采煤机负压二次降尘技术

文章编号:1001-0874(2001)02-0037-03

采煤机负压二次降尘技术

胡金玉,吴兰荪,栾照明

(七五煤矿,山东微山277606)

摘要:阐述仅依靠滚筒内外喷雾的采煤机除尘效果不理想的问题。采取增设湿式旋流除尘风机后,可产生负压二次降尘作用,有效控制了工作面的煤尘浓度。

关键词:采煤机;负压二次降尘;光电煤尘测定

中图分类号:TD714+.4文献标识码:B

智能Field I/O块之所以具有智能功能,是因为每组Field I/O的总线接收器都可以通过手持监视器(HHM)对每一个输入/输出回路进行检查,这个对于系统调试和以后系统维护非常重要,就相当于外挂微处理器。

生产厂家可配置供用户自行选择的模块,功能和种类齐全,完全可以满足各行业用户的要求。对于模拟量模块,无论其输入或输出通道均可以自由组态为0～10VDC,±10VDC,±5VDC,0～5VDC, 4～20mA(1～5VDC)五种国际标准信号制度。

成庄洗煤厂新建的GE-FANUC Filed I/O 网络系统结构,工业计算机主机采用美国GE-FANUC公司的90-30型CPU331,机架上有一块总线控制器模块,它是网络中各分站之间以及与主机进行通讯的桥梁:B ELD EN9182型串行通讯母线不是同轴电缆,而是外径仅8mm的带铝纸及一根裸导线作屏蔽层,中间是两根双绞线的小电缆。有集控设备的配电室均设有分站,每个分站有一块G B I和若干输入输出模块。G B I负责与主站通讯,输入模块采样现场传感器和设备返回信号,输出模块通过中间继电器放大后控制现场设备起停。开停车及各种运行方式转化都在一台研华586工控机上操作,同时,设备档案、生产报表、故障报警系统等均在同一台机上显示。

串行母线使用长度是由所确定的分布站控制位置所决定的,从CPU框架上的总线模块处开始拉出串行通讯母线电缆,可以串行连接31个I/O块,通讯母线最长不超过2283m。HHM的功能非常适合系统预调试及最终调试需要。

软件方面也采用了较流行的人机界面(HM I)软件—Cim p licit y,该软件运行于Windows N T(或Win95)平台,编程和维护简单,图库丰富,支持DD E,具有实时采样、日报表、历史数据、报警等功能。由于整个洗煤工艺较复杂,导致流程的分支、旁路及组合多样性,用传统的操作台,司机难以直观跟踪整个生产流程;如有新的流程需介入,一般情况下需改动硬件,而以上两个问题,在成庄洗煤厂改造过程中都得到了较好解决,用上位工控机可以模拟各个流程,对新增加流程,只要修改程序即可。

1999年8月,成庄洗煤厂实现了智能I/O网络控制系统。系统运行可靠、合理。是今后我国洗煤厂新建及老厂改造集控系统的发展方向。

作者简介:付峻青(1964～),男。毕业于太原理工大学,现任成庄矿机电矿长。

(收稿日期:2000-12-27;责任编辑:胡昌炽)

1问题的提出

山东省七五煤矿3305②工作面是人工假顶下二分层高档普采面。工作面使用金属铰接顶梁配套2.2m单体液压支柱支护,采用4M G200-1型双滚筒采煤机,全部垮落法管理顶板,因煤层厚度平均1.92m,为充分回收资源和保证采高,不留顶煤回采。由于假顶生成状况不良,塑料网上原垮落顶板岩块为砂岩,破碎程度高,煤层节理裂隙发育,结构疏松,脆性大,中间含厚18cm的夹矸层,故开采中

2001年第2期煤矿机电・37・

・38・

煤矿机电

2001年第2期

产尘量大,经测量粉尘浓度高达9100m g /m 3

,依靠滚筒内外喷雾,降尘率才达到65%,极不乐观。另外,上分层垮落矸石不断从网孔中落下大量浮游粉尘,这些细微粉尘富含矽尘,随风流扩散至50～60m 处的全尘浓度降低85%～90%,但呼吸性粉尘并不沉降,对采煤机司机和支护人员造成严重危害。为此需要进一步提高采煤机降尘能力。

2二次降尘方式的确定

根据工作面地质状况和割煤时粉尘分布状况,

决定采用成本低、易拆装、无污染、效果好的雾式降尘法,即负压二次降尘技术。在采煤机机身上安装一台湿式旋流除尘风机(见图1),风机接两(左、右)分支金属风筒,在风筒上开出一排不相连的风窗,以便更大范围内吸收污风(见图2),其中湿式旋流除尘风机由湿润凝集部、旋流和风机部分、脱水器(由波形脱水板构成)及后导流器组成。

图1采煤机负压二次降尘布置图

图2湿式旋流除尘风机示意图

1-喷雾器;2-湿润筒;3-冲突网;4-发雾盘;5-风机;

6-脱水器;7-集水杯;8-导流器;9-贮水槽

3降尘原理及效果

利用风机叶轮高速旋转,在进风窗及两筒口造

成负压场,将周围空气连同采煤机截割煤壁时所产生的粉尘全部吸入到风筒内,进入除尘风机并与喷雾相遇,含粉尘的水膜通过冲突网(由5层10目铜网组成,阻力1.96～2.45k Pa ),矿尘被湿润并凝集,再进入风机,固定在叶轮上的发雾盘高速旋转,将水流分散成极细雾滴,并与进入风机的含尘气流一起高速通过风机而发生强力混合,使矿尘进一步湿

润和凝集。风流自风机出后,由于叶轮旋转作用而产生旋转运动,流入脱水器,水滴及被水环阻挡而流至脱水槽中。从脱水器出来的风流经导流器流出。在负压二次降尘装置中,根据流体力学的有关理论,

可计算出该除尘风机工作量为3.7～1.4m 3

/s ,除尘量为27～32k g /h ,除尘效率为95%,满足了人员呼吸安全的需要。由图3可知,对雾颗粒的最佳直径应为0.02～0.05mm ,运动速度应大于20～30m/s 。(图3中的曲线1、2、3、4、5,分别代表水雾颗粒运动速度为15、20、25、30、35m/s 时的情况)。

图3水雾状况与降尘效果关系图

4自动化处理

为了使负压二次降尘过程自动化,达到节能和保证风机只在矿尘浓度能危害人身健康的情况下运行,特设计一套呼吸性粉尘浓度连续自动监测和自动开启除尘风机装置(如图4),1RD 、2RD 、3RD 用RL 1-15/10型熔断器;B G 用U850达林顿三极管;

F 1、F 2、F 3为触头。

图4除尘风机自动化控制示意图

工作原理:利用AC G -1型光电煤尘测定仪的光电转换电路和能控制风机开启与停止的转换器相串联,测定仪的薄膜泵随时抽样,煤尘捕集在其滤纸表面上,滤纸集尘前后光通量变化由光电变换器(即硅光电池)接收并转换为电信号,由比尔定律(

即物