KJS-28QZ礦用氣動濕式孔口降塵裝置:煤礦鉆孔作業(yè)的“抑塵衛(wèi)士”與安全防護(hù)核心裝備
在煤礦井下鉆孔(瓦斯抽放孔、探放水孔、地質(zhì)勘探孔等)作業(yè)過程中,鉆孔切割煤巖會產(chǎn)生大量高濃度粉塵(呼吸性粉塵占比超60%),這些粉塵不僅會導(dǎo)致作業(yè)環(huán)境能見度驟降、影響施工效率,更會被作業(yè)人員吸入體內(nèi),誘發(fā)塵肺病等職業(yè)病,同時高濃度粉塵積聚還存在爆炸風(fēng)險,嚴(yán)重威脅井下安全生產(chǎn)。KJS-28QZ礦用氣動濕式孔口降塵裝置作為專為井下鉆孔作業(yè)場景設(shè)計的抑塵裝備,以“氣動驅(qū)動、濕式霧化、精準(zhǔn)控塵”為核心技術(shù),實現(xiàn)鉆孔粉塵的源頭攔截與凈化,成為保障作業(yè)人員職業(yè)健康與井下安全的關(guān)鍵防護(hù)裝備。
一、行業(yè)痛點(diǎn)直擊:為何鉆孔降塵必須“精準(zhǔn)便捷”
煤礦井下鉆孔作業(yè)的粉塵治理長期面臨三大核心難題,傳統(tǒng)降塵方式難以滿足安全與健康雙重需求:
1. 粉塵擴(kuò)散快,傳統(tǒng)方式控塵失效:鉆孔作業(yè)時,鉆頭高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的粉塵隨鉆孔氣流瞬間噴發(fā),呈“柱狀擴(kuò)散”態(tài)勢,傳統(tǒng)“灑水降塵”或“簡易噴霧”因霧化顆粒粗、覆蓋范圍窄,僅能抑制少量表面粉塵,80%以上的呼吸性粉塵仍會擴(kuò)散至作業(yè)空間,導(dǎo)致作業(yè)點(diǎn)粉塵濃度遠(yuǎn)超《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的“總粉塵濃度≤4mg/m3”標(biāo)準(zhǔn);
2. 作業(yè)惡劣工作環(huán)境,動力適配難:井下鉆孔區(qū)域多無供電條件,依賴電動驅(qū)動的降塵設(shè)備無法使用;且作業(yè)點(diǎn)空間狹窄(如順槽、鉆場),大型降塵裝置搬運(yùn)困難、安裝受限,難以貼合孔口實現(xiàn)精準(zhǔn)降塵;
3. 傳統(tǒng)裝備弊端多,影響施工與安全:部分簡易降塵裝置存在“耗水量大、堵塞頻繁”問題——過量噴水易導(dǎo)致煤巖遇水軟化、鉆孔塌孔,影響鉆孔質(zhì)量;噴嘴堵塞則會造成降塵中斷,引發(fā)粉塵反彈;同時部分裝置密封性能差,高壓水流易滲入鉆孔設(shè)備內(nèi)部,導(dǎo)致部件銹蝕故障。
在此背景下,KJS-28QZ礦用氣動濕式孔口降塵裝置憑借“氣動適配、霧化精準(zhǔn)、小巧耐用”的核心優(yōu)勢,精準(zhǔn)解決傳統(tǒng)降塵痛點(diǎn),成為井下鉆孔作業(yè)的剛需防護(hù)裝備。
二、核心技術(shù)解析:結(jié)構(gòu)、原理與性能優(yōu)勢
(一)工作原理:氣動驅(qū)動的“霧化攔截”精準(zhǔn)抑塵邏輯
KJS-28QZ礦用氣動濕式孔口降塵裝置基于“氣動增壓霧化+孔口密閉攔截”的核心原理,實現(xiàn)粉塵源頭治理:
1. 動力供給階段:設(shè)備以井下壓縮空氣為氣動動力源(適配煤礦常用壓縮空氣壓力0.4-0.6MPa),無需外接電源,通過氣動三聯(lián)件(過濾器、減壓閥、油霧器)對壓縮空氣進(jìn)行凈化、穩(wěn)壓處理,確保驅(qū)動部件穩(wěn)定運(yùn)行,避免雜質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)致的故障;
2. 高壓霧化階段:凈化后的壓縮空氣進(jìn)入裝置核心的“氣動增壓泵”,驅(qū)動泵體將清水(或添加抑塵劑的水溶液)加壓至8-12MPa,高壓水流經(jīng)特制霧化噴嘴時,被切割成粒徑5-20μm的超細(xì)水霧(與呼吸性粉塵粒徑精準(zhǔn)匹配),形成“錐形霧化幕”;
3. 粉塵攔截階段:裝置通過法蘭或快裝接頭與鉆孔套管精準(zhǔn)對接,實現(xiàn)孔口全密閉——鉆孔產(chǎn)生的粉塵隨氣流噴發(fā)時,首先撞擊密閉腔體內(nèi)的超細(xì)水霧幕,粉塵顆粒與水霧滴充分碰撞、凝聚,形成“粉塵-水霧”混合體,在重力作用下沿密閉腔底部的排污口排出至集污裝置,實現(xiàn)粉塵“源頭不擴(kuò)散、全程被攔截”。
