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三葉羅茨風機高效應用于井下錨桿機除塵動力

文章來源:本站   發布時間:2021-03-08 10:52:00   點擊數:85   【

   眾所周知,我國煤礦主要為地下礦山的煤礦巷道,錨桿支護是一種安全、經濟的支護方式,是目前巷道支護首選。錨桿支護降低了礦工勞動強度,其支護成本低,強度、剛度高,可應用于深井巷道、軟巖巷道、采空區留巷等各類井下巷道,是煤礦巷道支護技術的發展方向。 礦井采掘機械化程度越高,產生的粉塵量也越大。在錨桿支護施工過程中,一般使用鉆機配套鉆桿、鉆頭進行煤巖鉆進,在鉆孔的過程中,煤及巖石被破碎后產生大量粉塵。


   如果工人長期在充滿粉塵的環境中工作,肺內易吸入大量粉塵,患塵肺病的可能性就會大大增加,從而導致全身性疾病。目前,塵肺病是我國頭號職業病,占所有職業病的80%以上。據衛計委的公開報告顯示,塵肺病的死亡率高達22.04%,且發病率年增長幅度高達39%。塵肺病不可逆轉,一旦患病就無法治愈。礦工是塵肺病的多發人群,因此為改善工人的工作環境,降塵問題亟需解決。

  大量煤塵懸浮在空氣中,濃度到達上限時,遇到高溫熱源,有可能引起連續性粉塵爆炸,造成人員傷害和財產損失的嚴重后果。降塵為預防粉塵爆炸的主要措施之一。隨著采煤機械自動化,各傳輸系統、液壓系統、電氣系統精密性不斷提高,礦塵對設備的影響更加突出,增加設備維護成本,降低煤礦生產效率。粉塵降低了工作環境的可見度,容易造成工人誤操作,增加工傷事故的可能性。因此必須給錨桿機進行除塵。


   錨桿機除塵一般有濕式除塵和干式除塵兩種方式。濕式除塵:利用水泵將高壓水注入中空鉆桿中,水泥混合物從鉆桿和煤層的縫隙間被擠出,順著鉆桿落在巷 道中來降低粉塵污染。該系統布置簡單,成本低廉,但易造成水管堵塞,巷道底部泥濘軟化,造成水資源浪費,與目前環保理念相悖。為改善礦工工作環境,提出錨桿機機載式干式除塵,利用風機負壓將粉塵吸走,含塵氣流經過各級除塵器,不同粒徑粉塵在力學作用下收集處理。

   錨桿機干式除塵。根據錨桿機結構所限,采用多級除塵器串聯布置。根據氣流中粉塵的分散度和粉塵粒徑與除塵器的關聯關系,選用對含塵氣流處理速度快,對大顆 粒粉塵除塵效率高且體積緊湊的旋風除塵器為第一級除塵設備。為提高對呼吸性粉塵的過濾能力,選用過濾式除塵器作為本系統的最后一級除塵設備。為增加該系統的整體除塵效果,在旋風式除塵器和過濾式除塵器之間增加重力式除塵器。

  綜上所述,通過對錨桿車產塵機理進行分析,并結合除塵器特點確定本系統的結構流程,除塵動力裝置。除塵動力裝置主要由除塵風機及液壓馬達組成。除塵風機選用負壓三葉羅茨風機,也叫羅茨真空泵,三葉羅茨風機是容積風機的一種,其優點有:①因采用了三葉轉子結構及合理的橢圓形殼體內進出風口處結構,所以氣體脈動性小,三葉羅茨風機振動小,產生的噪音低;②葉輪與軸為整體結構,運轉平穩,性能穩定;③三葉羅茨風機容積率大,結構緊湊,易于安裝。除塵風機與液壓馬達之間選用聯軸器連接,結構簡單,彈性好,價格低廉,減震性好,可保證其相對剛性運動,并具有過載保護功能。除塵風機頂部安裝補氣濾芯,起到降低風機本身發熱和降低風機運轉時噪音的作用。

  除塵風機在工作過程中,馬達與風機的轉軸轉速在2500~4000rpm范圍,轉速較高,產生不同頻譜噪聲,對操作工人造成職業健康傷害。故在除塵

  系統管路尾部增設阻抗式復合除塵器,及可對高強度的寬頻帶噪聲控制,又能進一步提高整體除塵系統的除塵能力。

  除塵系統管路。為減少除塵管路中的壓力損失,管路在布置過程中的原則為宜短不宜長,為避免煤塵在管路中堆積,盡量減少彎道??紤]粉塵的安息角及滑動角,除塵管道應傾斜布置;分管與主管連接時,夾角30°~45°。

  錨桿機主要除塵方法是利用除塵器除塵,干式除塵系統較濕式除塵具有除塵效率高,環保性強等優點,但也存在管路復雜,噪音大等缺點。針對不同工作面,可個性化定制錨桿機除塵系統,將干式除塵與濕式除塵相結合是本項目的另一研究方向。


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