用
掘进机外喷雾负压二次降尘装置的研制与应用聂文;程卫民;周刚;薛娇;崔向飞【摘要】为了有效喷雾沉降综掘工作面掘进机截割产尘,数值模拟确定了喷雾负压二次吸风装置吸风及内部风流场的运移规律,研制了可形成完全覆盖截割产尘的水雾幕及对截割臂周围粉尘有效吸入净化的新型掘进机外喷雾负压二次降尘装置,并对其性能进行了测定实验,结果表明:喷雾压力由2 MPa增大至8 MPa过程中,选用喷嘴在4 MPa压力时,喷雾场雾化角及距喷口1.5m处雾滴群的索特平均直径D32分别为87.6°及56.295 μm,综合雾化性能最优,新型装置的气液比先增大后减小,4 MPa时达到最大值1.269,因此,选定4 MPa为最佳喷雾压力;新型装置的现场试验结果表明:相对于原有方式,对全尘和呼尘的平均降尘率分别提高了19.4％和20.1％,其中,负压二次降尘分别提高了6.0％和6.5％.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2014(039)012【总页数】7页(P2446-2452)【关键词】综掘工作面;掘进机;外喷雾;负压二次降尘;气液比【作者】聂文;程卫民;周刚;薛娇;崔向飞【作者单位】山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东青岛266590;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590;山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东青岛266590;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590;山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东青岛266590;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590;山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东青岛266590;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590;山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东青岛266590;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590【正文语种】中文【中图分类】TD714.2掘进机外喷雾是控制综掘工作面掘进机截割产尘的主要方式,目前,外喷雾的喷嘴一般安设在截割头两耳部,雾流形状为水平面,较难形成完全覆盖截割头产尘源的水雾幕。
负压除尘装置的原理
负压除尘装置的原理负压除尘装置是一种常用于工业生产和治理空气污染的装置。
它可以有效地捕集和处理工业废气中的粉尘颗粒，减少环境污染并保护工作人员的健康。
负压除尘装置的工作原理主要包括过滤、捕集和处理三个方面。
下面将详细介绍负压除尘装置的工作原理。
负压除尘装置的核心部件是过滤器。
过滤器通常由一系列细小的纤维网格组成，这些网格可以形成一个屏障，阻挡废气中的颗粒。
当工业废气进入负压除尘装置时，通过与过滤器接触，颗粒物质会被过滤器截留在网格上，而干净的空气可以通过网格进入负压除尘装置的其他部件。
过滤器的选材非常重要。
通常情况下，过滤器采用纤维材料制成，如纤维布、纤维毡、纤维棉等。
这些纤维材料具有微小的孔隙和较大的比表面积，可以增加颗粒物截留的效果。
同时，过滤器还可以根据不同的应用需求进行特殊设计，以提高除尘效率。
当过滤器截留了大量的颗粒物质后，颗粒物会逐渐在过滤器表面形成一层污垢，这称为过滤器的积尘层。
当积尘层厚度增加到一定程度时，会导致阻力增大，影响负压除尘装置的工作效果。
因此，负压除尘装置通常需要定期清洗或更换过滤器，以保证其正常运行。
经过初步过滤后，颗粒物质被收集在负压除尘装置的收集器中。
收集器通常是一个密闭的容器，可以有效地防止颗粒物质逸出并污染周围环境。
收集器通过密封的管道与负压源相连，保持负压环境，避免颗粒物质的二次污染。
收集器中的颗粒物质可以在后续的处理过程中得到有效处理或处置。
对于处理颗粒物质，负压除尘装置通常采用物理或化学方式。
物理方式主要是通过震落、重力分离等方式将颗粒物质从收集器中分离出来，并进行后续的处理。
化学方式主要是通过添加化学药剂，使颗粒物质发生化学反应，转化为无害物质，并然后再通过吸附、沉淀等方式将其彻底分离。
在负压除尘装置的工作过程中，除了过滤、捕集和处理颗粒物质，装置还需要保持负压环境。