整個過程無需人工干預(yù),啟動鉆孔作業(yè)的同時即可同步開啟降塵,實現(xiàn)“鉆孔與降塵同步進(jìn)行”。
(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計:適配井下工況的“輕量化硬核配置”
KJS-28QZ礦用氣動濕式孔口降塵裝置以“小巧便攜、耐造適配、易操作”為設(shè)計核心,主要由六大核心部件構(gòu)成:
1. 氣動動力單元:包括氣動三聯(lián)件與氣動增壓泵,增壓泵采用高強(qiáng)度鋁合金材質(zhì)鍛造,重量僅3.2kg,適配0.4-0.6MPa壓縮空氣壓力,大供水流量達(dá)28L/min,可滿足單孔或多孔同時降塵需求;三聯(lián)件內(nèi)置過濾器(過濾精度≤5μm),能攔截壓縮空氣中的油、水、雜質(zhì),保護(hù)增壓泵核心部件;
2. 霧化噴射單元:核心為360°環(huán)形霧化噴嘴(數(shù)量6-8個,可按需調(diào)節(jié)),噴嘴采用耐磨陶瓷材質(zhì)(硬度HRC≥85),孔徑0.8mm,能穩(wěn)定噴射5-20μm超細(xì)水霧,且抗煤巖粉塵沖刷,使用壽命超500小時(是普通不銹鋼噴嘴的3倍以上);環(huán)形噴嘴設(shè)計確保水霧形成“直徑300-500mm的錐形密閉霧幕”,完全覆蓋孔口噴射區(qū)域;
3. 密閉集塵腔:采用Q235B碳鋼一體沖壓成型,內(nèi)壁噴涂防腐防銹涂層,重量僅5.8kg,適配煤礦常用鉆孔孔徑(Φ75-Φ200mm),通過可調(diào)節(jié)卡箍與鉆孔套管緊密貼合,密封性能達(dá)GB/T 14152-2001標(biāo)準(zhǔn),確保粉塵無泄漏;腔體內(nèi)壁設(shè)導(dǎo)流槽,引導(dǎo)“粉塵-水霧”混合體快速流向排污口,避免積渣堵塞;
4. 供水與排污單元:配備高壓供水管(耐壓力15MPa,長度5-10m可定制)與排污軟管(耐磨損橡膠材質(zhì)),供水管路設(shè)流量調(diào)節(jié)閥,可根據(jù)粉塵產(chǎn)生量精準(zhǔn)調(diào)節(jié)供水量(5-28L/min可調(diào)),避免過量供水導(dǎo)致的塌孔問題;排污口適配井下常用集污桶或排污管路,實現(xiàn)污水集中處理;
5. 控制單元:采用礦用本質(zhì)安全型氣動控制閥(Ex ia I Ma),防護(hù)等級IP67,可通過手動閥或與鉆孔設(shè)備聯(lián)動控制(鉆孔啟動時自動開閥,停止時自動關(guān)閥),操作簡單,無需培訓(xùn)即可上手;
6. 便攜安裝結(jié)構(gòu):整體設(shè)備采用模塊化設(shè)計,拆卸后單部件重量不超過6kg,2人即可快速搬運(yùn);安裝時通過支架固定于鉆孔操作臺或巷幫,調(diào)節(jié)角度后與孔口對接,全程安裝耗時≤15分鐘,適配井下狹小空間與頻繁移動作業(yè)需求。
(三)性能優(yōu)勢:直擊鉆孔降塵痛點(diǎn)的核心特質(zhì)
1. 抑塵效率高,源頭凈化徹底:超細(xì)水霧與呼吸性粉塵精準(zhǔn)匹配,抑塵效率達(dá)95%以上,可將作業(yè)點(diǎn)粉塵濃度從傳統(tǒng)方式的20-50mg/m3降至2mg/m3以下,遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn),從根本上保障作業(yè)人員職業(yè)健康;
2. 氣動驅(qū)動,適配井下無電場景:僅依賴井下壓縮空氣(0.4-0.6MPa)即可運(yùn)行,無需外接電源,徹底解決井下鉆孔區(qū)域“無電難降塵”的痛點(diǎn),同時無電氣部件設(shè)計,消除電氣火花引發(fā)的安全風(fēng)險;
3. 輕量化便攜,適配多場景作業(yè):設(shè)備總重量≤20kg,模塊化設(shè)計便于搬運(yùn)與安裝,可適配瓦斯抽放孔、探放水孔、掘進(jìn)迎頭鉆孔等多種作業(yè)場景,尤其適用于狹小鉆場與移動鉆孔作業(yè);
