采煤机防尘与冷却系统的改进与应用

■黄建辉

（云南东源镇雄煤业有限公司云南镇雄657200）

采煤机防尘与冷却系统的改进与应用

■黄建辉

（云南东源镇雄煤业有限公司云南镇雄657200）

煤矿井下矿尘的危害主要有煤尘爆炸和矿工尘肺病，煤尘爆炸和矿工的尘肺病的危害为大家所共知。采掘工作面是煤矿主要的产尘区域，目前滚筒式采煤机降尘方法是采用增压供水的内外喷雾系统降尘。由于喷雾系统供水压力不足和容易堵塞等问题，使得采煤机降尘效果很差。本文针对煤矿综采工作面采煤机防尘技术难题和现场实际情况，对采煤机进行了防尘和冷却系统的改进。在实际使用过程中的效果进行总结。

采煤机防尘系统冷却系统喷雾降尘

0 引言

本矿投入使用的MG150/380-WD型采煤机的工作机构是螺旋截割滚筒，由它来完成综采割煤工艺的。装有截齿的螺旋滚筒对着煤壁旋转，截齿靠近煤壁并与煤壁接触，煤壁受到截齿的挤压和截割形成落煤，截齿深入煤壁，进一步扩散并承受剪切力的作用，当截齿离开煤壁时，截齿和滚筒在煤壁中研磨产生煤粉，此外，螺旋叶片与剥落下来的煤炭碰撞、摩擦，使煤炭粉碎进一步产生粉尘。这些粉尘处在工作面的风流通道上，很容易呈现漂浮状态并随着工作面风流向回风巷扩散。因此螺旋截割滚筒是采煤机生产作业时产生煤尘和粉尘的最主要环节。

1 采煤机尘源的扩散

在滚筒式采煤机截割过程中，主导粉尘飞扬在采煤机滚筒的部位就是滚筒与煤壁不接触的部分。粉尘围绕采煤机滚筒飞扬范围由于受上、下滚筒的位置、滚筒自身旋转方向和综采工作面风流的影响，上滚筒与下滚筒有区别，顺风和逆风也不同，对于背旋滚筒式采煤机而言，粉尘飞扬范围下滚筒比上滚筒大，顺风比逆风流大。

当采煤机割煤时，滚筒与煤壁接触部分几乎没有间隙，风道中的风流难以到达，产生的粉尘无法飞扬，滚筒离开煤壁的部分暴露于风流容易到达的煤壁空间，滚筒自身旋转，产生涡流区域，加上滚筒自身旋转的抛掷效应使粉尘很容易飞到风流中，随着顺风风向，飘到回风巷中。

2 采煤机外喷雾系统的现状与改进

2.1 冷却喷雾系统存在的问题与现状

（1）滚筒式采煤机的喷雾降尘装置普遍存在着喷嘴容易堵塞或砸坏及喷雾安装位置不当等问题，降尘效果都不好，基本不能达到规程的要求。

（2）水压、水质问题。因冷却水源通过约Φ100mm钢管对供水泵站直接供水，水对管道内部腐蚀严重，产生锈蚀，杂质较多。造成采煤机内部冷却水道堵塞，无法正常通水冷却。

（3）泵站供水管路距离较远，压力损耗较大，对采煤机喷雾效果有一定影响。

2.2 改进方案及措施

（1）水源、水质问题的解决。加强对供水水源的管理，采用有效的水处理方法，尽可能阻止各种杂质进入供水管道，在供水泵站实施多级过滤，保证喷雾泵供给水质。

（2）经常检查供水系统，特别是过滤装置和喷嘴，发现问题及时处理。

（3）调高采煤机喷雾泵供水系统压力。形成采煤机喷雾高压系统，压力为5-7Mpa.保证喷雾供水对水压的要求。

（4）改进采煤机机身冷却喷雾水道的合理性。增加喷嘴数量，合理分配冷却供水压力及水量。

（5）改进后的MG150/380-WD型采煤机喷雾降尘系统

供水泵站配置采用一条Φ25mm高压胶管供给采煤机全部喷雾冷却用水。来自泵站的水通过水阀组件的进水口进入总进水阀，经过滤器后分两路。一路在阀内分两支路，分别将水送至左、右滚筒，用于滚筒内喷雾。另一路通过阀内的减压阀后分两路。一路又分两路，一路水进入牵引冷却，之后进入泵站电机，对泵站电机冷却后在进入油箱冷却器，对油箱进行冷却后进入牵引电机，对牵引电机冷却后通过固定在摇臂上的喷嘴将水向煤壁喷出。另一路水进入截割摇臂冷却水墙，对截割部进行冷却后在进入截割电机，对截割电机冷却后通过固定在摇臂上的喷嘴将水向煤壁喷出。另一路水又分三路，一路进入变频器和变压器冷却水墙，对变频器和变压器进行冷却后通过固定在摇臂上的喷嘴向煤壁喷出。另一路进入牵引部，对牵引冷却后进入牵引电机，对牵引电机冷却后通过固定在摇臂上的喷嘴将水向煤壁喷出。第三路进入截割冷却水墙，冷却截割部后在进入截割电机，之后通过固定在摇臂上的喷嘴将水向煤壁喷出。

表1 现场使用情况与效果

3 结语

通过对MG150/380-WD型采煤机喷雾降尘系统在生产过程中存在问题，实施了改进方案及措施，使综合机械化采煤工作面粉尘降低了60%以上，使喷雾降尘供水故障率几乎为零。提高了生产效率与安全性，减少了经济损失。对井下采煤工作人员的身体健康进行了有效的保障。

[1]辽源煤矿机械制造有限责任公司MG150/380-WD交流变频电牵引采煤机使用说明书.

[2]刘建功、吴淼 《中国现代采煤机械》 煤炭工业出版社2012.2.

[3]钟诚、相国庆 《采煤机司机》 煤炭工业出版社2003.9.

[4]吴子牛 《计算流体力学基本-理》 科学出版社2001.1.

[5]赵孝保 《工程流体力学》 东南大学出版社2012.6.

TK264.1[文献码]C

1000-405X（2016）-6-482-1