斯達(dá)公司高效降塵系統(tǒng)綜合課件

一、實(shí)施高效噴霧降塵系統(tǒng)的必要性

近年來(lái)，黨和國(guó)家出臺(tái)了一系列對(duì)井下粉塵治理的政策、法規(guī)和技術(shù)要求。其中《煤礦作業(yè)場(chǎng)所職業(yè)危害防治規(guī)定（試行）》將粉塵濃度超標(biāo)按事故處理的強(qiáng)制性措施，以加強(qiáng)煤礦作業(yè)場(chǎng)所粉塵危害防治工作。呼吸性粉塵濃度超過(guò)接觸濃度管理限值10倍以上20倍以下且未采取有效治理措施的，比照一般事故進(jìn)行調(diào)查處理；呼吸性粉塵濃度超過(guò)接觸濃度管理限值20倍以上且未采取有效治理措施的，比照較大事故進(jìn)行調(diào)查處理。

1.國(guó)家對(duì)粉塵治理的相關(guān)法律法規(guī)

而粉塵濃度達(dá)到一定的值后，遇明火會(huì)爆炸。我國(guó)目前有幾十萬(wàn)晚期塵吸肺病人在死亡線上掙扎，每年還有成千上萬(wàn)的人加入塵肺病的行列。目前我國(guó)煤炭開(kāi)采以井下開(kāi)采為主，井下礦開(kāi)采的煤炭產(chǎn)量占93%。由于井下采煤空間狹小，工作地點(diǎn)多變，通風(fēng)效果差。因此井下采煤、掘進(jìn)、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸過(guò)程，產(chǎn)生大量粉塵，嚴(yán)重污染井下環(huán)境。綜采面，綜掘面，尤為嚴(yán)重，有的高達(dá)幾百mg/m3、幾千mg/m3。

2.實(shí)施高效噴霧降塵系統(tǒng)的必要性

當(dāng)粉塵濃度達(dá)到一定值，遇有明火會(huì)爆炸，瓦斯爆炸也會(huì)引發(fā)煤塵爆炸，煤塵爆炸。產(chǎn)生三項(xiàng)后果：爆炸區(qū)達(dá)900℃以上高溫。強(qiáng)大的沖擊波能把設(shè)備推翻，礦車(chē)壓扁。產(chǎn)生大量CO氣體，處于下風(fēng)流工人會(huì)窒息而死。

4.粉塵超標(biāo)產(chǎn)生的后果在國(guó)外，煤礦生產(chǎn)作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的煤塵，主要采取以下技術(shù)控制措施，降低煤塵污染的程度。降塵方法降塵原理降塵效果優(yōu)缺點(diǎn)煤層注水利用水的壓力通過(guò)鉆孔把水注入即將回采的煤層中，使煤體得到預(yù)先的濕潤(rùn)，以便減少采煤時(shí)浮游的煤塵的產(chǎn)生量。一般可降低粉塵濃度60%～90%但注水技術(shù)和設(shè)備因素限制，在我國(guó)煤層注水的工作面數(shù)量較低。利用除塵器除塵采用除塵器將空氣中的粉塵分離出來(lái)，從而達(dá)到凈化空氣含量的目的。但除塵設(shè)備一般體積大，較笨重。泡沫除塵泡沫除塵效果好，一般可達(dá)到90%以上，尤其對(duì)5mm以下的呼吸性粉塵，除塵率達(dá)到80%以上但發(fā)泡劑價(jià)格昂貴且易發(fā)生火災(zāi)。噴霧降塵向浮游于空氣中的粉塵噴射水霧，通過(guò)增加塵粒的重量，達(dá)到降塵的目的。降低粉塵濃度80%以上這一技術(shù)的關(guān)鍵是噴嘴要能形成良好降塵效果的霧流。5.國(guó)內(nèi)外煤塵控制技術(shù)介紹：陜西斯達(dá)煤礦安全裝備有限公司始建于1995年，是一家集科、工、貿(mào)為一體的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。公司專(zhuān)業(yè)從事礦山安全裝備及礦山自動(dòng)化、信息化系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)，銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)遍及全國(guó)，產(chǎn)品外銷(xiāo)幾十個(gè)國(guó)家及地區(qū)。經(jīng)過(guò)十多年的努力，已經(jīng)發(fā)展成為以煤礦安全為主題的“企業(yè)集團(tuán)”。

