液压支架全断面喷雾装置的应用.pdf

第 1 5卷 第 3期 总第 9 4期 2 0 1 0年 6月 煤 矿 开 采 Co a l mi n i n g Te c h no l o g y V o 1 ． 1 5 N o ． 3 S e r i e s N o ． 9 4 J u n e 2 0 1 0 液压支架全 断面喷 雾 装置 的应 用 王 文 杰 I I I 东里能鲁 西矿业有 限公 司，山东 济宁 2 7 2 0 5 3 [ 摘要] 高产高效是综合机械化放顶煤开采的最大优点，但采煤机割煤和放顶煤都会产生大 量的粉尘，给安全生产及工人的身体健康造成很大的危害。介绍 了C S P 一 1 1 8 ／ 4 ／ 1 0新型全断面支架喷 雾 降尘 系统 ，能 同时实现 自动和手动喷雾，将支架工工作地点 的粉尘浓度降低 7 6 ． 9 ％ ，极大 改善 了工 作面的工作环境，为安全生产提供 了保障。 [ 关键词 ] 液压 支架 ；全 断面喷雾 降尘装置 ；综采工作面 ；煤尘 [ 中图分类号]T D 7 1 4 ． 4 [ 文献标识码]B [ 文章编号]1 0 0 6 - 6 2 2 5 2 0 1 0 0 3 - 0 0 9 0 - 0 2 Pr a c t i c e a nd Ap pl i c a t i o n o f Fu l l - s e c t i o n S pr a y i n g De v i c e o f Po we r e d S up po r t 1 矿 井概 况 山东省鲁西煤矿位于济宁市任城区二十里铺镇 内，拥有井 田面 积 5 4 ． 4 2 k m ，地质 储量 0 ． 1 9 G t ， 可采储量 3 6 ． 8 2 Mt ，可采及局部可采煤层为石炭二 迭系山西组 3 r ，3 下，1 6 ，1 7煤层 ，设计生产能力 为 4 5 0 k t ／ a ，主要生产 系统按 6 0 0 k t ／ a设 计 ，服务 年限 5 8 ． 4 a 。 目前 ，采用综合机械化采煤法开采一 采区 3 和 3 下 煤层。 2问题的提 出 综采工作面具有高产 、高效等优点 ，但 同时煤 尘也比较大 ，不仅采煤机产尘量大 ，而且移架放顶 煤时也会产生大量煤尘 ，造成粉尘污染严重 。 鲁西煤 矿 3煤 煤尘爆 炸指数 高达 3 8 ． 6 2 ％ 一 4 1 ． 1 7 ％，具有强爆炸性。采煤工作面煤尘浓度超 标 ，不仅恶化空气环境 、损害工人身体健康 ，降低 能见度，而且增加了工人误操作和发生各种工伤事 故的几率 ，存在煤尘爆炸的危险性 ，因此 ，必须降 低煤尘的浓度 。 经过现场调研 ，产生煤尘的主要原因是设备落 后，如现有的支架架问喷雾和放煤 口喷雾相对较为 落后 ，不具备移架 、放煤同步喷雾功能，而且喷雾 效果不理想 ，不能够净化全断面。 3 液压支架全断面喷雾系统组成及工作原理 为了提高综采工作面架问喷雾和放煤 口的喷雾 降尘效果 ，经过外 出实地考察 ，引进 了 C S P 一 1 1 8 ／ 4 ／ 1 0型液压支架全断面喷雾装置 ，在 3 下1 0 7综放 工作面推广使用，取得了良好的使用效果。 3 ． 1 全断面喷雾装置的结构及组成 C S P 一 1 1 8 ／ 4 ／ 1 0型液压支架全断面 自动喷雾装 置 见 图 1 包括前喷雾 5 喷头设置在液压支架 顶梁前部 ，形成架前喷雾 、后喷雾 1 喷头安装 在液压支架尾梁上 ，形成放煤 口喷雾 。其中前喷 雾 由换 向阀 7和 6 、液控单 向阀 l 2 、固定架 、连接 高压胶管、出水高压胶管及其喷头 5组成 ；后喷雾 由换向阀 7 、液控单 向阀 2 、固定架 、连接高压胶 管 、出水高压胶管及其喷头 1 组成。 图 1 液压支架全断面喷雾工作原理 3 ． 2 主要技术参数 1 工作液 液压支架 3 ％ ～ 5 ％的乳化液 ； 2 使用环境温度 4～ 4 0 o C； 3 工作液压力 3 1 ． 5 MP a ； 4 喷雾水压 1～ 7 MP a ； 5 乳化液和水接 口规格 I J 1 0； [ 收稿 日期]2 0 0 9 - 1 1 一 l 3 [ 作者简介]王文杰 1 9 6 4 一 ，男，山东牟平人，高级工程师，现任山东省济亍市鲁西煤矿矿长。 90 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 王文杰液压支架全断面喷雾装置的应用 2 0 1 0年第3期 6 扇形喷雾角有效射程 27 m； 7 喷雾扩散角 1 1 0 。 