
煤矿综掘机除尘风机_罗茨鼓风机
煤矿综掘机除尘风机:掘进工作面粉尘在线监测和自动控制除尘系统
一、研制背景
随着我国煤矿粉尘危害防治标准提高,尤其是《煤矿作业场所职业病危害防治规定》和《煤矿安全规程》(2020版)下发后,掘进工作面现有粉尘治理装备已不能满足粉尘防治要求,主要存在以下问题。
1.除尘风机选型不合理。大多数矿井还在使用风量小、除尘效率低的水射流除尘风机。有的矿井即使选用了电动除尘风机,但由于电动除尘风机吸风量选型较小,不能对污染风流全部处理。
2.粉尘在线监控系统作用发挥有限。由于现场粉尘浓度时常超限报警,现场作业人员往往将粉尘传感器悬挂到距离掘进工作面几百米甚至更远,起不到监测粉尘浓度的作用。
3.矿用除尘设备除自动喷雾以外,均以手动操作为主,自动化程度低、可靠性差、耗水量大除尘效果差,成本造价高,难以推广普及。
二、研究内容
该项技术以矿井粉尘在线监测监控系统为平台,无需任何投入,只需按照接线图接线即可实现粉尘在线监测系统、电动除尘风机和喷浆机(综掘机)三者之间的相互关联。
1.系统构成
掘进工作面粉尘在线监测和自动控制除尘系统主要由KJ76N-F型监控分站、电动除尘风机、电磁阀、抽出式负压风筒、抽出式负压三通、设备状态开停传感器等设备组成,设备布置情况见下图。
系统设备布置示意图
1—电动除尘风机 2—开关 3—喷浆机 4—耙装机 5—负压风筒 6—电磁阀 7—监控分站 8—粉尘传感器 9—回风水幕 10—压入式风筒 11—开停传感器 12—负压三通
2.基本原理
(1)接线原理
粉尘在线监测系统采用KJ76N-F型监测监控系统,监控分站使用的是KJ76N-F型分站,监控分站采集的粉尘浓度模拟信号通过BUS+和BUS-传输到地面监测监控中心的控制电脑。地面监测监控中心通过控制电脑将粉尘传感器报警浓度设定为4mg/m3。监测监控中心控制电脑设定粉尘传感器为第一路数字模拟量传感器,并且关联公共和常闭断电控制器,电动除尘风机开关与KJ76N-F型监控分站关联。喷浆机与电动除尘风机开关关联。电磁阀与电动除尘风机QBZ-80A型开关关联。
(2)控制原理
①粉尘传感器和电动除尘风机联动控制原理
当粉尘浓度小于4mg/m3时,KJ76N-F型监控分站处于常开状态,电动除尘风机开关无法启动。当粉尘浓度大于4mg/m3时,KJ76N-F型监控分站动作,电动除尘风机开关吸合,电动除尘风机启动。同时,电磁阀通过与电动除尘风机开关关联,电磁阀打开,给电动除尘风机和回风水幕供水,开始进行除尘和降尘作业。
②喷浆机和电动除尘风机联动控制原理
喷浆机开关启动后,电动除尘风机开关吸合,电动除尘风机启动。同时,电磁阀通过电动除尘风机开关关联,电磁阀打开,给电动除尘风机和回风水幕供水,开始进行除尘和降尘作业。
③综掘机和电动除尘风机联动控制原理
综掘机开关启动后,电动除尘风机开关吸合,电动除尘风机启动。同时,电磁阀通过电动除尘风机开关关联,电磁阀打开,给电动除尘风机和回风水幕供水,开始进行除尘和降尘作业。
三、与同类技术对比
1.以往除尘设备多数为手动操作,少数自动化除尘系统仅采用关联全断面喷雾进行降尘,除尘效率低、耗水量大、自动化程度低,只适用于泄水条件好的掘进巷道。拓展了粉尘在线监测系统功能,实现了粉尘在线监测系统与高效电动除尘风机、喷浆机(综掘机)与电动高效除尘风机的有效自动关联,彻底解决了除尘效率低、耗水量大和自动化程度低的重大问题。
2.以往掘进除尘成套自动化设备投入费用高,每套设备(系统)售价都在万元以上,仅能在大型现代化矿井个别掘进巷道使用。本成果充分有效利用现有粉尘监测系统平台,通过对现有系统设备的技术改造,即可实现所有功能,投入小,具有极大的普及和推广价值。
3.以往现有防尘技术和设备的除尘效果达不到《煤矿安全规程》第640条的标准要求,掘进作业现场粉尘传感器悬挂距离掘进工作面几百米甚至更远,起不到监测现场粉尘浓度的作用。本成果具备根据设定粉尘浓度上限随时开启除尘设备进行除尘的功能,实现了对迎头污染风流流向的定向控制,在掘进工作面建立无尘安全区,实现掘进工作面粉尘浓度时时监测,确保了掘进工作面作业范围内粉尘浓度不超标。
四、成果先进性
