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在薄煤层的综采工作面，由于使用液压支架，增加了放顶煤的工序，极大提高工作面的粉尘浓度。当前，支架防尘已成为综采工作面防尘的关键环节，主要以喷雾降尘为主。以下将对具体内容进行分析：
1 液压支架喷雾系统的运行方式
结合综采工作面的实际生产状况以及粉尘特性等，合理确定供水压力。主要以选择高压射流喷雾作为防尘的主要方法。通过清水作为喷雾的重要介质，利用液压支架中的电液控制系统，完成自动化、定时定点喷雾工作，以有效控制采煤工作面的粉尘浓度，提高工作效率与工作质量。
结合粉尘的来源不同，应该在液压支架的前梁位置设置高压喷嘴，朝向煤壁以及下风侧倾斜射流，超前喷雾辅助设备，避免出现采煤机作业过程中产生大量粉尘，并扩散到人行道上。喷雾设备的开启与停止，主要通过采煤机的电液控制系统实现。在支架的顶梁表面、掩护梁表面等分别设置喷嘴，朝向顶板进行定时喷雾，可在移架之前，润湿顶煤。另外，通过采煤机的位置，可以通过电液控制系统来控制喷雾开停作用，在支架的尾梁位置，设置文丘里式高压喷雾，在放煤过程中，可朝向煤口进行喷雾，发挥喷雾与引射的双重作用，以高效、节能方式实现降尘目标。
2 薄煤层液压支架喷雾系统的技术特点
液压支架喷雾系统作为一种全新设备，在薄煤层作业中应用，具有性能高、操作简便、造价低等优势，同时具备诸多技术特点，现分析如下：
1）设备构造简单，便于操作，日常维护与管理简单。同时对于阀门的选型以及喷雾的控制方式，更趋科学化、合理化，有效实现阀体固定，方便安装。
2）采取零部件标准化形式，即使设备出现故障，也可通过现场排除故障方式解决问题，极大提高设备运行效率。
3）通过手动控制阀作用，可以实现不移架、不降架，且随着采煤机的运行而实现自动喷雾，降低粉尘。
4）在移架、降柱、放顶煤等作业过程中，系统可支持自动喷雾。如果需要对移架、尾梁操作阀、放顶煤插板、降柱等进行控制操作，可通过工作平台开启液控单向阀，启动喷雾控制阀组，实现自动化喷雾工作。
5）实现多种形式喷雾。① 全断面喷雾。在该系统中，共有5个喷嘴、2个喷头。其中分为前后两个喷头：前喷头在支架的右侧顶梁前端位置，三个喷嘴之间呈60°夹角；后喷头在支架的尾梁位置，可实现全方位的整架全断面布置。尤其在前喷头的右侧顶梁位置，采取异向前倾角45°方式，实现了采煤区域的全面喷雾，提高工作质量；② 支持不同区域的喷雾。通过设计各种型号的喷嘴，可满足不同作业环境，达到满意的降尘效果，也可节约水资源，降低工程造价；③ 架间喷雾。在上风流位置实现操作，同时控制下风流位置的支架前喷雾，可有效改善作业环境。
6）应用自动喷雾的控制阀，可实现控制信号的喷雾水路与信号液路分别闭锁，以免出现串液问题，合理控制喷雾作业时间，强化降尘效果，避免浪费水资源。
3 薄煤层液压支架喷雾系统的设计
3.1 供水系统设计
采取液压支架喷雾泵的降尘方式，其供水量主要来自综放工作面的采煤量和尘土量。在薄煤层的综放工作面，应用支架喷雾系统，其用水包括移架喷雾、液压支架辅助喷雾、工作面喷雾等。当前煤矿综放工作面的开采强度日益加大、产煤量提高，因此喷雾降尘的用水量也相应提升。综合考虑喷雾泵的设计加工、设备投资等问题，可采取对采煤机、液压支架喷雾降尘系统以及其他喷雾降尘方式的集中供水。
3.2 喷嘴设计
1）材料选择。以我国大多煤矿采用的喷雾降尘装置来看，以铜质或者不锈钢喷嘴材料为主。但是大量应用实践表明，这两种材质制成的喷嘴，使用寿命短，效果不佳。当喷嘴使用一段时间之后，由于受到气蚀作用以及高速水流的冲刷，因此喷射出口的表面材料磨损。如果水流中含有固体污染颗粒，其磨损程度将更加严重。以孔径为1mm的喷嘴为例，当使用时间超过3个月以上，孔径将由于摩擦作用，增加到1.3mm。
