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1、斯达公司高效降尘系统综合一、一、实施高效施高效喷雾降降尘系系统的必要性的必要性近年来，党和国家出台了一系列对井下粉尘治理的政策、法规和技术要求。其中煤矿作业场所职业危害防治规定（试行）将粉尘浓度超标按事故处理的强制性措施，以加强煤矿作业场所粉尘危害防治工作。呼吸性粉尘浓度超过接触浓度管理限值10倍以上20倍以下且未采取有效治理措施的，比照一般事故进行调查处理；呼吸性粉尘浓度超过接触浓度管理限值20倍以上且未采取有效治理措施的，比照较大事故进行调查处理。1.国家对粉尘治理的相关法律法规国家对粉尘治理的相关法律法规斯达公司高效降尘系统综合而粉尘浓度达到一定的值后，遇明火会爆炸。我国目前有几十万晚期
2、尘吸肺病人在死亡线上挣扎，每年还有成千上万的人加入尘肺病的行列。目前我国煤炭开采以井下开采为主，井下矿开采的煤炭产量占93%。由于井下采煤空间狭小，工作地点多变，通风效果差。因此井下采煤、掘进、转载、运输过程，产生大量粉尘，严重污染井下环境。 综采面，综掘面，尤为严重，有的高达几百mg/m3、几千mg/m3。2.实施高效喷雾降尘系统的必要性实施高效喷雾降尘系统的必要性斯达公司高效降尘系统综合1.粉尘表面吸附一层空气薄膜，阻碍粉尘间或水滴与粉尘间的凝聚沉降。2.粉尘的分散度增大，吸附在其表面的氧分子增多，加快了粉尘氧化分解过程。3.细微岩尘由于表面积增大，岩尘中的游离二氧化硅很容易溶解于人体肺细
3、胞中。4.采掘工作面产生的新鲜粉尘较回风巷道中的粉尘易带电。 3. 粉尘的特征粉尘的特征斯达公司高效降尘系统综合当粉尘浓度达到一定值，遇有明火会爆炸，瓦斯爆炸也会引发煤尘爆炸，煤尘爆炸。产生三项后果：爆炸区达900以上高温。强大的冲击波能把设备推翻，矿车压扁。产生大量CO气体，处于下风流工人会窒息而死。 4 4.粉尘超标产生的后果斯达公司高效降尘系统综合在国外，煤矿生产作业时产生的煤尘，主要采取以下技术控制措施，降低煤尘污染的程度。降尘方法降尘方法降尘原理降尘原理降尘效果降尘效果优缺点优缺点煤层注水煤层注水利用水的压力通过钻孔把水注入即将回采的煤层中，使煤体得到预先的湿润，以便减少采煤时浮游的
4、煤尘的产生量。一般可降低粉尘浓度60%90%但注水技术和设备因素限制，在我国煤层注水的工作面数量较低。利用除尘器利用除尘器除尘除尘采用除尘器将空气中的粉尘分离出来，从而达到净化空气含量的目的。但除尘设备一般体积大，较笨重。泡沫除尘泡沫除尘泡沫除尘效果好，一般可达到90%以上，尤其对5mm以下的呼吸性粉尘，除尘率达到80%以上但发泡剂价格昂贵且易发生火灾。喷雾降尘喷雾降尘向浮游于空气中的粉尘喷射水雾，通过增加尘粒的重量，达到降尘的目的。降低粉尘浓度80%以上这一技术的关键是喷嘴要能形成良好降尘效果的雾流。5.国内外煤尘控制技术介绍：斯达公司高效降尘系统综合 陕西斯达煤矿安全装备有限公司始建于19
5、95年，是一家集科、工、贸为一体的国家级高新技术企业。公司专业从事矿山安全装备及矿山自动化、信息化系统软件的开发、生产，销售网络遍及全国，产品外销几十个国家及地区。经过十多年的努力，已经发展成为以煤矿安全为主题的“企业集团”。二、公司二、公司简介介1.公司简介公司简介斯达公司高效降尘系统综合2.技术保障条件：技术保障条件： 我公司该项目的科技带头人黄俊（教授）是国内最早研究并提出高压水降尘的专家西安科技大学教授，早在20年前就发表了高效降尘的学术论文和“水射流除尘技术”专著（西安交通大学出版社出版）“一种新型的高效降尘方法”西安矿业学院学报1992年4期；“高效喷雾降尘实验研究”煤炭科学技术1
