煤矿采掘工作面泡沫降尘技术

由于我国煤炭生产机械化程度的提高，各种大型机械设备投入使用，虽然提高了煤矿生产效率，但是也导致了煤尘浓度的大幅提升。煤尘浓度太大不但会产生煤矿安全生产隐患，还会造成作业人员身体健康危害和煤尘进入机械设备内部造成磨损失效，甚至引发煤尘爆炸事故。

大数据显示，煤矿井下的粉尘85%以上是由于采掘设备切割煤岩所造成。采掘机的截齿破碎煤岩，煤岩分散成粉末状，由于体积小、质量轻，通过采掘机的能量传递，粉尘发生移动，同时也发生二次破碎，从而形成大规模的粉尘弥漫。

通过模型的数值分析可知粉尘的运动规律。煤矿井下采掘工作面的粉尘运动方向不固定，可以顺风扩散、逆风扩散、横向扩散、纵向扩散，呈现无规则扩散运动。粉尘的扩散受到采掘机的风流的影响。距采掘机越近，粉尘的浓度越大。

泡沫降尘技术，通过泡沫作用于煤尘，使得煤尘被全面包裹，有效地阻碍了煤尘的产生、扩散，从而实现了“两低一高”，即降低了煤尘的浓度、降低了除尘成本以及提高了除尘效率。大大改善了井下生产工作面的环境，提高了生产效率，保障了生产安全，同时也降低了煤矿生产作业人员尘肺病的发病率。

泡沫降尘机理与特点：（1）泡沫喷射到尘源处，形成紧密无隙的泡沫体包围覆盖和阻断尘源，湿润和抑制粉尘，阻止粉尘向外界扩散。（2）泡沫液喷射到含有粉尘的空气中，由于泡沫体积迅速膨胀，泡沫群的总体积和总面积增大，这样可以大大增加与尘粒的碰撞概率。（3）泡沫的液膜中含有发泡剂，由于发泡剂具有张力削弱作用，同时发泡剂分子在泡沫表面上的粉尘颗粒接触吸附，能快速改变粉尘的湿润性能，大幅度增加粉尘被湿润的速度。（4）泡沫具粘性，只要粉尘和泡沫一接触就会将粉尘迅速粘附在泡沫上，不会出现粉尘外泄现象，进而增加了泡沫和粉尘的粘附效率。

徐州博泰自主研发的矿用泡沫降尘装置（KPZ-0.2/0.5 型）主要由泡沫产生装置、泡沫分配器、泡沫喷洒机构三部分组成，与泡沫抑尘专用液配合使用能极大地改善采掘工作面环境、提高生产效率，有效减少粉尘对职工健康带来的危害。