Охарактеризовать систему орошения комбайна

Одним из наиболее распространенных способов борьбы с пылью при работе выемочных машин на пологих пластах является орошение специальными устройствами, обеспечивающими подачу воды в места образования и распространения пыли.

При этом различают 2 способа подачи – внутренний, оросителями, установленными на исполнительных органах выемочных машин, и внешний – оросителями, расположенных на корпусе комбайна, на пути распространения пыли от мест разрушения угля.

При внутреннем орошении вода подается к режущим кромкам резцов и смачивает основную массу пыли преимущественно до перехода ее во взвешенное состояние. Внешнее орошение в основном является дополнительной мерой подавления взвешенной в воздухе пыли у источников пылеобразования, не попадающих в зону действия форсунок внутреннего орошения. Рекомендуются следующие параметры орошения при работе комбайна на пологих и наклонных пластах:

Эффективность пылеподавления оросительными устройствами, применяемыми на отечественных очистных комбайнах, составляет 85 – 98 %.

Повышение эффективности подавления пыли орошением может быть обеспечено добавлением в воду смачивающих веществ. Для угольных шахт рекомендован смачиватель ДБ, который хорошо растворяется в воде и не образует при этом выпадающих соединений. Оптимальное количество смачивателя ДБ, добавляемого к воде, используемой для орошения, составляет 0,1 % объема воды. Смачиватель вводят в оросительный водопровод вблизи забоя с помощью автоматического дозирующего устройства ДСУ-3. При отсутствии последнего смачиватель приготовляют в устанавливаемом вблизи забоя резервуаре объемом 2-3 м, из которого ее подают насосом к местам орошения.

Другими способами повышения эффективности орошения являются распыление воды с помощью сжатого воздуха (пневмогидроорошение); увеличение давления воды до 10-15 Мпа (высоконапорное орошение). Пневмогидроорошение успешно применяется на шахтах Карагандинского бассейна, обеспечивая повышение эффективности орошения до 90 - 99%.

Очистные комбайны с исполнительным органом в виде барабанов с вертикальной осью вращения оснащаются только внешним орошением, эффективность которого не превышает 90 %.

Очистные комбайны со шнековыми исполнительными органами оснащаются комбинированными оросительными устройствами, включающими внутреннее (на каждом шнеке) и внешнее орошение. Наиболее совершенное оросительное устройство, когда зона резания орошается форсунками, расположенными перед каждым линейным резцом на расстоянии 9 см от его режущей кромки, и предусмотрена подача воды и на кутковые резцы.

Для подавления пыли при работе струговых установок применяется линейная, либо секционная система орошения.

В настоящее время серийно выпускаемые выемочные машины оснащаются типовыми комплексами оборудования систем орошения (ТКО СО) с насосными установками 2УЦНС-13.

Состав элементов комплекса ТКО СО, входящих в систему орошения, а также их число определяются технологическими схемами применения, указанными в Руководстве по борьбе с пылью в угольных шахтах.

Установка 2УЦНС-13 включает в себя секционный центробежный насос ЦНС13-350 (подача 13 м3/ч, давление 3,5 – 5 Мпа), электродвигатель мощностью 25 или 36 кВт и штрековый фильтр 2ФШЦ (пропускная способность 400 л/мин, размер удерживаемых частиц более 0,5 мм). Основные размеры установки 2310×750×900 мм, масса 940 кг.

Конструкция фильтра 2ФШЦ позволяет осуществлять как автоматическую, так и принудительную его очистку. Оба способа очистки основаны на промывке сеток фильтрующих элементов и отстойников гидроциклонов обратным потоком воды.

В случае питания насосной установки из противопожарного трубопровода вода из трубопровода поступает в емкость через регулятор жидкости РУ.000, который служит для автоматического поддержания уровня воды. Питание из противопожарного става осуществляется через электромагнитный вентиль ВЭГЗМ, который служит для дистанционного управления подачей воды в насосную установку с понижением, при необходимости, давления на выходе (до 0,5 Мпа) относительно давления на входе. Его электрическая часть сблокирована с пускателями электродвигателя насоса, что обеспечивает синхронное включение и выключение вентиля и электродвигателя насоса.

Вода, поступающая от насосной установки в зону пылеобразования, распыляется насадками и форсунками.

Несмотря на высокую эффективность применяемых систем орошения, на пыльных и весьма пыльных пластах (с удельным пылевыделением более 200 г/т) остаточная запыленность воздуха в очистных забоях значительно превышает предельно допустимые концентрации. Поэтому применяют пылеулавливающие установки, встроенные в очистные комбайны.

Сущность улавливания пыли с помощью пылеулавливающих установок заключается в отсасывании запыленного воздуха у мест пылевыделения на очистном комбайне и последующей очистки его от пыли в специальных устройствах – пылеуловителях.

На базе шахтного пылесоса ПШ150, созданного Гидроуглемашем, разработана пылеулавливающая установка для комбайнов КШЗМ и 1КШЭ.

Блок из двух пылесосов, расположенных вертикально один над другим, крепится к торцу комбайна по направлению проветривания. Всасывающие окна размещены в нижней части скошенной вертикальной стенки входной коробки.

Струя воздуха, выходящая из установки, отклоняется к забою поворотным щитком.

Во входном коробе установлены две зонтичные форсунки, через которые орошающая вода поступает на рабочие колеса пылесосов. Шлам из пылесосов выбрасывается на почву в призабойной зоне.

Производительность установки – 250 м3/мин, эффективность пылеулавливания – 94-96 %, эффективность улавливания частиц мельче 10 мкм при давлении воды 1 Мпа – 90 %.

Орошение мест пылеобразования. Этот способ более эффективен при подаче воды непосредственно в зону разрушения угля, когда пыль еще не перешла во взвешенное состояние. Различают внутреннее орошение и внешнее. В первом случае вода подается под давлением через внутреннюю часть исполнительного органа к резцу или через отверстие в резце к уплотненному ядру угля. Внутреннее орошение следует сочетать с дополнительным внешним орошением, при котором форсунки располагают на корпус машины в месте погрузки угля на конвейер и других местах. На комбайне устанавливают от 10 до 50 форсунок. Удельный расход воды составляет 20-40 л/т, за исключением тонких пластов, где он не превышает 10-15 л/т из-за неудобств, возникающих в этих условиях при обильном применении воды.

Все очистные комбайны комплектуются типовыми оросительными системами – ТОС. Система включает насосную установку НУМС-30 с подачей до 100 л/мин и давлением воды до 2,7 Мпа, расположенную в прилегающей к лаве выработке; водопроводные рукава, проложенные до комбайна по борту забойного конвейера; трехходовые краны; форсунки орошения, установленные на комбайне; контрольно-измерительные приборы.

Применяются следующие типы форсунок: КФ – конусные и ПФ – плоскоструйные. Форсунки унифицированы и имеют обозначения, которые указывают форму факела, коэффициент расхода и угол раскрытия струи (например: ПФ3,3-40, где ПФ – плоскоструйная форсунка, 3,3 – коэффициент расхода, 40 – угол раскрытия струи в градусах).