掘进机机载液压驱动除尘系统的研究与应用

济宁方圆矿业有限公司针对国内外煤矿综合机械化掘进过程中粉尘量较大的现状，以掘进机液压系统为动力，驱动机载高压喷雾系统，以高压喷雾形成的高速雾化流实现对掘进机截割产生粉尘的有效控制；同时，利用负压原理，对向外扩散的含尘风流进行进一步的净化，从而达到对掘进机截割产生的粉尘进行综合控制。

（1）掘进机机载高压外喷雾系统的研究。①降尘机理。掘进机在作业过程中所产生的粉尘，主要有掘进机滚筒在破煤（岩）过程中产生的一次性粉尘、滚筒破落煤（岩）块在下落过程中相互碰撞再次破碎所产生的二次性粉尘及耙爪在装煤（岩）过程中破碎煤（岩）块所产生的二次性粉尘。在掘进机载割头破煤（岩）产尘的瞬间，利用高压喷嘴喷射出的高雾化、高速水雾流对破碎煤（岩）块进行强有力的喷雾洒水，不但可以减少一次性粉尘飞扬散布到工作面风流中的数量，而且高压喷雾形成的水雾流还能强化凝聚成团粉尘的聚合作用，降低煤块二次破碎造成凝结成团粉尘进一步被破坏形成悬浮粉尘的能力；同时在粉尘产生的初始阶段即利用高雾化、高速水雾流将掘进机作业所产生的粉尘包裹，减少粉尘与空气接触、空气泡吸附于粉尘表面的形成几率，提高喷雾降尘效果。②掘进机机载高压外喷雾降尘供水方式。为克服原有高压水源供水方式的弊端，采用机载加压装置。机载喷雾装置由超小型高压水泵、液压马达和缺水自动保护装置构成，利用掘进机液压系统的高压油作动力，通过液压马达进行驱动，并由掘进机低压冷却水供水管进行正压供水。机载喷雾装置安装在掘进机司机位置附近，由司机直接进行控制。③掘进机机载高压外喷雾液压驱动方式。掘进机机载高压外喷雾装置，由掘进机液压系统八联阀中的备用联供油驱动。掘进机液压系统的高压油驱动机载喷雾装置运转，将供掘进机用的静压水转化为高压水，通过高压喷嘴转换为高速、高雾化水雾流喷向产尘源。④掘进机机载高压外喷雾水路系统。掘进机低压供水总管供给掘进机的低压水，通过掘进机冷却器对掘进机液压系统的回油进行冷却后，以正压供水方式供给机载喷雾装置，将低压水转换为高压水喷向掘进机滚筒产尘源，防止掘进机滚筒截割煤（岩）产生的粉尘向外扩散。掘进机喷雾水路系统不会因为掘进机机载高压外喷雾系统故障而影响掘进机液压系统的正常冷却。（2）掘进机液压驱动机载负压除尘器。在掘进机上安装液压驱动机载负压除尘器，利用喷雾器喷雾和抽尘风机所产生的负压抽吸含尘风流，经除尘器净化后由排污脱水器排出。由于体积小，除尘器可以方便地固定在掘进机上，将除尘口设置在最大尘源附近，以掘进机液压系统的高压油驱动，实现除尘器的机载化。除尘器随掘进机作业而随机移动，除尘器的工作状况由掘进机司机直接控制。