二、公司簡(jiǎn)介1.公司簡(jiǎn)介三、降塵機(jī)理的理論研究與探討根據(jù)國(guó)內(nèi)研究水霧降塵的專(zhuān)家和他們發(fā)表的論文、專(zhuān)著，公司粉塵項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究和探討，認(rèn)為這些成果是可以應(yīng)用的，也是正確的。這就是水霧必須達(dá)到以下五項(xiàng)要求，才能達(dá)到高效降塵。（見(jiàn)下頁(yè)）第一、水霧粒度直徑d為30—150微米。小于30微米極易氣化。計(jì)算公式：d0=第二、單位面積上霧粒數(shù)量達(dá)到600～700粒。噴霧區(qū)域內(nèi)，每立方厘米空氣中含水量2～2.5g。-降塵機(jī)理的理論研究與探討第三、水霧的噴射速度30m/s以上。以提高水霧與粉塵的碰撞幾率。單位時(shí)間內(nèi)水霧與粉塵碰撞次數(shù)的計(jì)算公式：第五、水霧的電荷數(shù)隨著壓力的提高，水霧中的正負(fù)電荷密度總數(shù)加大（如圖二）

借助這些理論研究成果和提供的水射流參數(shù)，結(jié)合各種工作面的實(shí)際情況設(shè)計(jì)制作出高效噴霧降塵裝置。（圖一）（圖二）第四、噴霧射流中的含水量。壓力從0.5MPa提高到最佳壓力數(shù)值時(shí)，水霧中的含水量增大12倍（如圖一）（一）掘進(jìn)工作面高效噴霧降塵裝置（二）采煤工作面高效噴霧降塵裝置（三）巷道高效噴霧降塵裝置五、產(chǎn)品介紹（四）轉(zhuǎn)載點(diǎn)智能高效噴霧降塵裝置（五）全智能塵源跟蹤自動(dòng)噴霧降塵裝置（六）新型抑塵劑配比添加裝置（一）掘進(jìn)工作面高效噴霧降塵裝置1.1.與現(xiàn)有降塵方案比較傳統(tǒng)方案1：將高壓水泵、水箱、防爆電機(jī)、開(kāi)關(guān)等裝置放置在一個(gè)平板車(chē)上，在掘進(jìn)機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)后面，跟掘進(jìn)機(jī)并行。通過(guò)高壓水泵獲得高壓水。高壓水泵放在掘進(jìn)機(jī)后板車(chē)上示意圖1.1.1、目前綜掘工作面降塵系統(tǒng)目前降塵裝置生產(chǎn)廠家，運(yùn)用方案一，方案二較為普遍，我公司結(jié)合煤礦井下的實(shí)際情況，廣泛征求煤礦工隊(duì)及煤礦技術(shù)人員的建設(shè)性意見(jiàn)，憑借我公司的科研優(yōu)勢(shì)經(jīng)過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使降塵效率大幅提升，并采用國(guó)外最先進(jìn)的高效增壓泵和液壓裝置，設(shè)計(jì)了兩種掘進(jìn)機(jī)降塵方案。新方案的特點(diǎn)：1、電機(jī)直驅(qū)增壓泵組：不使用傳統(tǒng)大容積水箱和復(fù)雜的加水控制系統(tǒng)，具有可靠的保護(hù)裝置。2、液壓水泵組：液壓泵因液壓油在泵內(nèi)循環(huán)工作，在缺水情況下不影響泵的正常工作，由于液壓水泵有冷卻功能，故本裝置在運(yùn)行過(guò)程中油溫不會(huì)上升。1.1.2.綜掘工作面高效噴霧降塵解決方案創(chuàng)新方案1:使用原裝進(jìn)口增壓水泵，設(shè)計(jì)一臺(tái)體積小，重量輕的水泵泵組，安裝在掘進(jìn)機(jī)機(jī)身或者皮帶支架上，通過(guò)增壓水泵的特定轉(zhuǎn)換，獲得高壓水。高效增壓泵組示意圖創(chuàng)新方案2:使用掘進(jìn)機(jī)上的液壓油（約10KW），驅(qū)動(dòng)液壓水泵，獲得高壓水。

取掘進(jìn)機(jī)高壓油示意圖工作原理：裝置的啟停使用真空電磁啟動(dòng)器遠(yuǎn)控端由司機(jī)控制，井下靜壓水通過(guò)小體積緩沖水箱進(jìn)入加壓泵組，水箱帶有精過(guò)濾系統(tǒng)和保護(hù)裝置，確保泵組可靠工作。1.2.1.增壓泵組總成（創(chuàng)新方案一）1.2.高效增壓泵組介紹緩沖水箱原裝進(jìn)口增壓泵專(zhuān)用防爆電機(jī)壓力；流量控制閥組防爆啟動(dòng)器

工作原理：液壓站提供液壓油，通過(guò)液壓水泵轉(zhuǎn)化為高壓水，數(shù)秒后，輸出高壓水。

底座防護(hù)罩1.2.2.液壓水泵總成（創(chuàng)新方案二）2級(jí)精密水質(zhì)過(guò)濾器水減壓閥原裝進(jìn)口液壓水泵液壓油路控制閥組