1 。 。 3 ． 3 部件安装 前喷雾的手动操纵阀组安装在上风流相邻支架 操纵阀组顶部或一侧 ，其 中一组喷头安装在顶梁的 前端 ，形成架前喷雾 。后喷雾喷头安装在后连杆后 侧 ，放顶煤插板的操纵阀控制 ，液控单 向阀安装在 前连杆 的上侧。 3 ． 4工作 原理 换 向阀 7打到 “ 开” 位置 ，高压 水进入 2个 液控单 向阀及换 向阀 6 ，降柱 、移架 时，关 闭换 向 阀 6 ，同时操纵 阀工作液使液 控单 向阀 l 2处 于开 启状态 ，形成下风流支架架前 自动喷雾。 采煤时打开手动换向阀 6，形成下风流支架架 前喷雾 。 收放顶煤插板 和尾梁时 ，操纵阀 3或 4工作液 使液控单 向阀 2处于开启状态 ，形成支架放煤 口自 动喷雾。 4 具体操作与应有效果 C S P 一 1 1 8 ／ 4 ／ 1 0型液压支架全 断面 自动 喷雾 系 统 ，利用 回风巷内的高压喷雾泵站将井下的低压水 转化成高压水 ，喷雾泵供水压力为 6 MP a 。 进水 口9接到主水管 ，高压水经过滤器 8进入 换 向阀 7 ，打 开换 向阀 7，当液压支架收 、伸插板 和尾梁操纵阀的接 口 3或 4内的工作液达到工作压 力时 ，液控单 向阀 2打开 ，喷头 1开始工作 ，形成 下风流支架后断面 自动喷雾 ；割煤时 ，打开手动换 向阀6，喷头 5开始工作 ，形成下风流支架前 断面 喷雾 ；打开换 向阀 7 ，关 闭换向阀 6，在液压支架 降柱操纵阀的接 口 1 0或移架操纵阀的接 口 1 1内的 工作液达到工作压力时，液控单向阀 1 2打开，喷 头 5开始工作 ，形成下风流支架前断面喷雾。高压 水雾从架前和放煤 口高压 喷嘴喷 出。由于 水压较 大，高压喷嘴又是特制的 ，所以喷雾 的射程和雾化 效果都 比原来的喷雾效果要好得多 ，高压汽雾形成 一 道屏障 ，大部分粉尘颗粒 可与雾粒结合 、沉降 ， 阻止和减少粉尘 向外下方向扩散 ，空气被净化 ，提 高了降尘效果。 为 了比较在使用液压支架全断面喷雾装置与原 架间喷雾装置时空气 中浮游粉尘的含量 ，在安装前 后分别多次认真测定 了各工序空气中的全尘及呼吸 性粉尘的含量 ，测定结果 平均值见表 1 。 由表 1可 以看 出，采煤机 回风侧 1 0～1 5 m处 平均粉 尘浓度减 少 2 1 mg ／ IT I ，降低 了 3 9 ． 6 ％ ，拉 移支架及放顶煤时支架工工作地点平均粉尘浓度减 少 2 2 ． 3 mg ／ m 。 ，降低 7 6 ． 9 ％。 表 1 全 尘与呼吸性粉尘浓度mg ／ m 5技术特点 该装置经过现场试验和应用 ，性能 良好 ，便于 操作 ，主要有以下技术特点 1 实 现降 柱 、移 架及 放顶 煤 时 自动 喷雾。 当控制降柱 、移架 、放顶煤插板和尾梁的操纵阀动 作 时，工作液打开液控单 向阀的喷雾控制阀组 ，实 现 自动喷雾 。 2 实现全断面喷雾。该装置共 有 2个喷头 ， 5个喷嘴 ，其 中，前 喷头位于支架右侧顶梁前 端 ， 三个喷嘴相邻两个之间成 6 0 。 夹角，后喷雾安装在 液压支架尾梁上 ，实现了整架全断面布置效果 ，特 别是前喷头的右侧顶梁异 向喷嘴 向前倾角 为 4 5 。 ， 较好地实现了采煤 区域的喷雾。 3 实现架 间喷雾 。在上风 流支架操作 ，控 制下风流支架前喷雾 动作 ，改善 了工作环境。 4 实现不同区域喷雾。设计不 同型号喷嘴 ， 能达到很好 的降尘效果 ，而且还能节约大量的水资 源 。 5 在不移架 ，不降架 的情况 下 ，手动控 制 阀能跟随采煤机实现 自动喷雾降尘。 6 自动喷雾控制 阀将 控制信号液路 和喷雾 水路分开闭锁 ，不会产生串液现象 ，还能控制喷雾 时间，增强降尘效果 。 7 容易实 现零部件标准 化 ，偶 然 出现故 障 时 ，现场能够及时排除故障，恢复功能。 8 设备简 单 ，安装 方便 ，便于操 作。阀的 选型及全断面喷雾的控制方式更加合理 ，阀体 的固 定方式及位置便于操作 。 6结论 实践表明 ，液压支架全断面喷雾装置降尘效果 较好 ，能消除煤尘爆 炸事故 ，降低尘肺 病 的发病 率 ，改善工作面空气环境 ，提高了采煤工作面的生 产效率，取得了良好的经济效益和社会效益，值得 广泛推广和应用。 [ 责任编辑 张银喜] 91 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m