國電建投內蒙古能源有限公司利用煤電一體化項目優勢成立科技攻關小組,借鑒電廠煙氣脫硫塔SL21000H的除塵除霧器的應用原理,研發制作出了適應井下風流特點的除塵除霧裝置。該除塵裝置研發和投入使用是世界礦井除塵史上的又一次技術革命,填補國際國內空白;降低環境粉塵濃度,降低職工患塵肺病的風險,環保效益顯著。2016年8月17日以煤礦水平式全斷面高效除塵裝置的名稱成功向國家知識產權局同時申請發明專利和實用新型專利,2016年11月16日在國家知識產權局網站公示,2016年11月21日正式收到國家知識產權局《發明專利進入實質審查階段通知書》(專利號為201610678040.0)。2016年12月21日國家知識產權局發文授予實用新型專利通知書(專利號為201620892511.3)。
為了降低煤礦井下煤塵及粉塵的含量,礦井傳統上均采用噴霧降塵措施,主要是在巷道內安裝直桿式或拱形式的全斷面噴霧裝置,有的礦井在上述基礎上增加一道尼龍網,將漂浮的煤塵吸附噴灑在尼龍網。噴霧裝置噴出的水霧與煤塵及粉塵結合,形成水滴并下落,達到了除塵的目的。但是,不論是直桿式噴霧裝置還是拱形式噴霧裝置,其在巷道不同支護形式下使用均受到限制,這兩種噴霧裝置只能朝同一方向噴灑,存在噴灑死角,達不到全斷面霧化,因此除塵效果有限,但由于傳統除塵措施除塵效果不佳、綜采工作面回風順槽或主要回風巷中風速較高等因素,綜采工作面回風順槽、主要回風巷等區域粉塵濃度仍較高,因此需進一步除塵。 2016年5月份至10月份,該高效除塵裝置已在察哈素煤礦風井底、井底車場聯巷、東翼回風大巷、31309回風繞道等區域,全礦已累計安裝自主加工的除塵器19套,完成了13處主要除塵地點的安裝使用。此裝置的最大特點是,結合空氣動力學與流體力學原理,依據井下的風流特性,充分利用組合葉片改變風流方向的方式,連續不斷的對通過的風流中的塵霧進行過濾清洗,分離空氣中含塵霧滴,實現全自動化除塵和凈化風流的目的。通過該煤礦水平式全斷面高效除塵裝置的使用,改善井下作業環境,傳統巷道全斷面噴霧對于全塵的除塵效率約23%、呼塵的除塵效率約20%,該除塵裝置使用后全塵的除塵效率約55%、呼塵的除塵效率約60%,分別提高了140%、200%。
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