1.2.3.主要技術(shù)指標(biāo)（創(chuàng)新方案一）工作電壓（660V~）額定功率15KW

輸入水壓<1MPa（經(jīng)水減壓閥減壓）輸出噴霧水壓（10~15）MPa輸出噴霧水流量（30~50）L/min每個(gè)噴霧器噴霧角:60°有效射程:（2~4）m霧化粒度:（30~150）μm霧粒速度:（25~35）m/s噴霧架數(shù)量:2套每套噴霧架上噴霧器數(shù)量數(shù)量:5個(gè)外形尺寸:1100x650x450mm重量:160Kg

1.3.綜掘高效噴霧降塵系統(tǒng)典型部件設(shè)計(jì)選定方案很重要，但其中幾項(xiàng)典型部件都安裝且對(duì)噴霧效果有直接的作用和影響。1.3.1.噴嘴的設(shè)計(jì)：本文國(guó)內(nèi)外煤塵控制技術(shù)中提出，國(guó)外對(duì)噴霧降塵中重點(diǎn)提出這一技術(shù)，關(guān)鍵是噴嘴要能形成良好的降塵效果和霧流，顯然噴嘴是高效噴霧降塵功率的中的一個(gè)重要因素。噴嘴的種類(lèi)也有多種：一般噴嘴，一次霧化噴嘴，二次霧化噴嘴。1.3.2.噴霧架的設(shè)計(jì)：掘進(jìn)機(jī)主要產(chǎn)塵點(diǎn)是當(dāng)截割頭工作時(shí)，在截割頭的周?chē)６馗铑^是三維立體，所以水霧的噴射也不應(yīng)該是平面的，而也應(yīng)成立體噴射，三維籠罩截割頭，必須設(shè)計(jì)這么一個(gè)三維立體模塊。1.3.3.水壓力和水流量任意調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)水霧密度，司機(jī)可根據(jù)水霧和降塵狀況的調(diào)節(jié)，達(dá)到既要降塵效率高又要視線好的目的，并且適應(yīng)煤巷、半煤巷、或巖巷的水霧要求。煤巷水霧可以大些而半煤巷水霧適量小些。1.3.4.降塵裝置與掘進(jìn)機(jī)截割頭同步開(kāi)停，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴霧降塵。1.3.5.多級(jí)精過(guò)濾，使噴霧器不易堵塞，保證正常工作。

1.4.掘進(jìn)高效噴霧降塵裝置噴霧模塊噴霧模塊:立體式噴霧架模塊，水霧呈立體噴射，三坐標(biāo)籠罩掘進(jìn)機(jī)截割頭。掘進(jìn)機(jī)模塊一掘進(jìn)機(jī)模塊二1.4.1.噴霧模塊1.4.3.引射式二次霧化噴霧器噴霧效果掠影1.4.4.引射式二次霧化噴霧器專(zhuān)利證書(shū)掘進(jìn)機(jī)高效噴霧圖1.4.5.高效噴霧降塵圖（二）采煤工作面高效噴霧降塵裝置2.1.綜采工作面高效噴霧降塵裝置工作原理當(dāng)采煤機(jī)截割部電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)開(kāi)始截煤，啟動(dòng)高壓泵的防爆開(kāi)關(guān)與之聯(lián)動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)高壓水泵輸出壓力水經(jīng)管路到安裝在采煤機(jī)上的霧化噴嘴，高密度水霧籠罩截煤滾筒，達(dá)到抑制粉塵的目的。安裝示意圖：2.2.綜采工作面高效噴霧降塵裝置返回2.3.綜采工作面高效噴霧降塵裝置返回采煤機(jī)噴霧模塊效果圖采煤機(jī)噴霧模塊（三）巷道高效噴霧降塵裝置3.1巷道高效噴霧降塵裝置工作原理由GCG1000型粉塵濃度傳感器直接監(jiān)測(cè)煤礦井下巷道內(nèi)的粉塵濃度。粉塵濃度傳感器的電流信號(hào)輸入給控制器，控制器按設(shè)置的濃度（如設(shè)定為60mg/m3）進(jìn)行判斷，當(dāng)巷道風(fēng)流中粉塵濃度達(dá)到檔位編號(hào)設(shè)定的上限時(shí)，由控制器給防爆開(kāi)關(guān)發(fā)出動(dòng)作指令，防爆開(kāi)關(guān)閉合，高壓泵啟動(dòng)，噴霧高壓水降塵。當(dāng)粉塵濃度低于同一檔位編號(hào)的下限時(shí)，則自動(dòng)關(guān)閉噴霧。在噴霧過(guò)程中，當(dāng)有人通過(guò)噴霧區(qū)域時(shí)，光控傳感器感應(yīng)動(dòng)作，信號(hào)輸入控制器，控制器控制停止噴霧，行人通過(guò)后又恢復(fù)噴霧。另外，粉塵濃度傳感器的頻率信號(hào)可以輸入給煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分站，通過(guò)分站送到地面監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。3.2巷道高效噴霧降塵裝置示意圖