6、992年6期，以及在国际学术会议上发表的论文“DustRmoving with Rotating-spary and Leading-Jest High pressure water”Proceedings of WJT1992 TaiWan。公司有一支多年从事井下降尘研究的专业科技队伍，有丰富实践经验。本公司各种工况降尘产品进行了突破性的创新，其技术达到国内领先水平。斯达公司高效降尘系统综合三、降三、降尘机理的理机理的理论研究与探研究与探讨根据国内研究水雾降尘的专家和他们发表的论文、专著，公司粉尘项目组经过认真研究和探讨，认为这些成果是可以应用的，也是正确的。这就是水雾必须达到以下五项要求，
7、才能达到高效降尘。（见下页）斯达公司高效降尘系统综合第一第一、水雾粒度直径d为30150微米。小于30微米极易气化。计算公式： d0=第二第二、单位面积上雾粒数量达到600700粒。喷雾区域内，每立方厘米空气中含水量22.5g。-降尘机理的理论研究与探讨降尘机理的理论研究与探讨第三第三、水雾的喷射速度30m/s以上。以提高水雾与粉尘的碰撞几率。单位时间内水雾与粉尘碰撞次数的计算公式：斯达公司高效降尘系统综合第五第五、水雾的电荷数随着压力的提高，水雾中的正负电荷密度总数加大（如图二） 借助这些理论研究成果和提供的水射流参数，结合各种工作面的实际情况设计制作出高效喷雾降尘装置。（图一）（图二）第四
8、第四、喷雾射流中的含水量。压力从0.5MPa提高到最佳压力数值时，水雾中的含水量增大12倍（如图一）斯达公司高效降尘系统综合四、降四、降尘效率效率80%以上，以上，处于国内于国内领先水平先水平煤矿井下的粉尘治理，简单、有效又廉价的手段是水喷雾，也叫洒水。我国绝大部分煤矿长期都采用这种方式。然而这种方式除尘效率太低（都在50%以下）。水又太大，有时候形成水患。我公司生产的降尘设备可以使降尘效率提高到80%以上，达到国内领先水平并能覆盖煤矿井下所有产尘点。如综采面（包括综放面）、综掘面、巷道、胶带输送机转载点、煤仓装载卸载点等。斯达公司高效降尘系统综合（一）掘进工作面高效喷雾降尘装置（一）掘进工作
9、面高效喷雾降尘装置（二）采煤工作面高效喷雾降尘装置（二）采煤工作面高效喷雾降尘装置（三）巷道高效喷雾降尘装置（三）巷道高效喷雾降尘装置五、五、产品介品介绍（四）转载点智能高效喷雾降尘装置（四）转载点智能高效喷雾降尘装置（五）全智能尘源跟踪自动喷雾降尘装置（五）全智能尘源跟踪自动喷雾降尘装置（六）新型抑尘剂配比添加装置（六）新型抑尘剂配比添加装置斯达公司高效降尘系统综合（一）掘进工作面高效喷雾降尘装置（一）掘进工作面高效喷雾降尘装置斯达公司高效降尘系统综合1.1.与与现有降有降尘方案比方案比较 传统方案传统方案1：将高压水泵、水箱、防爆电机、开关等装置放置在一个平板车上，在掘进机和转载机后面，跟
10、掘进机并行。通过高压水泵获得高压水。高压水泵放在掘进机后板车上示意图1.1.1、目前综掘工作面降尘系统目前综掘工作面降尘系统斯达公司高效降尘系统综合： 传统方案传统方案2：将高压水泵、水箱、防爆电机、开关等放在掘进机机身上。通过高压水泵获得高压水。 高压水泵放在掘进机上示意图斯达公司高效降尘系统综合 目前降尘装置生产厂家，运用方案一，方案二较为普遍，我公司结合煤矿井下的实际情况，广泛征求煤矿工队及煤矿技术人员的建设性意见，凭借我公司的科研优势经过创新设计，使降尘效率大幅提升，并采用国外最先进的高效增压泵和液压装置，设计了两种掘进机降尘方案。新方案的特点：1、电机直驱增压泵组：不使用传统大容积水
11、箱和复杂的加水控制系统，具有可靠的保护装置。2、液压水泵组：液压泵因液压油在泵内循环工作，在缺水情况下不影响泵的正常工作，由于液压水泵有冷却功能，故本装置在运行过程中油温不会上升。1.1.2. 综掘工作面高效喷雾降尘解决方案综掘工作面高效喷雾降尘解决方案斯达公司高效降尘系统综合 创新方案创新方案1:1:使用原装进口增压水泵，设计一台体积小，重量轻的水泵泵组，安装在掘进机机身或者皮带支架上，通过增压水泵的特定转换，获得高压水。高效增压泵组示意图斯达公司高效降尘系统综合 创新方案创新方案2:2:使用掘进机上的液压油（约10KW），驱动液压水泵，获得高压水。 取掘进机高压油示意图 斯达公司高效降尘系
