综采工作面采煤机外喷改造与应用

刘学民

开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司机采科，河北 唐山 063108

1 采煤机内、外喷雾系统现状及改进

1.1 采煤机内外喷雾简介及现状分析

采煤机割煤是采煤工作面的主要尘源之一，约占综采放顶煤工作面产生总粉尘的60%。采煤机处于综放工作面主风流中，采煤机滚筒割煤产生的粉尘极易随风流向人行道方向扩散，污染作业环境。采煤区机组内外喷示意图如下：

图1 采煤机内、外喷雾装置示意图

采煤机都有内外喷雾系统，但在实际生产过程中，由于内喷受现场实际条件的影响，发挥效果不好，原因是采煤机内喷雾系统的密封易漏水，喷嘴易堵塞，有的采煤机螺旋叶片下方水路的过水断面积不够，供水不足等，都不能很好的发挥降尘、除尘作用，并且受水压影响较大,其水压要求不小于3.5MPa,而实际中采用的是电机冷却用水，其水压小于2 MPa ，所以容易造成喷嘴堵塞，不能喷雾。

1.2 采煤机外喷雾系统改造的改造——机载加压泵可行性

喷雾效果的好坏与喷嘴喷射的水雾化程度息息相关，喷雾压力越高水的雾化程度越高，水滴的颗粒型越好，从而水雾捕捉煤尘的效率就会大大提高。为了有效提高外喷雾系统的喷雾压力，我们可以在采煤机结构基本不变的情况下利用采煤机提供的动力，拖动体积小、重量轻的机载电动增压泵，将来自低压供水管的水压增大，经外喷雾快喷射，压力可以提高到8.5MPa，压力提高不仅使雾化颗粒的粒径小于28vm，而且增大了水流和喷雾快的摩擦，增强了雾化颗粒捕捉煤尘的荷电吸附作用。

现在多数煤矿外喷雾系统均采用喷雾泵供水，从而提高喷射压力，可将喷雾压力提高到8MPa，大大加强了降尘效果，但是使用喷雾泵也存在一定的缺点：如果采面的长度过长，那么很难保证喷雾系统在整个采面保持较大的喷射压力，距离喷雾泵近的压力较大，距离喷雾泵越远，那么喷射压力会相应的降低。为了使整个采面的喷雾压力满足我们的要求，我们可以采用机载加压泵的方式，采用机载加压泵可以解决采面过长给喷雾泵供水方式带来的瓶颈。在采煤机机身上安装一台增压泵以提高喷雾压力，使之满足8.5MPa的要求。TQB80/12.5型机载增加泵可以满足我们的需要，其参数如下：流量80L/min，压力12.5MPa，电机功率为22kW，外形尺寸573mm×834mm×330mm。TQB80/12.5增压泵完全可以安装在机组机身上，具有实际的可操控性。

2 采煤机外喷雾系统喷雾块及底座

外喷雾块作为外喷雾系统的终端部分，对喷雾具有直接的影响。本文设计的外喷雾的主视图如下：

侧视图如下：

外喷雾块底座设计如图所示：

工艺要求：采用25mm厚铁板制作，所有弧线打磨处理，禁止有尖锐菱角。孔尺寸为26mm；

使用说明：外喷雾快底座直接焊接的在摇臂前端，喷雾块通过螺丝稳固在底座上，有两种方向可以选择，依照风向选择喷雾块稳固方向，确保摇臂割煤时喷雾块喷水角度与煤尘下落角度相适应。喷雾块与底座本文设计的外喷雾块及底座在开滦能源化工股份有限公司各个采煤工作面已经广泛使用，取得了良好的效果。

3 结论

本文论述的几个方面对煤矿行业综采工作面的降尘具有一定得借鉴意义，其中外喷雾块及底座的设计已经得到了广泛应用。

[1]吴宗泽编.机械设计使用手册[M].化学工业出版社.