雾龙多级雾化技术在打造无尘化矿井中的应用与市场前景

开展矿井粉尘及隧道粉尘除尘技术的研究，对遏制矿尘危害、保障矿隧安全生产具有十分重要的意义。本文分析了国内外煤矿粉尘除尘技术的现状、存在问题及发展趋势，并对现雾龙风水联动多级雾化除尘技术市场应用进行了阐释，旨在为矿井及隧道粉尘治理的进步提供技术借鉴和产品支持，为打造智能无尘化矿井做出贡献。

一、煤矿粉尘来源及其危害

（1）煤矿粉尘来源：煤矿开采的过程中会产生大量的煤粉，如钻眼、掘进、运输等各个环节，每个环节由于工艺不同产生粉尘量也有所差异，其中采煤工作面粉尘量比例占据较大，其次是掘进工作面。

（2）煤矿粉尘的危害

①诱发尘肺病、慢性中毒、皮肤病等，严重威胁作业人员的身心健康。目前统计的尘肺病患者已逾60万人，且每年新增尘肺病12万例，每年因尘肺病死亡的人数约2500人。

②煤矿粉尘属于易燃易爆粉尘，若粉尘不及时清理，在井下悬浮在空气中的粉尘达到一定浓度时，会引发燃爆事故。

③煤粉尘若不及时清理，井下能见度会变得很差，还会损害工作场所中的设备，增加设备运行时的阻力，设备很容易出现故障。

二、目前煤矿除尘技术简述

（1）煤层注水

预先在煤层中打若干钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，增加煤的水分和尘粒间的粘着力，并降低煤的强度和脆性，增加塑性，减少采煤时煤尘的生成量，同时将煤体中原生细尘粘结为较大的尘粒，使之失去飞扬能力，煤层注水的除尘效果明显，但所需高压注水设备成本较高，且应用场所有限。

（2）风幕控尘

通过空气射流将粉尘控制在综掘面一定范围内而无法向外扩散，然后通过风筒或其它抽吸装置将粉尘抽出，但在粉尘浓度较大时，将粉尘控制在综掘面对司机视线的影响极大，不利于司机工作，且该方法需配合降尘装置或除尘装置对粉尘进行后续处理。

（3）通风排尘

利用风筒控制风的流向使粉尘随风流排出，降尘效率较低，仅作为辅助除尘方法。

（4）泡沫除尘

按一定比例在水中添加泡沫剂，然后使用发泡器向尘源喷洒大量高倍数泡沫。可应用于井下多个产尘点，降尘率高、且耗水量小，对呼吸性粉尘的抑制效果较为显著。但如今的煤矿井下机械化程度迅速提高，巷道及采掘工作面设置了许多机电设备，如果在作业地点产生大量泡沫会阻碍操作人员的视线，影响安全生产；另一方面，大量泡沫在巷道和工作面受风流的影响而运动，会越聚越多，容易发生封堵巷道，影响井巷风流的畅通。

（5）水幕除尘

一种比较成熟的除尘方法，简单的水幕除尘器主体是一个水罐, 底部为贮水槽, 注满清水, 顶盖部安装多个喷头, 水泵不停地抽取贮水槽内的清水到喷头, 喷洒下来汇集到贮水槽，循环往复, 即为水幕。引风机抽出的含尘气体喷入水罐, 通过水幕时,绝大部分粉尘会在喷淋水的作用下汇入水中流至水罐底部的贮水槽内, 经过长时间的沉淀泥积到水槽底部。水幕除尘器一般要附带一台除湿机, 因为经过水幕除尘器净化的空气含有水分, 会对后面的管道内壁产生腐蚀，需要考虑污水污泥的处理问题。如果生产环境中的粉尘含量较高, 就会对引风机造成堵塞和破坏。对贮水器贮水量也有较大的要求，还有冬季结冰的风险，且分离出的粉尘和净化气体含有水分, 不可重复利用。

（6）化学抑尘

在水中添加粉尘湿润剂、粘结剂或凝聚剂，提高水对粉尘的湿润能力和抑尘效果，防止粉尘飞扬，从而提高煤层注水和喷雾降尘的效率，但化学抑尘的成本极高，易腐蚀设备。

（7）除尘器除尘

此法最为普遍，具体可分为干式除尘器、半干式除尘器及湿式除尘器，工作时一般利用负压将粉尘吸入，然后在除尘器内净化处理后从排污口排出，捕尘净化效果好，除尘效果明显，但袋式除尘器占地面积较大，一次性投入较高；静电除尘器高压变电要求较高；旋风除尘器对细微粉尘的除尘效率较低，且负压的产生一般需要配套通风机。在一定程度上影响了生产单位采购设备的积极性。