1.拓展了粉尘在线监测监控系统的功能,实现了粉尘在线监测系统与高效电动除尘风机、喷浆机(综掘机)与电动高效除尘风机的有效自动关联,实现了爆破、喷浆、割煤三个主要产尘环节的自动化有效除尘。
2.能够根据现场实际需要任意设定除尘浓度上限,当粉尘浓度达到设定上限时,电动除尘风机和回风水幕自动启动或启动喷浆机(综掘机)时,电动除尘风机和回风水幕自动启动。系统运行可靠性高,自动化程度高,杜绝了除尘设备的人为操作控制,极大提高了设备利用率。
3.该系统实现了对迎头污染风流流向的定向控制,在电动除尘吸风口后建立无尘安全区,并实现电动除尘风机运行状态和掘进工作面粉尘浓度时时监测,确保了掘进工作面作业范围内粉尘浓度不超标。
五、效益分析 1.经济效益
根据某矿掘进工作面除尘系统改造前后应用情况对比,每年可减少设备投入费用23余万元(不含维修配件更换费用)。
2.社会效益
该系统设定在掘进工作面的粉尘达到上线指标时启动设备除尘,建立了无尘安全作业区,有效解决了巷道粉尘堆积问题,极大改善了现场作业环境,减少员工尘肺病的发生,提高了掘进效率,保证了企业可持续发展。
六、推广应用前景
掘进工作面粉尘在线监测和自动控制除尘系统以矿井粉尘在线监测监控系统为平台,具有资金投入少、除尘量大、除尘效率高、除尘用水量少、自动化程度高和系统工作稳定的特点;实现了爆破、喷浆、割煤三个掘进主要产尘环节的有效除尘,在掘进工作面建立了安全无尘区。该项成果已在部分煤矿企业得到推广应用,可广泛应用于矿井掘进作业地点,对提高井下掘进巷道粉尘治理具有十分显著的示范作用和推广应用价值。
小编评论
随着我国煤矿粉尘危害防治标准提高,掘进工作面现有粉尘治理装备暴露出了很多问题。本文介绍了一种新型掘进工作面粉尘在线监测和自动控制除尘系统,解决了除尘效率低、耗水量大和自动化程度低的重大问题。与技术相比拥有多种优势,大大拓展了粉尘在线监测监控系统的功能。
该技术可产生较大的经济效益和社会效益,具有极大的普及和推广价值。希望有采用意向和合作需求的企业与我们联系。
(此项技术成果已获得专利授权,可以协商转让,联系人:曹峰 caofeng)
煤矿综掘机除尘风机:煤矿巷道掘进除尘设备——除尘风机
原标题:煤矿巷道掘进除尘设备——除尘风机
井下工作面煤〔岩)巷道的掘进依赖于掘进机的高效工作,而掘进机机载除尘风机是掘进过程中一种有效的除尘设备。但现有的据进机机载除尘风机在掘进过程屮仍存在诸多问题亟待解决,如除尘风机体积庞大、工作时噪声污染严重和存在爆炸隐患等。
掘进机机载除尘风机存在的问题我国煤矿当前掘进工作而所采用的掘进机机载除尘风机叶片为铝制品,基本采用电动机驱动的除尘风机。这种驱动方式下的除尘器不仅体积庞大、噪声污染严重,而且电驱动需要相关的配套开关和电缆,存在很大的爆炸隐患。不合理的除尘器旋风导流体结构会引起尾部涡流,从而引起气体流动紊乱,降低除尘器除尘效率。此外,掘进机的除尘器常常发生故障,从而影响井下工作面掘进速度且增加了设备维护成本。
徐州博泰矿山安全科技有限公司研发的矿用风水射流降尘装置,是一种基于空气动力、水射流原理的复合型高效降尘设备,主要用于煤矿井下岩巷综合机械化掘进粉尘治理,是改善粉尘作业环境,有效防止粉尘危害的重要设施。该降尘装置以压缩空气、高压水流为动力,结构紧凑,体积小,重量轻、移动方便、操作简单,属本质安全型降尘产品。既适用于岩巷综合机械化掘进,也适合类似粉尘源移动的工作环境,可以有效解决煤矿井下综掘过程中粉尘难处理、影响操作视线的难题。
该降尘装置具有以下特点:
(1)仅以少量压缩空气、高压水流作为动力源,能耗低;
(2)结构紧凑、体积小、重量轻、能够适用于狭小空间;
(3)应用工艺简单、可操作性强、安装方便、便于在井下随综掘机一起移动;
(4)吸尘管与除尘器采用柔性连接,能满足在不同厂家、不同型号综掘机上使用;
(5)以压缩空气为动力、水为载体,安全性高、噪音小、不会因机械传动造成伤害;
(6)多种抑尘方式相结合,能够有效对尘源进行降尘处理,处理后排出气流能见度高。
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煤矿综掘机除尘风机:综掘机用矿用除尘风机
