回采面采煤机负压二次降尘技术应用分析

罗天荣

（西山煤电股份有限公司马兰矿，山西 古交 030205）

1 28307 工作面概况

西山煤电股份有限公司马兰矿28307 工作面位于北三下组煤采区右翼，工作面设计倾斜长度为178 m，走向度为1 090 m，工作面所采煤层为石炭系太原组8 号煤层，平均厚度为4.0 m，平均倾角为3°，属近水平煤层。工作面采用走向长壁后退式一次采全高全部跨落法的综合机械化采煤方法[1-2]。

28307 工作面采用MG500/1140-DW 型采煤机进行割煤、装煤→可弯曲刮板运输机运煤→自移式液压支架支护顶板→推移运输机→清扫浮煤。工作面回采期间主要采用采煤机内外及支架前段安装喷雾装置来降低粉尘浓度，喷雾水源来自于液压泵的静压水，但是在实际应用过程中由于喷雾时间长、喷雾装置数量多，导致经常出现供液压力不足现象，严重影响着工作面降尘效果。由于综采工作面采煤工艺具有连续性，因此不能临时停机对喷雾压力进行调整，无法满足除尘要求，再加上当喷雾泵压力不足时，采煤机滚筒在割煤时与煤壁中的岩石碰撞会产生火花，一旦工作面瓦斯异常会产生爆炸，甚至引起整个工作面连锁爆炸，严重威胁着工作面的安全高效生产，对此马兰矿综采一队决定对工作面MG500/1140-DW 型采煤机安装一套采煤机负压二次降尘器，解决传统采煤机内外喷雾降尘效果差等技术难题。

2 采煤机负压二次降尘器结构及原理

2.1 装置结构组成

1）MG500/1140-DW 型采煤机安装一套采煤机负压二次降尘器主要由高压泵站、高压供水管、高压水泵、自动供水控制水箱等部分组成，如图1 所示。高压水泵最大压力能够达到15 MPa，自动供水水箱的容积选用250 L，同时为了考虑井下工作面空间，高压水泵选用质量较轻、体积小、功率较高的水泵；自动供水水箱选用能够承受压力较大的水箱，这样可以保证在工作面多个喷雾装置开启后水箱仍然能够保持稳定的水位，且整个供水过程无需人工操控。

2）负压二次降尘器具有体积小、效率高、质量轻、维护简单的优点，能够很好地将粉尘气流进行净化，同时对外溢的粉尘进行汽雾流屏障，在采煤机割煤时配套使用，具有较好的除尘效果。

图1 采煤机负压二次降尘器结构示意图

2.2 工作原理

1）采煤机负压二次降尘系统主要是将静压水通过设备列车上的高压泵及自动供水水箱将喷雾水的压力升高，并将这些高压水通过铺设在顺槽的管路输送到采煤机的两端头位置对工作面粉尘进行二次除尘。

2）负压二次降尘装置能够使高压水在滚筒割煤时产生汽雾流屏障阻碍粉尘的扩散，同时利用风流净化系统对风流中的粉尘进行净化。高压汽雾流能够及时阻止粉尘向外扩散，同时对空气中的粉尘起到净化作用，风流净化系统通过采煤机两端头安装的高压喷雾装置喷出的高压水产生的负压对周围粉尘进行吸附并就地净化，最终实现采煤机割煤时负压二次降尘。

3 采煤机负压二次降尘器安装维护注意事项

1）负压二次除尘装置使用螺栓通过两端头的连接板固定在采煤的两端头位置，如图2 所示。高压泵在安装之前要对安装位置的水平度进行测量，同时要对每个部件的完好性进行检查，确保安装后能够正常使用。

图2 采煤机负压二次降尘器安装示意图

2）为了避免水头的损失，技术人员在确保进水管路较短的情况下选用较长的软管来隔离振动，同时为了避免进水管路产生气泡，确保供水的稳定性且无紊动，技术人员将进水管路进行斜放布置，并留有一定的倒灌水。

3）检修人员在启动高压水泵前要安装规定的油量将润滑液注入到泵体，油池内的油量需满足静止油面不得超过内高的2/3。

4）在高压泵启动前工作人员首先要完全开启压力侧，检查高压泵的吸入段各个接头是否安装牢固，同时要检查泵体在运行中是否有空气吸入，其次要将泵体内的水从排水口排出，避免泵体水力段有空气。

5）待高压泵完全运转后可以继续加压，工作人员在加压时要缓慢加压，确保加压时设备无异常及震动。如工作人员发现设备异常时需及时停机检查，高压泵安装必须平稳可靠，防止泵体运转时发生倾倒。

6）为了确保泵体低压启动，设备在首次运行时工作人员要将高压泵液力端的安全阀全部打开，待系统正常启动后再逐渐将压力升到工作压力[3-5]。

4 结语

截止2020 年4 月，28307 工作面已回采到位，通过对工作面MG500/1140-DW 型采煤机安装一套负压二次降尘器后通过6 个月实际应用效果来看，采煤机割煤时工作面粉尘浓度由原来的62%降低为15%，与传统的粉尘设备相比，负压二次降尘器在采煤机割煤时起到了很好的除尘喷雾效果，整个工作面的除尘率达到了58%以上，大大改善了工作人员的工作环境，确保了员工的身体健康，同时能够避免采煤机滚筒产生火花现象，对工作面的安全生产具有较好的作用。该套系统无需人员的操控，维修简单，工作人员可以根据现场的粉尘量调节喷嘴来控制粉尘拦截屏障的角度，避免司机由于雾气影响视力。