河南能源义煤公司义络煤业 河南省洛阳市 471600
摘要：近年来，随着煤矿企业施工中机械化程度大幅提高，矿尘给工作环境、人体健康、安全生产造成的影响越来越严重。在矿井生产采矿、掘进和原煤运输过程中，会产生大量细小的粉尘或煤尘，特别是在掘进工作面、采煤工作面、翻车处、皮带转载处等地点煤尘和粉尘较多，造成井下空气中粉尘浓度高，严重影响井下的正常生产作业环境秩序，给井下作业人员的身体健康带来危害。这些地点必须要采用喷雾降尘措施，为职工创造良好的作业环境。
关键词：煤矿企业 矿尘 可调控风水联动喷雾装置 设计方案 现场应用效果
1煤矿井下喷雾降尘装置现状
为减少煤矿井下粉尘或煤尘对现场作业人员的危害，通常在巷道中安装喷雾装置，通过喷雾装置向巷道内喷水雾，实现防尘目的。喷雾装置包括供水管路和喷嘴，通过供水管路内的水压进行喷雾以达到降尘的目。但是，降尘效率低，且降尘过程中会浪费大量的水资源，给生产施工造成一定的影响；受水压的限制大，当施工区域比井底标高要高或距离井底远时，水的压力会变小，水压变小后，水通过喷嘴就无法达到将水雾化的目的或雾化效果差。
目前，喷雾装置种类已是多种多样，有手动控制的喷雾装置，还有自动喷雾装置和风水联动喷雾装置等等，另有各煤矿企业自制使用的喷雾装置，现有这些喷雾装置大部分存在购置成本高、雾化效果不理想、使用过程中维护工作量大等一系列问题，而且一些风水联动喷雾装置存在风、水混为一体进行喷雾导致效果不良的缺陷。
2可调控风水联动喷雾装置设计目的
2.1减少井下矿尘的对人体健康的危害。长期吸入大量的矿尘，轻者引起呼吸道炎症，重都导致尘肺病。同时，皮肤沾染矿尘，阻塞毛孔，能引起皮肤病或发炎，矿尘还会刺激眼膜。
2.2防止煤尘爆炸。煤尘在一定条件下可以爆炸，煤尘爆炸是煤矿五大灾害之一。对于瓦斯矿井，发生瓦斯爆炸时煤尘也有可能同时参与爆炸，使爆炸破坏程度加剧。
2.3减少作业环境污染。矿尘增大，会降低作业场所和巷道能见度，不仅影响劳动效率，还容易导致误码操作、误判断，往往造成作业人员伤亡。
2.4减少对机械设备的危害。矿尘能加速机械磨损，缩短使用寿命，增加人员对设备的维修工作量。给工作环境、职工生命健康以及机械设备磨损、安全生产的影响，确保安全高效生产。
3可调控风水联动喷雾装置的设计方案
根据义络煤业井下巷道实际情况，自行设计了一种符合实际、成本低廉、简单实用、切实可行的可调控风水联动喷雾装置。
3.1可调控风水联动喷雾装置的组成
该可调控风水联动喷雾装置主要由球阀、过滤调压阀、风针、弯头和离心式喷嘴组成。
3.2可调控风水联动喷雾装置的安装使用
3.2.1在供水、供风主管路上联通供水、供风支管对风水联动喷雾供水、供风，供风支管上装有控制阀门进行控制。
3.2.2先连接风水管路，调节好水压、风压。使用时，先开启供风阀门通风，再开供水阀门供水，借助风力将水转变成雾的效果，完成喷雾。
3.2.3可根据需要随意改变雾化状态。使用该装置，能使水雾增强和加大，水雾的水滴状缩小，雾化和降尘效果增强，而且能节约水资源，加大雾化效果、提高降尘能力。
3.2.4关闭时，先关好供水阀门停止供水，再关好供风阀门停止供风，这样借助风力可以把管路中存水全部转化成水雾。
3.3可调控风水联动喷雾装置的工作原理
该可调控风水联动喷雾装置的工作原理是：通过风管、水管上的球阀的开启程度分别控制风、水流通，通过控制箱内的球阀和过滤调压阀以及水管上的球阀控制风、水的压力大小（适用气压：0.4～0.8MPa，适用水压：0.4～0.6MPa），喷雾装置内部大部分空间为充水空间，风通过风针直接供至离心式喷嘴处，风针与喷嘴之间留0.5～0.8mm的间隙，在离心式喷嘴处，在水压借助风压的作用下，水由切线方向进入喷嘴的旋流室，产生很大的轴向速度，至喷口处，绕喷嘴轴线的旋转速度按动量矩守恒定律而加大，水由喷口射出后，沿轴向切向远动形成锥形水膜，在重力、气动力的表面张力作用下失去稳定性，使水膜破碎而雾化，与空气接触进行热湿交换，达到降尘的目的。
3.4可调控风水联动喷雾装置制作及使用时注意事项
制作这种可调控风水联动喷雾装置时，要调整好风针与喷嘴之间的间隙，避免间隙过大或过小，现场使用时，要调整好风、水压力，风压略大于水压即可。
可调控风水联动喷雾装置示意图
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1、球阀；2、AFR-2000过滤调压阀；3、风针；4、弯头；5、离心式喷嘴
4可调控风水联动喷雾装置现场应用效果
该可调控风水联动喷雾装置已在义络煤业井下一水平正前大巷和马道井下平台均安装了一套，通过现场使用，喷雾装置雾化效果良好，可以切实起到降尘目的，减少矿尘的各种危害。
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应用现场图
5该可调控风水联动喷雾装置主要优点及创新点
5.1该种可调控风水联动喷雾装置采用离心式喷嘴配合喷雾装置内部安装的风针进行工作，这种设计很好地将风、水通路分开，重点是解决了一些风水联动喷雾装置存在的风、水混为一体进行喷雾且不可调控导致的喷雾效果不良问题。
5.2使用废旧材料即可制作，制作成本低、使用过程中维护工作量小、
安装拆除容易，产生了可观的经济效益。
5.3该喷雾装置除尘效率高、性能稳定、运行成本低，值得推广。
【结语】煤矿企业因生产条件和井下作业环境恶劣，根据各矿井实际条件研究设计一套切实可行的喷雾降尘装置是很有必要的，为机械设备安全运行、职工生命健康、创造良好的作业环境来说，都是一种不菲的效益。