煤矿综采工作面活性磁化水喷雾降尘技术体系与应用

摘要

为高效防治煤矿井下综采工作面粉尘,针对现有水喷雾湿润凝并粉尘性能差、不能有效覆盖主要产尘源的问题,基于所研制的强湿润性活性磁化水与新型喷雾装备,提出了综采工作面活性磁化水雾化封闭尘源降尘技术体系,构建了主要由活性剂定量添加系统、磁化装置、水动力湿式除尘器、负压卷吸除尘器等组成的综采工作面高效降尘工艺系统。论述了活性磁化水降尘技术体系的内涵及技术特点,同时从活性添加剂及其定量供给系统、高效磁化装置等方面研究了强湿润活性磁化水的高效制备技术,研发了能与磁化协同作用高效改善溶液湿润性能的新型活性添加剂,结果表明所制备的活性剂溶液在质量分数为0.03%时,以4 m/s的速度穿过磁场强度为300~350 mT的脉动与螺旋扰流耦合磁场,产生的活性磁化水具有良好的湿润性能,与质量分数为0.03%的活性剂溶液相比,粉尘沉降时间减少了44.26%,降至34.5 s;此外,针对综采工作面采煤机、移架及转载点3个主要产尘源,研究了新型喷雾装备雾化降尘技术,分别形成了水动力除尘器与内外喷雾装置联动降尘方法、负压卷吸喷雾降尘方法、防尘罩与负压卷吸喷雾联动降尘方法,并对其技术原理、应用工艺等进行了阐述。通过在平煤股份十矿24130智能综采工作面现场工程应用表明:该技术体系能大幅减少井下综采工作面粉尘质量浓度,其呼尘及全尘降尘效率分别达到85.3%,90.8%,显著改善了井下人员工作环境,同时有效提升了智能工作面监控视频清晰度,保障了地面人员对智能化设备的正常调控。