（8）喷雾降尘

此法是使用最普遍的湿式降尘方法，雾粒通过重力沉降、惯性碰撞、拦截捕尘和扩散捕集来降尘，但掘进机内喷雾的喷嘴易发生堵塞，实现降尘和维护都比较困难，外喷雾水流量大，不仅锈蚀机器，还会导致煤的含水量增大，掘进机喷雾系统还存在电机冷却水的低压和喷雾水的高压之间的矛盾，由于静压喷雾产生的雾滴捕尘效果不理想，导致40%—50%的全尘及70%—80%的呼吸尘没有被捕捉，所以普遍采用高压喷雾。高压喷雾时，雾流涡流强度大，雾粒分布更加均匀且荷电量及荷电雾粒多，不仅具备低压喷雾的四种作用机理，对呼吸性粉尘等细微粉尘的捕集效果更好。

（9）隔尘技术

该技术是利用条形风口中吹出的缝行空气射流，实现污染源散发出来的污染物和周围空气隔离效果，但这并不是煤矿粉尘的终结办法。

三、雾龙系列除尘器的市场应用及前景

针对矿井除尘各种技术仍难实现无尘化矿井要求的现状，公司对煤粉尘的性质与产生源头进行现场考证，本着结合实际除尘工作中的问题，不一味追求更多粉尘治理措施的宗旨，从源头出发，对如何安全有效地解决粉尘污染问题进行除尘技术的研发和设计。经历十年的潜心研究与矿试，针对巷道、转载点、掘进机、采煤机四个现场，利用多级雾化专利技术，研制出四个系列除尘设备，升级改进了湿式降尘技术，在近三年的市场应用中为客户经济有效地解决了粉尘污染问题，得到用户的广泛认可。

雾龙系列除尘设备特点：①采用雾龙系列除尘器的多级雾化专利技术，无论顺逆风，立体全覆盖尘源②雾形为倒U型和弧形，直射距离远且喷射力强劲，尘粒捕获能力强③喷嘴不堵塞且角度可调范围大，喷嘴不堵塞，对水质要求不高，有效弥补采煤工作面除尘率④降低人工成本，产品使用年限长。

（1）市场应用

雾龙系列除尘器目前作为煤粉尘治理形式的补充与改进，特别是掘进机雾罩除尘器与采煤机雾罩除尘器的生产与应用实践，从功能、除尘效果、易操作等各方面已经走在喷雾除尘技术的前列，弥补了在掘进机与采煤机上固有除尘方式的短板，解决了采煤工作面除尘不彻底、设备升级难的问题，填补了国内空白。

雾龙煤矿井工开采除尘系列产品，其中SKD-3采矿除尘器于2020年初开始在矿井巷道应用，2021年4、5月份相继推出了MWC-4采煤机远射雾罩除尘器、掘进机JWC-5和JWC-6远射雾罩除尘器、HWC-5巷道远射雾暴除尘器，至此，实现我司设计初衷“控制尘源，合理布设，实现智能化无尘矿井”目标更近了一步。截止2022年8月底，共有  座煤矿安装使用，用户主要分布在汾西矿业集团，其中有6座煤矿在两年内陆续采购了3~4次，各矿已安装15~20台，试销至今没有一台出现故障返修，第一批已安装近三年依然运行稳定，没有一个用户差评，他们对雾龙煤矿除尘设备评价是“替代产品”。

（2）市场前景

煤矿开采的过程中会产生大量的煤粉，如钻眼、掘进、运输等各个环节，每个环节由于工艺不同产生粉尘量也有所差异，其中采煤工作面粉尘量比例占据较大，其次是掘进工作面。而煤矿粉尘所产生是危害是很大的，首先粉尘会诱发尘肺病、慢性中毒、皮肤病等，严重威胁作业人员的身心健康。目前统计的尘肺病患者已逾60万人，且每年新增尘肺病12万例，每年因尘肺病死亡的人数约2500人；其次煤矿粉尘属于易燃易爆粉尘，若粉尘不及时清理，在井下悬浮在空气中的粉尘达到一定浓度时，会引发燃爆事故。再次煤矿粉尘若不及时清理，井下能见度会变得很差，还会损害工作场所中的设备，增加设备运行时的阻力，设备很容易出现故障。

截至2019年末，全国煤矿数量减少至5300处左右，建成千万吨级煤矿44处、智能化采煤工作面200多个。大型现代化煤矿已成为全国煤炭生产主体。主产区分布于内蒙古、山西、陕西、新疆、贵州、山东、安徽、河南等8个省（区），原煤产量占到了全国的89.1%。其中山西的在产煤矿605个。据了解全国还有2700多个有色金属地下矿，除尘降尘市场空间巨大。

截至2020年底，雾龙多级雾化除尘技术仅在山西、新疆、云南进行了巷道煤粉尘雾暴除尘器与隧道钻爆除尘器的小规模推广应用，效果显著。

2021年，巷道雾暴除尘器五代、掘进机雾罩除尘器与采煤机雾罩除尘器三代产品已在全国推广，就目前的需求市场规模，产品的市场前景十分广阔。

公司将以提高除尘效率为己任，继续研发升级新产品，实现除尘设备智能自动化，打造智能无尘化矿井，致力成为“用科技快速解决粉尘污染”的实践者与职业健康的坚实守护者。