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德国首次使用组合的KSS安全喷雾系统

2019-03-08 09:53:38

德国首次使用组合的KSS安全喷雾系统

德国首次使用组合的KSS安全喷雾系统

尼德贝尔克煤矿和DMT专业试验站(矿井通风安全试验和机器安全试验)一起协作研制成一种截割定向喷咀和AS-喷咀组合为一体的KSS安全喷雾系统。KSS安全喷雾系统是由一个结构简单的截割定向喷咀组成,喷水是从每个齿座上不同尺寸的喷咀中间接或直接地喷射出来。截割定向喷咀与改进的AS-喷咀组合在一起,当气压吹出时也喷出附加的水用于截割区通风。为了减少喷水量截割区通风是靠截割头上水-空气-混合喷射。这种围饶着截割头的混合喷射避免了截割区不断地喷水,与此同时也避免了瓦斯爆炸的可能性,致使截割定向冷却的喷水量明显减少。为了进一步发展组合的KSS安全喷雾系统,该系统在DMT专业试验站的部分端面掘进机试验台上和井下作试验已证实灭火作用的高效性。经井下的样机试验也证明这种水-空气-混合喷射的适用性并且可以取消以前配有喷雾阀和消耗量大的单个截齿控制件。

1. 试验台的试验

在埃森的DMT部分端面掘进机试验台上安装了一台阿尔卑尼AM105部分端面掘进机截割头的样机。KSS喷雾系统是根据制造厂的规定安装的。为了进行灭火试验建造了假壁工作面, 掘进机在假壁工作面上掘进,瓦斯从打洞的孔中送出并着火。所有的孔灌入的瓦斯流量为600 L/min,这与工作面每平方米特殊的瓦斯流量为300 L/min是一致的。灭火的有效参数如下:

1) 截割定向喷咀的水流量和水压。

2) AS-喷咀的水流量和水压。

3) AS-喷咀的超压值。

4) AS-空气喷咀和水喷咀的排列数和定位值。

试验结果规定:截割头使用改进的AS-喷咀后,工作面应始终达到安全灭火的效果,附加的截割定向冷却器配有不断续喷水的0.5mm喷咀或者配有间续喷水的0.75mm喷咀。

为了达到安全灭火目的,在使用上述两种不同的截割定向冷却喷咀时不允许超过的极限值:每个喷咀的喷水压力27bar, 水流量0.5 L/min,喷水扇形范围180o。

AS-喷咀调节的极限值如下:

AS-喷咀中空气的静超压为1.3bar, 每个水喷嘴的水流量为0.5 L/min。

2.井下样机使用情况

根据试验台的试验结果,改进的AS-喷咀安装在AM105部分断面掘进机上投入尼德贝尔克煤矿4650掘进巷道使用。借助PROMOS控制器可监控喷雾系统包括测量数据传输和极限值被超过时断开截割电机。截割工作时所显示的测量数据将远距离传递给井上并加以储存。

在使用样机时截割定向冷却的水压极限值为30bar, 水流量的极限值为34 L/min,这与每个截齿的0.55 L/min水流量是一致的。两个AS-喷咀水流量的极限值稳定在5 L/min时与每个水喷咀的水流量0.5 L/min是相符的。根据上述极限值以水流量39 L/min作为总水流量的极限值。截割用的水流量42 L/min被指定为工作数值。

AS喷咀的超压工作值稳定在2.3~2.4bar之间, AS-喷咀中空气下限值规定2 bar, 上限值为2.7 bar。在几个月的样机试验中没有发现额定值的不足之处。在尼德贝尔克煤矿,至今用于部分端面掘进机上的KSS安全喷雾系统是进一步发展的产品,他便于维护、喷水压力低、喷水耗量和喷咀的磨损也低,因而深受井下工作人员的欢迎。

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