矿井高压喷雾降尘系统的设计及应用张泽华（晋能控股煤业集团煤峪口矿通风区，山西大同037000）摘要：煤矿开采过程中产生大量的粉尘，对煤矿的安全开采及作业人员健康造成威胁。针对煤矿工作面的降尘需求，设计了高压喷雾降尘系统，对系统的布置进行描述，并对喷嘴的结构及安装位置进行设计。对所设计的系统采用滤膜法进行效果分析。结果表明，高压喷雾降尘系统对工作面的降尘效率中总粉尘达72.9%、呼吸性粉尘达62.3%，具有较好的降尘效果。关键词：粉尘高压喷雾喷嘴粉尘浓度降尘效率中图分类号：TD714.4文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）02-0125-02引言近几年，随着煤矿开采技术的发展，煤矿井下机械化综采成为主要的开采方式，在开采过程中，综采设备的高强度作业会产生大量的粉尘，使得工作面的粉尘浓度较高，造成工作环境的恶化[1]，对作业人员健康及煤矿的安全造成威胁。为降低矿井工作面的粉尘浓度，通风排尘及煤层注水是常用的除尘措施，通风排尘中加强工作面的通风是有效的粉尘防治手段，但在长距离的工作面巷道中容易形成速度梯度[2]，不利于粉尘的向外扩散；对煤层进行预先注水的方式可以增加煤层的湿度，从而降低采煤作业中产生的粉尘量[3]，但随着综采机械化采煤的应用，长钻孔的煤层注水难度增加，难以满足开采效率的需求。高压喷雾除尘是通过向含尘工作面喷射高压雾滴的形式进行降尘[4]，喷雾降尘可通过掘进机的喷雾装置进行直接喷雾作业，且通过内喷雾及喷雾系统的结合可有效降低工作面的粉尘浓度[5]。针对煤矿矿井中高压喷雾降尘系统进行设计，并对降尘效果进行分析，从而应用于矿井的降尘系统中，降低工作面的粉尘浓度，保证煤矿的安全开采。1高压喷雾降尘系统的设计高压喷雾降尘通过向工作面中喷射高压水雾，水雾在短时间内分散形成不同粒径的雾滴，雾滴与空气中的粉尘颗粒相互碰撞或截留[6]，从而形成较大的颗粒，在重力作用下降落，其作用机理如图1所示。由于矿井工作面产生的粉尘颗粒一般较大，雾滴与粉尘颗粒之间主要通过惯性碰撞的机理作用[7]，对于小颗粒的呼吸性粉尘（空气动力直径小于7.07μm）则主要通过截留、静电等作用相结合。掘进机进行工作面煤岩掘进的过程中，产生大量的粉尘，由于掘进机设备的综合性较高，可通过掘进机安装布置高压喷雾降尘系统[8]。高压喷雾降尘系统组成包括高压喷雾泵站、高压水质过滤器、高压管路及高压喷雾降尘器，系统的安装布置如图2所示。在高压喷雾降尘系统中，高压喷雾泵站布置...