12、统综合方案名称方案名称特点特点缺点缺点优点优点传统方案一装置放置在滑靴上跟着掘进机、转载机拖拽行进。距离远，操作不便，体积大，流量不可调节。传统方案二放置在掘进机上。体积大，重量重，操作不便，流量不可调节。创新方案一使用高效增压泵组直接对井下静压水进行加压，效率高。不需使用传统大容积水箱。体积小，重量轻，不影响掘进机工作。创新方案二利用掘进机提供高压油，液压水泵将高压油的能量转化成高压水的能量。1.体积小，重量轻，不影响掘进机工作。2.司机可任意调节水压力和水流量，达到既要降尘效率高又要视线好的目的。3.降尘装置与掘进机截割头同步开停，实现了自动喷雾降尘。 结论：综合比较，创新方案一、二最为合
13、适，对于掘进机有功率储备的，可以采用结论：综合比较，创新方案一、二最为合适，对于掘进机有功率储备的，可以采用创新方案二即直接借用掘进机的液压油提供高压油。创新方案二即直接借用掘进机的液压油提供高压油。1.1.3.降尘方案比较表降尘方案比较表斯达公司高效降尘系统综合 工作原理工作原理：装置的启停使用真空电磁启动器远控端由司机控制，井下静压水通过小体积缓冲水箱进入加压泵组，水箱带有精过滤系统和保护装置，确保泵组可靠工作。1.2.1. 增压泵组总成（创新方案一）增压泵组总成（创新方案一）1.2.高效增高效增压泵组介介绍缓冲水箱原装进口增压泵专用防爆电机压力；流量控制阀组防爆启动器斯达公司高效降尘系统
14、综合工作原理工作原理：液压站提供液压油，通过液压水泵转化为高压水，数秒后，输出高压水。 底座防护罩1.2.2.液压水泵总成（创新方案二）液压水泵总成（创新方案二）2级精密水质过滤器水减压阀水减压阀原装进口原装进口液压水泵液压水泵液压油路液压油路控制阀组控制阀组斯达公司高效降尘系统综合 1.2.3. 1.2.3.主要技术指标（创新方案一）主要技术指标（创新方案一） 工作电压（660V） 额定功率15KW 输入水压1MPa （经水减压阀减压） 输出喷雾水压（1015）MPa 输出喷雾水流量（3050）L/min 每个喷雾器喷雾角:60 有效射程:（24）m 雾化粒度:（30150）m 雾粒速度:（
15、2535）m/s 喷雾架数量:2套 每套喷雾架上喷雾器数量数量:5个 外形尺寸:1100x650x450mm 重量:160Kg 斯达公司高效降尘系统综合 1.2.4. 1.2.4.主要技术指标（创新方案二）主要技术指标（创新方案二） 输入油压（812）MPa 输入油量（5070）L/min（掘进机提供） 输入水压1MPa （经水减压阀减压） 输出喷雾水压（1015）MPa 输出喷雾水流量（3050）L/min 每个喷雾器喷雾角:60 有效射程:（24）m 雾化粒度:（30150）m 雾粒速度:（2535）m/s 喷雾架数量:2套 每套喷雾架上喷雾器数量数量:5个 外形尺寸:750x580x35
16、0mm 重量:40Kg 斯达公司高效降尘系统综合1.3.综掘高效掘高效喷雾降降尘系系统典型部件典型部件设计选定方案很重要，但其中几项典型部件都安装且对喷雾效果有直接的作用和影响。1.3.1.喷嘴的设计：本文国内外煤尘控制技术中提出，国外对喷雾降尘中重点提出这一技术，关键是喷嘴要能形成良好的降尘效果和雾流，显然喷嘴是高效喷雾降尘功率的中的一个重要因素。喷嘴的种类也有多种：一般喷嘴，一次雾化喷嘴，二次雾化喷嘴。1.3.2.喷雾架的设计：掘进机主要产尘点是当截割头工作时，在截割头的周围。而截割头是三维立体，所以水雾的喷射也不应该是平面的，而也应成立体喷射，三维笼罩截割头，必须设计这么一个三维立体模块