负压环境可以有效地避免因颗粒物质散发而导致污染和健康风险。
为了保持负压环境，负压除尘装置通常加装了负压风机，通过引入干净的空气，维持负压环境，并将处理后的废气排放到大气中。
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2)．完全吸收并净化滚筒 割煤时产生的涡旋风流
由基础研究可知，AM500型采煤机在采 用两个直径为1.8m滚筒时，每个滚筒向采空 侧一端排出的涡旋风量为40～50m3/min,每个 装置设计的吸风量为涡旋风流量的2倍时，即 80～100m3/min，可将涡旋风流吸收并净化， 达到预期降尘效果。为此每个降尘装置采用 四根长200mm、内径100mm的钢管作为喷管， 选用口径1.5mm的耐磨喷嘴。
吸风量 (m3/min)
13.4 17.5 20.2 22.1 24.0
基础研究
七、放煤口降尘装置试验数据
水压 (MPa)
6 9 12 14
耗水量 (L/min)
5.30 6.75 7.60 7.90
吸风速度 (m/s) 3.65 5.13 6.22 7.11
吸风量 (m3/min)
5.3 7.4 9.0 10.2
小型化分体式采煤机负压 二次降尘装置的研制
1、技术路线
“负压二次降尘技术”的降尘机理为： (1)滚筒原有的内外喷雾系统，降尘效果可达80~90％， 作为第一次降尘； (2)经第一次降尘后，余下的10~20％的粉尘，在采煤 机司机位置的全尘浓度仍可达l000mg/m3以上，作为第二 次降尘任务； (3)第二次降尘是在粉尘传播、扩散的路途中将其捕捉、 捕灭，即采用负压二次降尘技术将滚筒端面的涡旋风流予 以吸收、净化，从而达到降尘的目的。
右、贴近煤壁的空间范围内；
雾、气流卷吸负压场主要控制
滚筒中心以上、以远至水雾与
煤壁相交处。在由滚筒中心所
作的垂直于煤壁方向的剖面上， 4 吸气与雾、气流负压场分布如
图5—3所示。
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5) 可靠性设计
喷嘴为耐磨陶瓷芯型，口径1.5mm，水泵的过滤精度为1mm， 因此只要安装前清洗出加工时残留金属碎屑，一般不会堵塞。若 以平均日开机率35%计算，使用寿命可达3个月左右。该装置有坚 固外壳保护喷嘴及其它易损附件，经得起大块煤矸碰砸，更换喷 嘴方便。其整体外形正视图如图5—4所示。
2
11°
4
11°
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4) 吸气及喷雾在降尘装置同一端
理论和试验都证明，吸气
和喷雾在同一端时，是方向相
反的两个负压场相叠加，既增
加负压场强度，又扩大其范围。
该装置的吸气负压场主要控制
(以割顶煤滚筒为例)滚筒中心
1
(高度2.0m左右)以下、水平方
向(指装置至滚筒中心)1.2m左
Dp
P1.26 p
1)
基础研究
三、雾粒直径与水压的关系
1200
1000
800
d=1.5mm
600
d=2.0mm
400
200
0
0 5 10 15 20
水压 水量 雾粒直径 (MPa) (L/min) (m)
5.0 4.45 350 8.0 6.35 170 10.0 7.05 120 14.0 7.95 80 16.2 8.30 70
吸风量 （m3/min) 52.0 73.6 85.6 98.4 103.2 105.2
架间、放煤口及破碎机 降尘装置的研制
1．架间降尘装置的降尘机理
在支架顶梁一侧的固定侧护板内，装设一 根长约1．5m的钢管，管的采空侧一端焊死，沿 长度方向，在管壁上加工出一条长条形孔(图6— 1、6—2所示)，管的前端装设一个喷嘴，移架时 ，自动供高压水，水雾在管的前端形成水雾活 塞，并沿两支架问前梁缝隙喷向煤壁，将前梁 缝隙产尘吸收。与此同时，沿长条子L也向管内 吸风，将两支架顶梁间缝隙产尘吸入其中，被 水雾活塞净化。
2.0
2.5
0.85 1.0 1.16 1.20 1.24
0.5
0.24 0.27 0.28
1.5
2.5
0.65 0.85 1.0
0.5
0.27 0.29 0.3 0.3
0.8
2.5
1.0 1.0 1.0 1.0
基础研究
五、雾、气射流扩散角的测定
2.转换成扩散角
喷嘴直径 d(mm)
5MPa
8MPa
1
4
3
4
2
1
2
3
小型化分体式采煤机负压 二次降尘装置的研制
3.采煤机负压二次降压装置的工作参数
每个降尘装置安装有4个口径为1.5mm的喷嘴， 整个装置工作参数如表所示。
喷嘴水压 5 8 10 14 17 20
(MPa)
耗水量 (L/min)
18.0 25.4 28.2 31.8 33.4 34.6
基础研究
四、吸风口流场分布及形状
I
