矿用水质过滤器

(河南能源义煤公司洛阳义安矿业有限公司 河南 义马 472300)

一、问题显现

一般认为煤尘爆炸指数小于10．0%基本上属于没有煤尘爆炸危险性的煤层；在10%～15%之间，属于弱爆炸危险性煤层；在15%以上者，属于有爆炸危险性煤层。义安矿业所开采二1煤层经鉴定煤尘具有爆炸危险性(煤尘爆炸指数17.29%)，因此做好粉尘防治与管理，对矿井的安全生产工作具有重要意义。义安矿业井下各主要采、掘、运及回风巷道均采用净化水幕喷雾防尘，在一定压力作用下。水通过防尘喷雾的喷嘴喷出，形成水雾状。水雾捕获漂浮在巷道中的粉尘并与之结合，增加粉尘自重，提高了粉尘的沉降速度，缩短粉尘在巷道中的飘浮时间，以此降低巷道粉尘含量。

然而在实际使用过程中却存在着一些问题，例如喷雾用水未经处理直接连接到净化水幕管道，导致水中的颗粒杂质堵塞喷头，造成喷头雾化差，或者不雾化。针对水质差，水中含有颗粒杂质等缺陷，矿井技术人员设计了一种矿用水质过滤器，全面降低水中颗粒杂质，确保了净化水幕用水的纯净度，减少了更换喷头次数，延长了喷雾使用时间。

二、过滤方式及处理工艺

1、设计思路

利用致密的微孔作过滤介质, 水流经过微孔，直径大于微孔孔径的垢块、颗粒等杂质被从水中分离出来。

2、二级过滤装置

矿井用水质过滤器由2套过滤设备组成，第一级过滤装置设备采用自制滤芯主要过滤直径大于0.5mm的杂质。第二级过滤装置设备使用40目/cm2的不锈钢丝网进行过滤。(附图1)

第一级过滤装置开启后，水流经过自制滤芯，可以将>0.5mm垢块、颗粒杂质过滤掉，挡在过滤筛管与筒体之间。自制滤芯由中心过滤筛、外部套筒、排渣短管和阀门构成。当外部套筒中杂质积存过多，水流不畅时，可以进行反冲洗，确保过滤装置正常，并简化人工操作。

经过一次处理的水流，通过第二级过滤装置被再次处理，>0.2mm颗粒杂质被过滤掉，不能随水流进入净化水幕管道。此级滤芯由40目/cm2的不锈钢丝网、外部套筒、排渣短管和阀门构成。经此级过滤，可有效排除微粒、颗粒，保护净化水幕喷头不被堵塞。

图1 矿用水质过滤器结构图

3、处理净化工艺流程

水管水流→②关闭、①开启→第一级过滤装置→经过③、④短管、阀门开启；⑤关闭→第二级过滤装置→⑥出口短管、阀门开启→净化水幕。

4、应用效果

经过在义安矿业12090轨道顺槽连接喷雾试验统计后，数据标明喷头堵塞周期从原来的2-3天，增加至8-10天，满足防尘人员每周巡检一次。现场观察发现喷雾雾化效果增强，解决了出水不雾化的现象。降低了维修次数和喷头损坏的频率，减少了投入，节约了成本，从而达到高效除尘的目的。

三、结语

矿用水质过滤器的研发与应用，解决了净化水幕喷头频繁堵塞不雾化的现象。并且经过水质过滤器后，净化水幕雾化效果得到了加强，降尘效果显著，改善了巷道中的工作环境。同时也解决了频繁维护造成的工时、材料浪费。