17、。1.3.3.水压力和水流量任意调节，从而调节水雾密度，司机可根据水雾和降尘状况的调节，达到既要降尘效率高又要视线好的目的，并且适应煤巷、半煤巷、或岩巷的水雾要求。煤巷水雾可以大些而半煤巷水雾适量小些。1.3.4.降尘装置与掘进机截割头同步开停，实现自动喷雾降尘。1.3.5.多级精过滤，使喷雾器不易堵塞，保证正常工作。斯达公司高效降尘系统综合1.4.掘进高效喷雾降尘装置喷雾模块掘进高效喷雾降尘装置喷雾模块喷雾模块喷雾模块:立体式喷雾架模块，水雾呈立体喷射，三坐标笼罩掘进机截割头。掘进机模块一掘进机模块二1.4.1.喷雾模块喷雾模块斯达公司高效降尘系统综合掘进机喷雾模块组件上喷架组件下模块组件后
18、喷模斯达公司高效降尘系统综合喷雾器结构十分重要，我公司自行研发的新型专利技术“引射式二次雾化喷雾器”，降尘效率85%以上，降尘效果国内领先。喷雾效果见右图：1.4.2.引射式二次雾化喷雾器引射式二次雾化喷雾器斯达公司高效降尘系统综合1.4.3.引射式二次雾化喷雾器喷雾效果掠影引射式二次雾化喷雾器喷雾效果掠影斯达公司高效降尘系统综合1.4.4.引射式二次雾化喷雾器专利证书引射式二次雾化喷雾器专利证书斯达公司高效降尘系统综合掘进机高效喷雾图1.4.5.高效喷雾降尘图高效喷雾降尘图斯达公司高效降尘系统综合（二）采煤工作面高效喷雾降尘装置（二）采煤工作面高效喷雾降尘装置斯达公司高效降尘系统综合2.1.
19、综采工作面高效采工作面高效喷雾降降尘装置工作原理装置工作原理 当采煤机截割部电动机启动开始截煤，启动高压泵的防爆开关与之联动，同时启动高压水泵输出压力水经管路到安装在采煤机上的雾化喷嘴，高密度水雾笼罩截煤滚筒，达到抑制粉尘的目的。安装示意图：斯达公司高效降尘系统综合2.2.综采工作面高效采工作面高效喷雾降降尘装置装置返回斯达公司高效降尘系统综合2.3.综采工作面高效采工作面高效喷雾降降尘装置装置返回采煤机喷雾模块效果图采煤机喷雾模块斯达公司高效降尘系统综合（三）巷道高效喷雾降尘装置（三）巷道高效喷雾降尘装置斯达公司高效降尘系统综合3.1巷道高效巷道高效喷雾降降尘装置工作原理装置工作原理 由GC
20、G1000型粉尘浓度传感器直接监测煤矿井下巷道内的粉尘浓度。粉尘浓度传感器的电流信号输入给控制器，控制器按设置的浓度（如设定为60mg/m3）进行判断，当巷道风流中粉尘浓度达到档位编号设定的上限时，由控制器给防爆开关发出动作指令，防爆开关闭合，高压泵启动，喷雾高压水降尘。当粉尘浓度低于同一档位编号的下限时，则自动关闭喷雾。在喷雾过程中，当有人通过喷雾区域时，光控传感器感应动作，信号输入控制器，控制器控制停止喷雾，行人通过后又恢复喷雾。另外，粉尘浓度传感器的频率信号可以输入给煤矿安全监测系统分站，通过分站送到地面监控主机，实现对控制器的远程监测和控制。斯达公司高效降尘系统综合3.2巷道高效巷道高
21、效喷雾降降尘装置示意装置示意图 斯达公司高效降尘系统综合3.3巷道高效巷道高效喷雾降降尘装置装置泵组小型高压水站专利技术弧形巷道喷雾架斯达公司高效降尘系统综合3.4井下巷道高井下巷道高压喷雾架架专利利证书斯达公司高效降尘系统综合（四）转载点智能高效喷雾降尘装置（四）转载点智能高效喷雾降尘装置斯达公司高效降尘系统综合4.1.转载点智能高效点智能高效喷雾降降尘装置工作原理装置工作原理 由GCG1000型粉尘浓度传感器直接监测胶带输送机转载点的粉尘浓度。粉尘浓度传感器的电流信号输入给控制器，控制器按设置的浓度（如设定为60mg/m）进行判断，当转载点粉尘浓度达到档位编号设定的上限时，由控制器给防爆开