3.3巷道高效噴霧降塵裝置泵組小型高壓水站專(zhuān)利技術(shù)弧形巷道噴霧架3.4井下巷道高壓噴霧架專(zhuān)利證書(shū)（四）轉(zhuǎn)載點(diǎn)智能高效噴霧降塵裝置4.1.轉(zhuǎn)載點(diǎn)智能高效噴霧降塵裝置工作原理由GCG1000型粉塵濃度傳感器直接監(jiān)測(cè)膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)的粉塵濃度。粉塵濃度傳感器的電流信號(hào)輸入給控制器，控制器按設(shè)置的濃度（如設(shè)定為60mg/m3）進(jìn)行判斷，當(dāng)轉(zhuǎn)載點(diǎn)粉塵濃度達(dá)到檔位編號(hào)設(shè)定的上限時(shí)，由控制器給防爆開(kāi)關(guān)發(fā)出動(dòng)作指令，防爆開(kāi)關(guān)閉合，高壓泵啟動(dòng)，噴霧高壓水降塵。當(dāng)粉塵濃度低于同一檔位編號(hào)的下限時(shí)，則自動(dòng)關(guān)閉噴霧。另外，粉塵濃度傳感器的頻率信號(hào)可以輸入給煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分站，通過(guò)分站送到地面監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。4.2.轉(zhuǎn)載點(diǎn)智能高效噴霧降塵裝置示意圖

（五）全智能塵源跟蹤自動(dòng)噴霧降塵裝置5.1.全智能塵源跟蹤自動(dòng)噴霧降塵裝置工作原理液壓支架上安裝光控傳感器發(fā)射紅外線信號(hào)，當(dāng)采煤機(jī)經(jīng)過(guò)時(shí)，傳感器感應(yīng)發(fā)出的信號(hào)，電動(dòng)球閥控制安裝在液壓支架上的霧化噴嘴，對(duì)工作面進(jìn)行噴霧降塵。沿采煤工作面每隔20～30米的液壓支架安裝一臺(tái)光控發(fā)射傳感器，當(dāng)采煤機(jī)經(jīng)過(guò)這一區(qū)域時(shí)，這臺(tái)傳感器控制第一組球閥，使采煤機(jī)包括采煤機(jī)前3～4米和采煤機(jī)后3～4米區(qū)間進(jìn)行噴霧降塵。當(dāng)采煤機(jī)牽引超過(guò)這一區(qū)段，達(dá)到下一區(qū)段，感應(yīng)器感應(yīng)液壓支架上安裝的第二臺(tái)光控傳感器發(fā)射的信號(hào)，第一組球閥停止噴霧，第二組球閥控制區(qū)段開(kāi)始噴霧，以此類(lèi)推。另外，粉塵濃度傳感器的頻率信號(hào)可以輸入給煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分站，通過(guò)分站送到地面監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。5.2.全智能塵源跟蹤自動(dòng)噴霧降塵裝置示意圖

（六）新型抑塵劑配比添加裝置適用于巖巷、焦煤煤質(zhì)的，更加高效的噴霧降塵解決方案

針對(duì)巖巷產(chǎn)塵，焦煤煤質(zhì)產(chǎn)塵的特性，我公司開(kāi)發(fā)出新型抑塵劑配比添加裝置，可連接于高效噴霧降塵裝置的進(jìn)水通路中。解決了使用純水降塵時(shí)，對(duì)于微細(xì)塵和焦煤塵親水能力差，不易被水浸濕，降塵效果低，煤塵在風(fēng)流影響下快速干燥后易2次揚(yáng)塵的難題。抑塵劑配比添加裝置系統(tǒng)圖

6.1.新型抑塵劑配比添加裝置第一：可顯著增加對(duì)于煤礦采煤面、掘進(jìn)面巖塵、焦煤塵及各種粉塵的降塵效果。第二：裝置為小體積單獨(dú)整體結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有的高壓水噴霧降塵裝置可無(wú)縫對(duì)接。能靈活配置在各個(gè)有降塵需求的工作面，連接簡(jiǎn)單，可靠性高。第三：對(duì)于飄散性粉塵區(qū)域，抑塵劑可長(zhǎng)久保持粉塵濕度并起到固化作用，對(duì)于