另外，经过现场试验。采用铜质或不锈钢材料制成的喷嘴，如果供水压力大于10Mpa，连续喷射3mm左右，其射流形状将出现变形反应，此时射流出口的孔径开始变大、水量增加，影响雾化效果，难以保持长久性的喷雾降尘效果，再加上这种情况下的喷嘴容易出现堵塞，喷雾作业不稳定。针对各种实际情况，当前选用的喷嘴材料为精细陶瓷。与过去材料相比，陶瓷的力学性能更强，如强度、硬度、耐磨损度的增加等。具体优势表现为：① 陶瓷的耐腐蚀、耐磨损力较好，不会出现吸水膨胀现象，耐高温性能良好、变形可能性小，其陶瓷零件的尺寸较为稳定；② 抗气蚀性能良好，由于陶瓷的硬度较高，因此可以较好抵抗水压元件中的气蚀破坏现象，避免磨损；③ 陶瓷材料不导电，如果高压水射流经过喷嘴，可能由于摩擦而产生带电，但是不会造成水流中的荷电损失。
2）降尘装置。当前采用的文丘里式高压喷射引射装置，其性能主要取决于工作参数、结构参数等。在合理设置喷雾压力的前提下，一般以“文丘里管”方式进行作业；选择恰当的渐扩角、渐缩角以及过渡圆弧等，以此降低阻力损失，取得良好的吸风效果。
4 液压支架喷雾系统的应用效果
该喷雾降尘系统投入使用之前，分别进行实验室试验、地面试验以及井下实际试验。通过煤层注水与内外喷雾的相互配合，可有效提高捕尘、降尘的效率，改善工作环境，主要具备如下优势与效果：
1）由于薄煤层的综放工作面具有产量高、尘源多、尘量大等特征，因此有针对性地加强防尘措施，对各个尘源进行突破，尤其加强防治呼吸性粉尘，提高喷雾系统工作的针对性，发挥积极作用。
2）由于喷雾装置的强度较高，基本可以满足煤矿井下作业的使用要求；经过严密计算各项装置的参数，提高运行合理性；喷嘴材料采用高硬度、精细化陶瓷，可有效保障喷雾装置的参数一致性，延长系统使用寿命。
3）积极应用电液控制的优势，提高液压支架喷雾系统的自动化程度，并可根据作业实际情况，选择手动控制与程序控制两种方法，随时调整喷雾的参数。
总之，该薄煤层的液压支架喷雾系统，应用了治标兼治本的喷雾防治方法，改变传统降尘模式的不足，可有效控制薄煤层综放工作面的粉尘。该技术的针对性、适应性较强，除尘效果良好，充分发挥经济效益与社会效益，具有推广价值。
参考文献：
[1]舒开发、吴乾生，液压支架降架喷雾装置的设计与应用[J].矿业安全与环保，2006（B06）.
[2]郑兰芳、薄煤层，大采高及放顶煤液压支架技术综述[J].煤矿机械，2011（1）.
1 液压支架喷雾系统的运行方式
结合综采工作面的实际生产状况以及粉尘特性等，合理确定供水压力。主要以选择高压射流喷雾作为防尘的主要方法。通过清水作为喷雾的重要介质，利用液压支架中的电液控制系统，完成自动化、定时定点喷雾工作，以有效控制采煤工作面的粉尘浓度，提高工作效率与工作质量。
结合粉尘的来源不同，应该在液压支架的前梁位置设置高压喷嘴，朝向煤壁以及下风侧倾斜射流，超前喷雾辅助设备，避免出现采煤机作业过程中产生大量粉尘，并扩散到人行道上。喷雾设备的开启与停止，主要通过采煤机的电液控制系统实现。在支架的顶梁表面、掩护梁表面等分别设置喷嘴，朝向顶板进行定时喷雾，可在移架之前，润湿顶煤。另外，通过采煤机的位置，可以通过电液控制系统来控制喷雾开停作用，在支架的尾梁位置，设置文丘里式高压喷雾，在放煤过程中，可朝向煤口进行喷雾，发挥喷雾与引射的双重作用，以高效、节能方式实现降尘目标。
2 薄煤层液压支架喷雾系统的技术特点
液压支架喷雾系统作为一种全新设备，在薄煤层作业中应用，具有性能高、操作简便、造价低等优势，同时具备诸多技术特点，现分析如下：
1）设备构造简单，便于操作，日常维护与管理简单。同时对于阀门的选型以及喷雾的控制方式，更趋科学化、合理化，有效实现阀体固定，方便安装。
2）采取零部件标准化形式，即使设备出现故障，也可通过现场排除故障方式解决问题，极大提高设备运行效率。
3）通过手动控制阀作用，可以实现不移架、不降架，且随着采煤机的运行而实现自动喷雾，降低粉尘。
4）在移架、降柱、放顶煤等作业过程中，系统可支持自动喷雾。如果需要对移架、尾梁操作阀、放顶煤插板、降柱等进行控制操作，可通过工作平台开启液控单向阀，启动喷雾控制阀组，实现自动化喷雾工作。