主要规格及技术参数
除尘风机主要技术参数 表1
型号
技术参数
KCS-100D
KCS-150D
KCS-200D
KCS-250D
KCS-300D
KCS-350D
处理风量
100m3/min
150m3/min
200m3/min
250m3/min
300m3/min
350m3/min
总粉尘除尘效率
>99%
>99%
>99%
>99%
>99%
>99%
呼吸性粉尘除尘效率
>90%
>90%
>90%
>90%
>90%
>90%
液气比
<0.2L/ m3
<0.2L/ m3
<0.2L/ m3
<0.2L/ m3
<0.2L/ m3
<0.2L/m3
排出的气体含水量
<0.01L/m3
<0.01L/m3
<0.01L/m3
<0.01L/m3
<0.01L/m3
<0.01L/ m3
额定工作阻力
<300Pa
<300Pa
<300Pa
<300Pa
<300Pa
<300Pa
电动机型号
YBF2-132S-4
YBF2-132M-4
YBF2-160M-4
YBF2-160L-4
YBF2-180M-4
YBF2-180L-4
额定功率
5.5kW
7.5kW
11kW
15kW
18.5kW
22kW
380V/660V
额定电流
11.6A/6.7A
15.4A/8.8A
22.6A/13.0A
30.3A/17.4A
35.9A/20.7A
42.5A/24.5A
660/1140V
额定电流
6.7/3.9A
8.8/5.2A
13.0/7.4A
17.4/10.0A
20.7/12.2A
24.5/14.4A
额定转速
1440r/min
1440r/min
1460r/min
1460r/min
1470r/min
1470r/min
防爆型式
隔爆型
隔爆型
隔爆型
隔爆型
隔爆型
隔爆型
防爆标志
ExdⅠ
ExdⅠ
ExdⅠ
ExdⅠ
ExdⅠ
ExdⅠ
工作方式
连续工作制
连续工作制
连续工作制
连续工作制
连续工作制
连续工作制
产品介绍
本系列产品是我公司技术人员在借鉴国外先进经验的基础上,经过两年的潜心研究,并经多次试验研制成功的一代矿用湿式除尘风机。与同类产品相比,zui大的不同之处就是淘汰了复杂的过滤装置,抛弃了只有使用滤网装置才能去掉含尘空气中粉尘的传统技术路线,独特运用了分离叶轮的空气动力特性,使空气中的粉尘与水雾形成含尘液滴而排出,从而达到尘气分离的目的。经国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心检验,产品综合性能指标均达到国内水平。该技术在除尘风机上的成功运用是矿用除尘领域的一次革命。在实际应用中具有除尘效率高、运行成本低、节能效果显著、无需经常维护的优点,彻底解决了因安装过滤网装置而存在的除尘系统阻力大、风量处理能力差,并随着滤网所吸附的粉尘量增加使风机电机负荷增大,导致滤网被堵塞,从而影响除尘效率,甚至风机电机被烧毁这一困扰多年的技术难题,保证了除尘风机电机的安全运行,有效地提高了除尘风机的工作效率。
KCS系列矿用湿式除尘风机是本公司针对采掘头、喷浆头、转载点,等尘源点研发的。实践证明除尘效果明显,改善了作业条件,确保了安全生产。
特点:该新型机采取了人性化设计,可悬挂;可地面放置;并自带滚轮,移动方便。进口接负压筒在100米处,处理风量仍能达到额定风量90%以上;减少了移动次数,或直接放置在掘进机后端的导轨架平台上,再用负压风筒经掘进机上方连接至尘源点除尘机随皮带机一起移动,使用更加方便,且安全可靠、效果好。 本系列产品目前已取得煤安证、防爆证、生产许可证、ISO9000质量认证等相关证书。可广泛应用于矿山及非煤矿山各种尘源点的高效除尘,特别适用于煤矿井下采煤、掘进、锚喷等工作面的粉尘治理,并能部分消除气体中的有害成份,进一步改善作业环境,为用户创造更高的社会和经济效益。
煤矿综掘机除尘风机:除尘风机与综掘机开停闭锁联动通风防尘技术研究与应用
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