導(dǎo)語：噴霧降塵噴嘴易堵塞、霧滴易隨供風(fēng)筒風(fēng)流到司機身上，致使司機“如在雨中”，極大增加工人不適感且除塵效率低，適用效果差。本期轉(zhuǎn)化果平臺推薦的《礦用強抗風(fēng)型細(xì)泡傘狀包裹抑塵系統(tǒng)》，是一款適用于礦山環(huán)境的高效抑塵設(shè)備。該系統(tǒng)結(jié)合了強抗風(fēng)性能和細(xì)泡傘狀包裹技術(shù)，能夠有效減少作業(yè)過程中產(chǎn)生的粉塵污染，保障作業(yè)環(huán)境的清潔與安全。
一、項目研究背景
泡沫抑塵技術(shù)多以含水量較低的干泡沫為抑塵載體，高發(fā)泡倍數(shù)導(dǎo)致消泡時間過長，遮擋視線，造成白色污染，泡沫抗風(fēng)性能差，噴不到目標(biāo)位置，噴射角度發(fā)生偏差，發(fā)泡裝置因水壓與風(fēng)壓波動導(dǎo)致發(fā)泡與調(diào)控難度增大，采用普通鴨型噴頭噴射泡沫，無法根據(jù)現(xiàn)場供給參數(shù)與塵源位置靈活調(diào)控，導(dǎo)致包裹塵源能力差，增加人員工作量。因此，亟需研發(fā)一種抗風(fēng)性好、可適應(yīng)寬范圍風(fēng)水參數(shù)、噴頭可調(diào)且防堵、對塵源抑制效果明顯、易調(diào)控操作、不對環(huán)境造成二次污染、減輕工人負(fù)擔(dān)的新型礦用強抗風(fēng)型細(xì)泡傘狀包裹抑塵系統(tǒng)。
二、研究內(nèi)容
1.抑塵系統(tǒng)
礦用強抗風(fēng)型細(xì)泡傘狀包裹抑塵系統(tǒng)主要由風(fēng)水雙級射流細(xì)泡發(fā)生裝置、氣驅(qū)泡高效分流裝置、萬向可調(diào)式傘狀防堵噴頭和專用濕泡抑塵劑構(gòu)成。
裝置體積小，重量輕，安裝移動輕便，便于井下狹小空間內(nèi)的運輸。
本技術(shù)創(chuàng)新性提出含水量介于噴霧與泡沫之間的“細(xì)泡-濕泡”抑塵理念，克服了傳統(tǒng)噴霧降塵和泡沫抑塵的痛點問題，操作簡單，易調(diào)控，產(chǎn)生的高能濕細(xì)泡可實現(xiàn)對產(chǎn)塵源的精準(zhǔn)覆蓋，最高可抵抗1500 m3/min供風(fēng)風(fēng)量。
2.解決的關(guān)鍵問題
（1）噴嘴易堵塞、塵源覆蓋效果差。傳統(tǒng)噴霧降塵采用小通道的細(xì)水霧噴嘴，在井下水質(zhì)整體較差，工作環(huán)境惡劣的情況下極易堵塞，需頻繁更換，維護量大；傳統(tǒng)泡沫噴頭無法根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)水供給參數(shù)靈活調(diào)整開合大小，進而改變覆蓋范圍，導(dǎo)致包裹塵源效率低下。
（2）抗風(fēng)性差。噴霧降塵霧滴粒徑較小，易受工作面風(fēng)流擾動出現(xiàn)折返；傳統(tǒng)泡沫抑塵技術(shù)以干泡沫為載體，雖強化了發(fā)泡效果，但僅適用于供風(fēng)量低于350 m3/min的工作面，在大風(fēng)量影響下難以到達(dá)煤壁，且噴射角度會發(fā)生偏差。
（3）發(fā)泡裝置難調(diào)控。現(xiàn)有泡沫發(fā)生裝置常因井下壓風(fēng)流量過大、高壓水流量與壓力不穩(wěn)定，致使泡沫制備過程中易出現(xiàn)風(fēng)水壓力、流量不協(xié)調(diào)等問題，且難以調(diào)控，嚴(yán)重時會出現(xiàn)反風(fēng)或者反水的現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)泡失敗。
3.核心技術(shù)
（1）萬向可調(diào)式傘狀防堵噴頭。自研礦用可調(diào)式傘狀防堵噴頭，在實現(xiàn)細(xì)泡傘狀包裹，壓制塵源的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，從硬件上遏制了噴頭阻塞的可能，使得設(shè)備幾乎不需要后期維護保養(yǎng)，搭配萬向調(diào)節(jié)單元，可實現(xiàn)細(xì)泡作用域“靈活調(diào)節(jié)，隨心而動”。
（2）新型細(xì)泡抑塵載體。將除塵載體由空氣含量較大的干泡沫優(yōu)化為含水量介于噴霧與泡沫之間的細(xì)濕泡沫，通過增加水含量提高泡沫密度，繼而增強細(xì)泡的抗風(fēng)性能，解決了傳統(tǒng)干泡沫含水量低易隨風(fēng)流折返的問題，保證細(xì)泡能直擊煤壁，遏制塵源。
（3）風(fēng)水雙級射流細(xì)泡發(fā)生裝置。針對現(xiàn)有發(fā)泡技術(shù)存在風(fēng)水匹配困難的弊端，提出風(fēng)水雙級高能射流發(fā)泡技術(shù)，在保證發(fā)泡效果的同時，通過設(shè)備內(nèi)部雙射流產(chǎn)生的“正壓＋負(fù)壓”雙壓作用，實現(xiàn)對風(fēng)壓和水壓的精確調(diào)控，操作上更為簡單便利。
（4）AA-OT特制濕泡抑塵劑?；谛滦汀凹?xì)泡-濕泡”抑塵思路，研制適合本設(shè)備的專屬濕泡抑塵劑，產(chǎn)生的細(xì)泡相較于干泡沫更細(xì)密，消散速度更快，且對不用種類與粒度的煤塵和巖塵均具有良好的粘附、包裹和截留效果。
4.技術(shù)參數(shù)對比
本產(chǎn)品適用于各種高突礦井、大斷面、高風(fēng)量采掘工作面的粉塵治理，可應(yīng)對多種惡劣環(huán)境，主要技術(shù)參數(shù)及同類設(shè)備對比如表1所示。
設(shè)備技術(shù)參數(shù)對比
三、應(yīng)用效果
本技術(shù)已在全國多家煤企的煤礦井下成功應(yīng)用，應(yīng)用細(xì)泡傘狀包裹抑塵技術(shù)后，司機處全塵抑塵效率可達(dá)87.81%，呼塵抑塵效率可達(dá)84.59%；二運轉(zhuǎn)載點處全塵抑塵效率可達(dá)82.46%，呼塵抑塵效率可達(dá)81.53%；二運轉(zhuǎn)載點后25m處全塵抑塵效率可達(dá)81.67%，呼塵抑塵效率可達(dá)79.72%，且細(xì)泡未出現(xiàn)隨通風(fēng)風(fēng)流折返現(xiàn)象，消泡時間短，不干擾司機視線，使用非常方便。
細(xì)泡傘狀包裹抑塵系統(tǒng)現(xiàn)場
應(yīng)用前后效果對比
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