5）实现多种形式喷雾。① 全断面喷雾。在该系统中，共有5个喷嘴、2个喷头。其中分为前后两个喷头：前喷头在支架的右侧顶梁前端位置，三个喷嘴之间呈60°夹角；后喷头在支架的尾梁位置，可实现全方位的整架全断面布置。尤其在前喷头的右侧顶梁位置，采取异向前倾角45°方式，实现了采煤区域的全面喷雾，提高工作质量；② 支持不同区域的喷雾。通过设计各种型号的喷嘴，可满足不同作业环境，达到满意的降尘效果，也可节约水资源，降低工程造价；③ 架间喷雾。在上风流位置实现操作，同时控制下风流位置的支架前喷雾，可有效改善作业环境。
6）应用自动喷雾的控制阀，可实现控制信号的喷雾水路与信号液路分别闭锁，以免出现串液问题，合理控制喷雾作业时间，强化降尘效果，避免浪费水资源。
3 薄煤层液压支架喷雾系统的设计
3.1 供水系统设计
采取液压支架喷雾泵的降尘方式，其供水量主要来自综放工作面的采煤量和尘土量。在薄煤层的综放工作面，应用支架喷雾系统，其用水包括移架喷雾、液压支架辅助喷雾、工作面喷雾等。当前煤矿综放工作面的开采强度日益加大、产煤量提高，因此喷雾降尘的用水量也相应提升。综合考虑喷雾泵的设计加工、设备投资等问题，可采取对采煤机、液压支架喷雾降尘系统以及其他喷雾降尘方式的集中供水。
3.2 喷嘴设计
1）材料选择。以我国大多煤矿采用的喷雾降尘装置来看，以铜质或者不锈钢喷嘴材料为主。但是大量应用实践表明，这两种材质制成的喷嘴，使用寿命短，效果不佳。当喷嘴使用一段时间之后，由于受到气蚀作用以及高速水流的冲刷，因此喷射出口的表面材料磨损。如果水流中含有固体污染颗粒，其磨损程度将更加严重。以孔径为1mm的喷嘴为例，当使用时间超过3个月以上，孔径将由于摩擦作用，增加到1.3mm。
另外，经过现场试验。采用铜质或不锈钢材料制成的喷嘴，如果供水压力大于10Mpa，连续喷射3mm左右，其射流形状将出现变形反应，此时射流出口的孔径开始变大、水量增加，影响雾化效果，难以保持长久性的喷雾降尘效果，再加上这种情况下的喷嘴容易出现堵塞，喷雾作业不稳定。针对各种实际情况，当前选用的喷嘴材料为精细陶瓷。与过去材料相比，陶瓷的力学性能更强，如强度、硬度、耐磨损度的增加等。具体优势表现为：① 陶瓷的耐腐蚀、耐磨损力较好，不会出现吸水膨胀现象，耐高温性能良好、变形可能性小，其陶瓷零件的尺寸较为稳定；② 抗气蚀性能良好，由于陶瓷的硬度较高，因此可以较好抵抗水压元件中的气蚀破坏现象，避免磨损；③ 陶瓷材料不导电，如果高压水射流经过喷嘴，可能由于摩擦而产生带电，但是不会造成水流中的荷电损失。
2）降尘装置。当前采用的文丘里式高压喷射引射装置，其性能主要取决于工作参数、结构参数等。在合理设置喷雾压力的前提下，一般以“文丘里管”方式进行作业；选择恰当的渐扩角、渐缩角以及过渡圆弧等，以此降低阻力损失，取得良好的吸风效果。
4 液压支架喷雾系统的应用效果
该喷雾降尘系统投入使用之前，分别进行实验室试验、地面试验以及井下实际试验。通过煤层注水与内外喷雾的相互配合，可有效提高捕尘、降尘的效率，改善工作环境，主要具备如下优势与效果：
1）由于薄煤层的综放工作面具有产量高、尘源多、尘量大等特征，因此有针对性地加强防尘措施，对各个尘源进行突破，尤其加强防治呼吸性粉尘，提高喷雾系统工作的针对性，发挥积极作用。
2）由于喷雾装置的强度较高，基本可以满足煤矿井下作业的使用要求；经过严密计算各项装置的参数，提高运行合理性；喷嘴材料采用高硬度、精细化陶瓷，可有效保障喷雾装置的参数一致性，延长系统使用寿命。
3）积极应用电液控制的优势，提高液压支架喷雾系统的自动化程度，并可根据作业实际情况，选择手动控制与程序控制两种方法，随时调整喷雾的参数。
总之，该薄煤层的液压支架喷雾系统，应用了治标兼治本的喷雾防治方法，改变传统降尘模式的不足，可有效控制薄煤层综放工作面的粉尘。该技术的针对性、适应性较强，除尘效果良好，充分发挥经济效益与社会效益，具有推广价值。
参考文献：
[1]舒开发、吴乾生，液压支架降架喷雾装置的设计与应用[J].矿业安全与环保，2006（B06）.
[2]郑兰芳、薄煤层，大采高及放顶煤液压支架技术综述[J].煤矿机械，2011（1）.