II III
1.8 4.0 2.0 1.9 6.0
1m 1m
I
II III
基础研究
五、雾、气射流扩散角的测定
1.雾、气流直径变化实测数据
喷嘴直 测点距喷口 不同水压时射流直径(m) 径d(mm) 距离(m) 5 8 11 14 17
0.5
0.26 0.3 0.32 0.35 0.37
架间、放
2
3
4
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煤口及破 1
碎机降尘
装置的研
制
放煤口
67
降尘装
8
置
架间、放煤口及破碎机 降尘装置的研制
3．破碎机全封闭喷雾降尘
4 3
5 4.5m
1
2
综放面负压二次降尘装置
运行参数的优化与匹配
1.综放面内同时运行的喷嘴数目的确定
为了准确地设计综放面降尘装置的运行参数，课题组人员跟班 在综放面实测采煤机割煤时牵引速度、移架速度及放煤速度，获得 多组数据，整理分析结果如下：① 采煤机平均牵引速度为 V=4.0m/min；② 单人移架速度42s/架，即2.1m/min；③ 单人放煤速 度65s/架，即1.4m/min。为了和采煤机割煤时牵引速度相匹配，在 设计中取3人同时移架，每人移架速度为1架/min，即1.5m/min。每 架移动时本架及邻架两个降尘装置同时喷雾，由于支架采用大流量 阀组，每次移架实际供液时间，亦即降尘装置喷雾时间，只有10～ 12s,为了留有余地，设计中取供液时间为15s，每分钟内计有6个喷 嘴喷雾，喷雾时间相当于一个喷嘴连续喷雾90s，3人移架，相当于 1.5个喷
2 3
基础研究
二、水雾活塞吸气及除尘功能研究
1.试验示意图
300mm
200mm
基础研究
二、水雾 活塞吸气 及除尘功 能研究
2.相关参数曲线
基础研究
三、雾粒直径与水压的关系
当喷嘴确定后，水的压力除与耗水量及吸风量 有直接关系外，还决定雾粒的数量与体积。
Dw
Kb (1.79Dp
11MPa
2.0
17.7
21.5
24.4
1.5
14.3
18.2
20.4
0.8
19.2
20.3
20.9
平均
17.1
20.0
22.0
基础研究
六、架间降尘装置试验数据
水压 (MPa)
5 8 11 14 16
耗水量 (L/min)
4.50 6.35 7.40 7.90 8.25
吸风速度 (m/s) 7.09 9.31 10.72 11.73 12.74
基础研究
一、滚筒割煤中煤尘产生及扩散机理 1、产尘机理
3
1
2
基础研究
一、滚筒割煤中煤尘产生及扩散机理
2、煤尘扩散机理
如图所示为一个滚筒
处于割煤状态，其上
、下为顶、底板，端
盘和前方为煤帮，只
1
有后方和采空侧一端
是自由空间，当其不
割煤而按图示方向空
转时，就类似于轴流
式扇风机的转子，将
空气从其后方吸入，
3)涡旋风流不能穿透高速雾气屏障
由于降尘装置体积较
小以及其所处的具体位置 距滚筒高产尘点较远，它 所产生的负压场不可能控 制整个滚筒端面附近空间， 况且尚有滚筒前沿附近大 量片帮煤产尘，因此必须 使其喷出水雾形成严密雾 障，将涡旋风流封住、吸 收、净化。为此对4根喷管 的角度作了充分优化设计：
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1
小型化分体式采煤机负压 二次降尘装置的研制
2.分体式负压二次降压装置优化设计
1) 降尘装置尽最大可能实现小型化 2)完全吸收并净化滚筒割煤时产生的涡旋风流 3)涡旋风流不能穿透高速雾气屏障 4) 5) 可靠性设计
1) 降尘装置尽最大可能实现小型化
以长200mm、内径100mm的钢管为基本 元件，每个装置的长度(平行于煤壁方向)为 500mm，宽度(垂直煤壁方向)为800mm，厚 度250mm，每个重量只有120kg，制作、搬 运、拆装等均很方便。在鲍店矿煤层条件 下，一般不会出现因使用该装置而影响采 煤机正常割煤的情况。
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架间、放煤
A
口及破碎机
降尘装置的
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5
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研制
A向
9 8
7
架间
降尘
装置
架间、放煤口及破碎机 降尘装置的研制
2．放煤口降尘装置的降尘机理
在四联杆斜柱上安装“U”形管(图6-5所示) ，管的一端装设喷嘴，供高压水后，水雾喷向 放煤口，捕灭部分放煤产尘，同时由于水雾的 活塞作用，管的另一端向里吸风。这样，在管 的喷口与吸口之间形成环流风，放煤口处的空 气被连续喷出和吸入，在循环中被水雾活塞予