综掘工作面喷雾降尘

综掘工作面粉尘主要是指综掘面生产过程中产生的微细煤尘和岩尘。煤尘一般指粒径在0.75mm~1mm以下的煤炭颗粒；而岩尘则指粒径为10m~45m以下的岩粉尘粒。综掘工作面产生的粉尘颗粒能够呈悬浮状态，并可以较长时间的弥散在掘进工作面范围内。据统计，掘进机割煤时，综掘面迎头粉尘浓度为200~400mg/m,严重的达到1000~3000mg/m3。大量粉尘的存在不仅严重污染了工作环境，危害了作业人员的身体健康，而且降低了工作面的可见度，加速了机器的磨损。

喷雾降尘由于投资成本低是目前井下常采用的一种降尘方式。喷雾形成机理是具有一定压力的水经过喷嘴时，在喷嘴内部喷芯作用下水流运动方向发生改变，喷芯搅动水流，使之运动方向呈现发散状态，经过喷嘴出水孔，水流保持发散状态，在流出喷口后发散的水流与空气相互作用，由于比较大的相对速度、水流的液滴不断破裂，形成微细的水滴，水滴在一定的空间内分布。水滴细微、粒数很多，液滴密集分布，形成水雾。喷雾降尘机理：喷雾喷出的液体雾粒与固态尘粒的惰性凝结过程使尘粒湿润，自重增加且沉降。由于流线不能发生折转，当分流携带尘粒向水雾颗粒运动并离开雾粒不远时就要开始绕流水雾运动。风流中质量较大，颗粒较粗的尘粒因惯性的作用会脱离流线而保持向雾滴方向运动。粉尘颗粒质心所在流线与水雾粒的距离小于尘粒半径时，尘粒便会与水雾滴接触被拦截下来，使尘粒附着于水雾上。掘进机的喷雾降尘分为内外喷雾两种。掘进机内外喷雾降尘使用的喷嘴出口直径小，降尘期间喷嘴极易堵塞，且雾体粒径较大，沉降快，使得喷出的水滴与粉尘之间的接触率较低；加之，使用过程中受掘进面通风影响，大量粉尘较快地随风流向外扩散，进一步缩短了水滴与粉尘的接触时间，难以达到预期的水与粉尘充分接触、润湿降尘的效果；因此，内外喷雾方法降尘效率较低且降尘用水的利用率低。

徐州博泰矿山安全科技有限公司研制的矿用泡沫抑尘技术利用泡沫的捕尘作用，通过泡沫来吸附粉尘，达到控制粉尘的目的，从尘源点上降低粉尘产生。综掘机工作时，通过打开泡沫喷雾装置，在切割头周围产生大量的泡沫包裹住切割头，在切割煤岩过程中，切割头上的泡沫与切割产生的粉尘充分接触，使大部分粉尘在第一时间随泡沫一起被切割头甩出，并快速沉降，从而达到良好的抑尘效果。

参考文献：

[1]祝天姿.综掘面机载风幕集尘除尘装置研究[D].辽宁工程技术大学,2012.