煤矿专用除尘器(煤矿粉尘克星？煤矿绿色高效泡沫除尘方法与技术了解一下)

Posted 2023-06-02

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煤矿专用除尘器(煤矿粉尘克星？煤矿绿色高效泡沫除尘方法与技术了解一下)

近日，中国矿业大学领衔的“煤矿绿色高效泡沫除尘方法与技术”项目，获得2018年度高等学校科学研究优秀成果奖科技进步二等奖。

井下粉尘防治难点重重

煤矿粉尘可导致尘肺病和爆炸事故，是危害作业人员职业健康和矿井安全生产的最严重灾害之一。我国煤矿以井工开采为主，掘进工作面、采煤工作面粉尘危害最严重，绝大多数尘肺病患者为掘进工人和采煤工人，煤尘爆炸事故大多数也发生在掘进面。因此，综掘、综采工作面除尘成为井下粉尘防治的重点。

然而，国内外现采用的煤层注水、喷雾降尘和通风除尘技术难以满足井下粉尘防治的要求。同时，我国多数煤层属于难注水煤层，喷雾降尘效率低，耗水量大除尘风井在高瓦斯、突出矿井使用风险高，在压入式通风系统中处理风量受限、收尘率较低。

立足重大需求技术攻关

本项目针对煤矿粉尘防治的重大需求，攻克了泡沫高效制备与利用以及环保型发泡剂研制的关键难题，首创了煤矿绿色高效泡沫除尘方法与技术。项目取得的主要成果如下：

（1）研发了射流汽化吸液及低阻产泡方法与装置，解决了煤矿机械化采掘工作面发泡剂微量稳定添加和泡沫安全低阻制备的难题，实现了除尘泡沫的高效和可靠制备。该方法以压力水射流汽化相变形成稳定静压差，实现了微量发泡剂（8ml/min-16 ml/min）的稳定添加；该装置以压气和压水为动力，无需电力驱动，本质安全，内部无运动部件，阻力损失小、出口压力＞0.25MPa。

（2）研发了泡沫环形喷射方法与装置，解决了泡沫远距离准确包裹尘源的抑尘难题，实现了煤矿井下除尘泡沫的高效利用。该方法确保了环形泡沫流的稳定成型与定向作用至截割部尘源，避免了压入式风流对泡沫喷射流型的影响；该装置显著减少了泡沫喷射过程中的能量损失、射程≥2.5m 。该方法与装置的降尘效率较水喷雾技术可提高40个百分点以上，耗水量减少80%以上。

（3）研制了一种提高泡沫液膜强度的发泡剂，解决了高压及硬水条件下发泡剂低浓度起泡和泡沫输送-喷射易破裂损失的难题，实现了除尘泡沫的绿色与低成本应用。该发泡剂通过优选绿色表面活性剂与水溶性高聚物协同增效，增加了泡沫液膜的粘弹性；以氢键替代离子键的亲水作用，提高了抗硬水性能；承压能力较传统发泡剂提高40%-50%，使用浓度由过去的＞0.5%降至0.1% 。

安全生产应用前景广泛

该项目不仅获得多项发明专利和奖项，还在安全生产和顺利采掘等方面具有广泛的应用前景。

项目成果已在安徽、河南、山西、山东、陕西、河北、宁夏、新疆等煤炭主产区的近百个国有重点煤矿得到广泛应用，预防了尘肺病和煤尘爆炸的发生，保障了矿工的健康与安全，保证了采掘顺利接替，社会效益巨大，经济和环境效益显著。

与此同时，该项目为我国煤矿综掘、综采面粉尘防治提供了新的核心技术，推动了煤炭行业科技进步。项目成果还可以用于非煤矿山和地下工程掘进、水泥等行业的尘害治理，发展与应用前景广阔。