4. 節(jié)能省水,避免二次隱患:霧化耗水量僅5-28L/min(可按需調(diào)節(jié)),較傳統(tǒng)灑水降塵節(jié)水70%以上;且精準(zhǔn)霧化避免過量供水導(dǎo)致的煤巖軟化、塌孔問題,同時減少污水排放,降低井下排水壓力;
5. 耐磨抗造,運(yùn)維成本低:核心部件(噴嘴、增壓泵)采用耐磨陶瓷與高強(qiáng)度鋁合金材質(zhì),抗粉塵沖刷、抗腐蝕性能強(qiáng),平均使用壽命達(dá)2000小時以上;日常維護(hù)僅需每周清理噴嘴、檢查密封件,無需**工具,運(yùn)維成本較傳統(tǒng)設(shè)備降低60%;
6. 安全合規(guī),全流程適配煤礦標(biāo)準(zhǔn):全系列產(chǎn)品通過煤礦安全標(biāo)志(MA)認(rèn)證,符合《煤礦作業(yè)場所職業(yè)病危害防治規(guī)定》與《煤礦粉塵防治規(guī)范》要求,密封結(jié)構(gòu)與材料滿足井下防爆、防靜電要求,可直接用于高瓦斯、高粉塵危險環(huán)境。
三、應(yīng)用場景:覆蓋全類型鉆孔作業(yè)的“抑塵屏障”
KJS-28QZ礦用氣動濕式孔口降塵裝置的應(yīng)用貫穿煤礦井下各類鉆孔作業(yè)場景,尤其在高粉塵風(fēng)險作業(yè)中發(fā)揮核心防護(hù)作用:
1. 瓦斯抽放孔鉆孔降塵:瓦斯抽放孔(尤其是直徑≥150mm的大孔徑鉆孔)作業(yè)時粉塵產(chǎn)生量極大,且鉆孔區(qū)域多為高瓦斯環(huán)境,設(shè)備氣動驅(qū)動無電氣火花風(fēng)險,密閉霧化設(shè)計可避免粉塵與瓦斯混合形成爆炸環(huán)境,同時保障抽放孔施工人員健康;
2. 探放水孔與地質(zhì)勘探孔降塵:探放水孔作業(yè)需頻繁移動鉆孔位置,設(shè)備輕量化設(shè)計便于隨鉆機(jī)同步轉(zhuǎn)移,且省水特性可避免過量噴水與探放水作業(yè)沖突,確保鉆孔過程中水位監(jiān)測精準(zhǔn);
3. 掘進(jìn)迎頭超前鉆孔降塵:掘進(jìn)迎頭空間狹窄、粉塵擴(kuò)散快,設(shè)備快速安裝、精準(zhǔn)霧化的優(yōu)勢可實現(xiàn)“鉆孔即降塵”,避免粉塵擴(kuò)散至掘進(jìn)工作面,保障掘進(jìn)與鉆孔交叉作業(yè)時的環(huán)境安全;
4. 回采工作面鉆孔降塵:回采工作面周邊煤體松軟,傳統(tǒng)灑水降塵易導(dǎo)致煤體垮塌,設(shè)備精準(zhǔn)霧化、耗水量小的特點(diǎn)可在有效降塵的同時,保護(hù)煤體穩(wěn)定性,確保回采作業(yè)安全。
四、行業(yè)價值與應(yīng)用意義:守護(hù)健康與安全的“雙重保障”
KJS-28QZ礦用氣動濕式孔口降塵裝置的推廣應(yīng)用,不僅解決了煤礦鉆孔作業(yè)的粉塵治理痛點(diǎn),更在職業(yè)健康保護(hù)與安全生產(chǎn)保障層面實現(xiàn)雙重價值:
從健康層面看,設(shè)備將鉆孔作業(yè)點(diǎn)粉塵濃度控制在安全閾值以下,大幅降低作業(yè)人員塵肺病發(fā)病風(fēng)險,踐行“以人為本”的安全生產(chǎn)理念,同時改善作業(yè)環(huán)境能見度,提升鉆孔施工精度與效率(避免粉塵遮擋視線導(dǎo)致的鉆孔偏差);
從安全層面講,設(shè)備通過源頭抑塵消除粉塵爆炸隱患,氣動驅(qū)動設(shè)計適配高瓦斯環(huán)境,密封結(jié)構(gòu)避免粉塵擴(kuò)散污染其他作業(yè)區(qū)域,進(jìn)一步筑牢井下安全防線;
從經(jīng)濟(jì)層面算,設(shè)備大幅減少職業(yè)病治療、粉塵清理等隱性成本(單臺設(shè)備每年可節(jié)省粉塵治理與健康保障成本8-12萬元),同時延長鉆機(jī)等設(shè)備使用壽命(避免粉塵磨損部件),為煤礦實現(xiàn)“安全與效益雙贏”提供有力支撐。
隨著煤礦職業(yè)健康保護(hù)要求的不斷提高,KJS-28QZ礦用氣動濕式孔口降塵裝置正朝著“智能流量調(diào)節(jié)、霧化粒徑自適應(yīng)”方向迭代——未來可通過接入煤礦智慧安全監(jiān)控平臺,根據(jù)鉆孔直徑、煤巖硬度實時調(diào)整霧量與霧化粒徑,實現(xiàn)更精準(zhǔn)的個性化降塵,為煤礦井下鉆孔作業(yè)提供更安全防護(hù)。