22、关发出动作指令，防爆开关闭合，高压泵启动，喷雾高压水降尘。当粉尘浓度低于同一档位编号的下限时，则自动关闭喷雾。另外，粉尘浓度传感器的频率信号可以输入给煤矿安全监测系统分站，通过分站送到地面监控主机，实现对控制器的远程监测和控制。斯达公司高效降尘系统综合4.2.转载点智能高效点智能高效喷雾降降尘装置示意装置示意图 斯达公司高效降尘系统综合（五）全智能尘源跟踪自动喷雾降尘装置（五）全智能尘源跟踪自动喷雾降尘装置斯达公司高效降尘系统综合5.1.全智能全智能尘源跟踪自源跟踪自动喷雾降降尘装置工作原理装置工作原理 液压支架上安装光控传感器发射红外线信号，当采煤机经过时，传感器感应发出的信号，电动球阀控制
23、安装在液压支架上的雾化喷嘴，对工作面进行喷雾降尘。沿采煤工作面每隔2030米的液压支架安装一台光控发射传感器，当采煤机经过这一区域时，这台传感器控制第一组球阀，使采煤机包括采煤机前34米和采煤机后34米区间进行喷雾降尘。当采煤机牵引超过这一区段，达到下一区段，感应器感应液压支架上安装的第二台光控传感器发射的信号，第一组球阀停止喷雾，第二组球阀控制区段开始喷雾，以此类推。另外，粉尘浓度传感器的频率信号可以输入给煤矿安全监测系统分站，通过分站送到地面监控主机，实现对控制器的远程监测和控制。斯达公司高效降尘系统综合5.2.全智能全智能尘源跟踪自源跟踪自动喷雾降降尘装置装置示意示意图 斯达公司高效降尘
24、系统综合（六）新型抑尘剂配比添加装置（六）新型抑尘剂配比添加装置斯达公司高效降尘系统综合适用于岩巷、焦煤煤质的，更加高效的喷雾降尘解决方案适用于岩巷、焦煤煤质的，更加高效的喷雾降尘解决方案 针对岩巷产尘，焦煤煤质产尘的特性，我公司开发出新型抑尘剂配比添针对岩巷产尘，焦煤煤质产尘的特性，我公司开发出新型抑尘剂配比添加装置，可连接于高效喷雾降尘装置的进水通路中。解决了使用纯水降尘时，加装置，可连接于高效喷雾降尘装置的进水通路中。解决了使用纯水降尘时，对于微细尘和焦煤尘亲水能力差，不易被水浸湿，降尘效果低，煤尘在风流对于微细尘和焦煤尘亲水能力差，不易被水浸湿，降尘效果低，煤尘在风流影响下快速干燥后易
25、影响下快速干燥后易2次扬尘的难题。次扬尘的难题。抑尘剂配比添加装置系统图抑尘剂配比添加装置系统图6.1.新型抑尘剂配比添加装置新型抑尘剂配比添加装置斯达公司高效降尘系统综合第一：可显著增加对于煤矿采煤面、掘进面岩尘、焦煤尘及各种粉尘的降尘效果。第一：可显著增加对于煤矿采煤面、掘进面岩尘、焦煤尘及各种粉尘的降尘效果。第二：装置为小体积单独整体结构，与现有的高压水喷雾降尘装置可无缝对接。第二：装置为小体积单独整体结构，与现有的高压水喷雾降尘装置可无缝对接。 能灵活配置在各个有降尘需求的工作面，连接简单，可靠性高。能灵活配置在各个有降尘需求的工作面，连接简单，可靠性高。第三：对于飘散性粉尘区域，抑尘
26、剂可长久保持粉尘湿度并起到固化作用，对于第三：对于飘散性粉尘区域，抑尘剂可长久保持粉尘湿度并起到固化作用，对于 总回风巷，胶带运输巷等容易二次扬尘区域的粉尘控制非常有效。总回风巷，胶带运输巷等容易二次扬尘区域的粉尘控制非常有效。第四：抑尘剂用量低，仅为第四：抑尘剂用量低，仅为2-5 2-5 ，在保证降尘效率的同时有效控制了成本。，在保证降尘效率的同时有效控制了成本。第五：动力来源为井下压风管路提供的压缩空气，无需用电，安全性高。第五：动力来源为井下压风管路提供的压缩空气，无需用电，安全性高。 6.2 .抑尘剂配比添加装置的特点：抑尘剂配比添加装置的特点：斯达公司高效降尘系统综合6.3 .抑尘剂配比添加装置技术指标：抑尘剂配比添加装置技术指标：1、所需供气压力：0.32MPa 2、输出最大压力：7MPa3 、外形尺寸：350mm520mm900mm 4 、重量：60Kg（加抑尘剂）抑尘剂配比添加装置抑尘剂配比添加装置斯达公司高效降尘系统综合请各位专家指教！谢谢！斯达公司高效降尘系统综合
