煤矿综采工作面控尘技术

近年来，综采工艺已成为我国煤矿井下主要采煤方式，随若采煤机械化程度的提高，开采强度和生产集中度大幅提升，但随之也导致产尘量大幅度增加，致使井下环境更加恶劣。大量粉尘漂浮在井下风流中，不仅导致综采工作面能见度降低，影响正常生产，同时严重危害矿工身心健康。

目前，煤矿井下主要采用的控除尘技术有喷雾降尘、煤层注水、泡沫除尘等，尤其在喷雾降尘方面，由于其操作便捷，成本低廉，在煤矿综采工作面生产过程中应用最为广泛，虽然对井下粉尘起到了一定的防治效果，但由于煤尘本身具有较强疏水性，普通水喷雾难以快速有效润湿凝并煤尘，尤其对于人体危害最大的呼吸性粉尘；此外，由于煤炭开采深度不断加深，工作面规模不断增大，导致工作面需风量普遍较大，受空气流场影响，采用现有常规喷雾难以对采煤机割煤，移架等主要尘源点形成有效封闭雾场，无法有效阻隔煤尘由采煤机道向人行道逸散，难以满足煤矿综采工作面粉尘防治的需求。

目前，井下由于机械化采煤强度的提高，煤体破碎程度大幅增加，导致综采工作面小粒径悬浮粉尘量急剧上升，进一步加剧了溶液对疏水性煤尘防治的难度。而影响溶液喷雾降尘效率的关键因素主要包括2个方面：其一，煤尘含有很多脂肪烃、芳香烃等疏水性基团，而现有喷雾大部分采用水作为喷雾介质，使得水雾与煤尘之间湿润凝并能力较弱，降尘效率普遍偏低；其二，由于喷雾降尘的一个重要过程为水基介质转化降尘雾场，良好的雾场可以增加雾滴与粉尘的碰撞概率，为此如何将水基介质转化为能较好覆盖主要产尘源的喷雾场，对于高效捕捉井下粉尘具有重要作用。

徐州博泰研发的采煤机智能降尘系统主要由采煤机红外发射器，采煤机红外接收器、压力传感器、矿用本安型分控箱、喷雾水幕、液体自动添加装置等主要设备组成。随采煤机联动定点喷雾降尘功能。在采煤机割煤移动过程中，装在机身上的发射器可根据移动方向和位置，向分控箱发射信号。接收到信号的控制箱根据这些信号，开启或关闭支架上相应的喷雾，在采煤机的下风端形成可随采煤机移动的水幕。喷洒时间根据现场情况自定义设定，能够对采煤机作业产生的大量粉尘进行有效的阻隔和沉降，实现采煤机、架间喷雾的联动运行。在采煤机降尘喷雾水中通过ZJT-30/4型煤矿用液体添加装置加入斯瑞弗抑尘剂，降低水分子的表面张力、提高粉尘润湿效果、增加捕尘效率，提高喷雾综合降尘率。