機載液動除塵技術的研究與應用.pdf

1、機掘工作面是煤礦井下塵害最嚴重的作業(yè)場所之一，解決其粉塵問題是解決煤礦塵害的關鍵。壓抽結合的混合式通風是解決機械化掘進工作面粉塵問題的有效措施(瓦斯突出礦井除外)。該通風方式對抽出的風流采用除塵系統(tǒng)進行凈化。傳統(tǒng)的以電機為動力的除塵系統(tǒng)存在的主要難題是：風量調節(jié)困難、體積大、重量重，在煤礦特別是高瓦斯礦井應用存在一些問題。為此，論文針對國內機掘工作面的特點，按風量可調、除塵效率高、重量輕的原則，采用理論分析、實驗室試驗和現(xiàn)場應用的研究方

2、法，對機載液動除塵技術進行了系統(tǒng)深入研究。論文主要研究內容與成果如下：
　　 ①對國內機掘工作面的典型掘進機液壓系統(tǒng)進行了調研和分析。分析發(fā)現(xiàn)，掘進機可提供的富裕液壓油壓力為10MPa左右、流量為50L/min左右，可滿足機載較小風量(<180m3/min)液動除塵器的動力需求。
　　 ②對液動除塵器的液壓調速特性進行了實驗研究。探索出了旁路節(jié)流調速系統(tǒng)壓力-流量-轉速關系的特性曲線，并建立了三者關系數(shù)學模型；獲得了理論

3、轉速和實際轉速的函數(shù)關系式，得到轉速偏差系數(shù)隨壓力升高而增加；找出了轉速與溫升、壓力損失的關系，指出了溫升是影響系統(tǒng)運行穩(wěn)定的關鍵因素，并分析了產(chǎn)生原因，提出了盡量減少富裕油液和增加冷卻器的解決方案。
　　 ③對除塵器的基本性能進行了實驗研究。探索出了風量、負壓、噪聲等與風機轉速的變化關系：風量和負壓與轉速成正比例函數(shù)關系；噪聲在轉速為2800～3000r/min范圍內增加不明顯，而在3100r/min左右噪聲值陡增，超過320

4、0r/min后，噪聲增加趨緩；比較了兩種旋流脫水體的脫水效果和工作阻力，分析發(fā)現(xiàn)：帶脫水環(huán)的脫水體脫水效率比不帶脫水環(huán)的高20％左右，而工作阻力前者比后者高近100Pa，不過隨風量增大阻力值差距在減?。辉趪婌F壓力5MPa時，脫水效果最好。
　　 ④對風量、噴霧壓力、霧化噴嘴型號三個因素對除塵器除塵效果的影響進行了正交試驗。試驗發(fā)現(xiàn)，上述三因素對總粉塵除塵效率的影響都不顯著，而通過增加噴嘴個數(shù)，增加噴水量可顯著提高總粉塵除塵效率；

5、噴霧壓力和霧化噴嘴型號對呼吸性粉塵的除塵效率的影響都很顯著；獲得了使除塵器達到最佳運行工況的最優(yōu)匹配參數(shù)。試驗結果表明：風量160～180m3/min、噴霧壓力5MPa、采用三個CSY180型噴嘴，可使液動除塵器的總粉塵除塵效率>99％以上、呼吸性粉塵除塵效率>98％。
　　 ⑤通過在新焦集團焦煤公司井下掘進工作面的現(xiàn)場應用試驗，研究了液動除塵器與掘進機配套使用的除塵工藝技術(探索出了液動除塵器與掘進機液壓系統(tǒng)的連接和安裝布置方