馮 垚

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)首陽(yáng)煤礦， 山西 高平 048400）

引言

晉能控股煤業(yè)集團(tuán)首陽(yáng)煤業(yè)15202 工作面位于二采區(qū)北部，在東部設(shè)置為15202 進(jìn)風(fēng)順槽，此外還有20 m 的保安煤柱。西部有回風(fēng)槽與20 m 保安煤柱。南與采二區(qū)輔助運(yùn)輸巷接壤，北邊與井田采邊界相連接。15202 工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為796 m，對(duì)應(yīng)的傾向長(zhǎng)度為199 m，15 號(hào)煤層在4.5 m 附近徘徊，煤層中夾矸石層為1 到2 層，厚度在0.2～0.5 m 的范圍內(nèi)，由于矸石地段厚度變化幅度按比較大，夾矸貫穿工作面內(nèi)部[1-2]。

在15202 工作面配備有如下幾個(gè)類型的設(shè)備：ZZ9000/25/52D 型液壓支架、SGZ800/800 型刮板輸送機(jī)、MG400/950-WD 型采煤機(jī)。在工作面采煤時(shí)，實(shí)施一次采煤全高長(zhǎng)壁采煤法。

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)15 號(hào)煤層工作面煤塵揮發(fā)性比較強(qiáng)。當(dāng)選用傳統(tǒng)的噴霧時(shí)，由于其噴霧不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致降塵效果不理想，噴霧不能實(shí)現(xiàn)靈活旋轉(zhuǎn)，因此不能夠根據(jù)工況調(diào)節(jié)噴射方向，為此設(shè)計(jì)出一套新型噴霧裝置。

1 設(shè)計(jì)的采煤機(jī)新型噴霧裝置

該裝置具有如下幾個(gè)單元：支撐板、連接板、轉(zhuǎn)軸、通孔、固定螺栓、風(fēng)筒、水泵、、出水管、霧化噴頭、扇葉等，如圖1 所示。

通常可以在機(jī)體截割部設(shè)置一個(gè)支撐板，此外還要在支撐板兩側(cè)設(shè)置相應(yīng)的連接板，從而可以在轉(zhuǎn)軸的幫助下實(shí)現(xiàn)連接。把風(fēng)筒設(shè)置在連接板上面，同時(shí)風(fēng)筒的一段裝有空腔結(jié)構(gòu)，與此同時(shí)風(fēng)筒開口與機(jī)械臂相接觸，在臨近的連接板頂端借助轉(zhuǎn)軸與風(fēng)筒進(jìn)行連接。通常將水箱設(shè)置在另一側(cè)，在水箱底部設(shè)置一個(gè)直徑為20 mm，長(zhǎng)度為8.0 m 的出水管Ⅰ。與此同時(shí)，外水泵輸出端與出水管Ⅱ相連接，其另一端穿過整個(gè)風(fēng)筒。

圖1 采煤機(jī)新型噴霧裝置結(jié)構(gòu)

在通風(fēng)筒外部加裝噴頭和扇葉。通常將葉片與軸承外部電機(jī)進(jìn)行連接，設(shè)置的電動(dòng)機(jī)功率可以達(dá)到15 kW。

通常旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括固定塊、凹槽、連接柱、風(fēng)筒。

2 噴霧工作原理

1）假如采煤機(jī)構(gòu)開啟，可以借助聯(lián)鎖開關(guān)實(shí)現(xiàn)水泵與霧化裝置得電。當(dāng)水泵處于工作狀態(tài)時(shí)，水通過水管Ⅰ進(jìn)入水泵，以及從水管Ⅱ進(jìn)入風(fēng)筒內(nèi)。

2）水源借助霧化噴頭進(jìn)行噴出，風(fēng)可以朝著風(fēng)筒設(shè)定的方向吹，因此能夠吹起空氣中的粉塵。

3）調(diào)整風(fēng)筒水平方向，這樣可以保證松動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定螺栓，因此借助風(fēng)筒實(shí)現(xiàn)對(duì)水平角度的調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的范圍在0°～180°的范圍內(nèi)。假如要在垂直的方向?qū)︼L(fēng)筒進(jìn)行調(diào)節(jié)，那么需要首先松動(dòng)支撐板螺栓，同時(shí)將其固定在連接板圓孔位置，最終將支撐板固定，便于風(fēng)筒口能夠上下調(diào)節(jié)，其范圍在-60°～+60°的范圍內(nèi)[3-4]。

3 采煤機(jī)新型噴霧裝置的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 優(yōu)點(diǎn)

1）成本費(fèi)用低。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，同時(shí)裝置易于拆卸，因此便于后期的維護(hù)。

2）故障率低。將該裝置安裝在機(jī)身上面，能夠有效地解決煤泥堵塞等問題，能夠降低裝置的故障率，優(yōu)化提升裝置的使用壽命。

3）降塵效果好。將該裝置設(shè)置在采煤機(jī)上，可以借助驅(qū)動(dòng)電機(jī)把水霧化，在風(fēng)口位置噴出，進(jìn)而能夠?qū)Ω邼舛鹊姆蹓m進(jìn)行快速濕潤(rùn)與降塵。

4）實(shí)用性強(qiáng)。該裝置在工程實(shí)踐時(shí)，由于其不再受到地質(zhì)與施工工藝的限制，不僅可用于挖掘工作面，而且能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)輸與隧道建設(shè)，因此使用的范圍比較廣[5-6]。

3.2 缺點(diǎn)

1）采煤機(jī)由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致工作時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)而使連接板產(chǎn)生變形，所以需要對(duì)其進(jìn)行更換，增加了維修成本。

2）在噴霧時(shí)，不能根據(jù)工作面的工況需要調(diào)節(jié)噴霧量，需人工參與，因此達(dá)不到無人化的效果。

4 應(yīng)用效果

15202 工作面回采至 400 m 位置時(shí)，在MG400/950-WD 型采煤機(jī)上設(shè)置一個(gè)新型噴霧裝置，經(jīng)過幾個(gè)月的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)噴霧裝置效果理想，并未出現(xiàn)故障。在使用該裝置進(jìn)行降塵時(shí)，粉塵質(zhì)量濃度下降到35 mg/m3以下，由此可以看出降塵效果比較明顯。

5 結(jié)論

對(duì)于15202 工作面而言，在MG400/950-WD 型采煤機(jī)設(shè)置新的噴霧裝置效果理想，能夠極大降低粉塵的濃度，而且自身裝置損壞率也非常低，在降塵方面可以起到全面降塵的效果，極大提高了工作面的經(jīng)濟(jì)性，也為工作面工作人員的生命安全提供了強(qiáng)有力的保障。