在煤礦、金屬礦等地下開采作業(yè)中,粉塵污染與高溫環(huán)境始終是威脅安全生產(chǎn)和作業(yè)人員健康的兩大核心難題。粉塵不僅會導(dǎo)致矽肺病等職業(yè)疾病,還可能引發(fā)爆炸風險;而持續(xù)高溫則會降低作業(yè)效率,增加設(shè)備故障概率。針對這些痛點,礦用孔內(nèi)霧化滅塵降溫系統(tǒng)應(yīng)運而生,通過精密的部件組合與先進的技術(shù)架構(gòu),為礦井環(huán)境治理提供了一體化解決方案。?
一、核心部件的協(xié)同運作機制?
礦用孔內(nèi)霧化滅塵降溫系統(tǒng)的高效運行,依賴于六大核心部件的精準配合:?
(一)智能監(jiān)測組件?
GLD 電磁流量計:采用電磁感應(yīng)原理,實時精確測量管道內(nèi)的水流量,測量精度可達 ±0.5%,為系統(tǒng)的流量控制提供實時數(shù)據(jù)支撐。其無機械傳動部件的設(shè)計,避免了粉塵堵塞風險,確保在高濃度粉塵環(huán)境下穩(wěn)定工作。?
CK 礦用氣體流量計:針對礦井復(fù)雜氣體環(huán)境研發(fā),可同時監(jiān)測空氣與霧化氣體的流量參數(shù),通過熱式質(zhì)量流量傳感器技術(shù),實現(xiàn)對氣體流速的無壓損測量,為霧化過程的氣液配比提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。?
壓力表:選用抗震型不銹鋼壓力表,量程覆蓋 0-100MPa,實時顯示管道內(nèi)水壓狀態(tài),配合智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)超壓保護,確保高壓系統(tǒng)安全運行。?
(二)流體控制組件?
不銹鋼高壓球閥:采用 316L 不銹鋼材質(zhì),承壓能力達 60MPa,通過 90° 旋轉(zhuǎn)快速啟閉,具備耐磨、抗腐蝕特性,適用于含固體顆粒的高壓流體介質(zhì)控制。?
J13W-160P 耐高壓截止閥:閥瓣與閥座采用硬質(zhì)合金堆焊工藝,密封性能卓越,可在 16MPa 高壓下實現(xiàn)無泄漏調(diào)節(jié),精準控制霧化系統(tǒng)的供水壓力與流量。?
(三)終端執(zhí)行組件?
霧化噴頭:核心部件采用航空級鋁合金材質(zhì),內(nèi)置超音速霧化噴嘴,在 50-80MPa 高壓下可將水流霧化成 5-50μm 的微小液滴,霧化粒徑分布均勻度達 92% 以上,確保粉塵吸附效率最大化。?
二、三大核心技術(shù)優(yōu)勢引領(lǐng)行業(yè)革新?
(一)高效霧化除塵技術(shù)?
系統(tǒng)通過高壓泵將水流加壓至 50-100MPa,經(jīng)耐高壓管道輸送至霧化噴頭,利用文丘里效應(yīng)與旋流離心技術(shù),將水分子瞬間破碎為納米級霧滴。這些霧滴比表面積較傳統(tǒng)噴霧增大 30 倍以上,能夠快速吸附空氣中的粉塵顆粒,通過凝聚增重實現(xiàn)粉塵沉降。實測數(shù)據(jù)顯示,對 5μm 以下呼吸性粉塵的除塵效率可達 95% 以上,遠超國家標準要求。?
(二)持續(xù)穩(wěn)定的高壓供水系統(tǒng)?
集成式高壓泵站采用柱塞泵與變頻控制系統(tǒng),可根據(jù)礦井作業(yè)面的實時需求自動調(diào)節(jié)輸出壓力(10-100MPa 可調(diào)),確保霧化效果不受管網(wǎng)壓力波動影響。配合壓力補償算法,在管道長度超過 2000 米時仍能保持 ±2% 的壓力穩(wěn)定性,實現(xiàn)長距離、大落差作業(yè)環(huán)境下的持續(xù)高效霧化。?
(三)全工況適應(yīng)設(shè)計?
針對礦井潮濕、多塵、強震的惡劣環(huán)境,系統(tǒng)部件均采用特殊防護工藝:?
電氣元件通過 Ex d I 防爆認證,可在瓦斯?jié)舛取?.5% 的環(huán)境下安全運行;?
金屬部件表面經(jīng)陶瓷化噴涂處理,耐鹽霧腐蝕時間超過 1000 小時;?
管路系統(tǒng)采用抗震柔性連接技術(shù),可承受 8 級以下地震振動與巷道變形影響。?
三、顯著的應(yīng)用價值與社會效益?
某金屬礦應(yīng)用案例顯示,安裝該系統(tǒng)后:?
作業(yè)環(huán)境改善:井下粉塵濃度從 85mg/m3 降至 4.2mg/m3,達到國家職業(yè)衛(wèi)生標準(≤5mg/m3);?
降溫效果顯著:在深 1000 米的作業(yè)面,環(huán)境溫度從 35℃降至 26℃,作業(yè)效率提升 20% 以上;?
設(shè)備維護成本下降:粉塵對通風機、鑿巖機等設(shè)備的磨損減少 60%,年均維護費用降低 30 萬元;?
安全性能提升:粉塵爆炸風險系數(shù)下降 70%,高溫引發(fā)的設(shè)備故障頻率減少 45%。?
結(jié)語?
礦用孔內(nèi)霧化滅塵降溫系統(tǒng)通過精密的硬件配置與先進的控制技術(shù),實現(xiàn)了礦井環(huán)境治理的智能化、高效化與安全化。隨著綠色礦山建設(shè)的持續(xù)推進,該系統(tǒng)正成為現(xiàn)代化礦井標配的環(huán)境治理裝備,不僅為作業(yè)人員創(chuàng)造了健康安全的工作環(huán)境,更通過提升設(shè)備可靠性與生產(chǎn)效率,為礦山企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益。未來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合,系統(tǒng)將進一步實現(xiàn)遠程監(jiān)控與智能調(diào)度,推動礦井環(huán)境治理進入精準化、無人化的新時代。?