粉塵是礦山企業最主要的職業病危害因素，礦山采選過程的各生産工序均會産生一定量的粉塵，尤其是井下采掘工作面和地表的破碎、篩分生産系統，産生的粉塵濃度最高。通過前期對礦山粉塵開展粒度分析發現，礦山粉塵的粒徑主要集中在-100 μm，其中粒徑-50 μm微細粉塵質量分布達到90%以上，因此礦山粉塵主要為高濃度的微細粉塵。微細粉塵不易沉降，對作業崗位的工人身心健康危害極大，可能引發塵肺病。同時，生産崗位高濃度的粉塵也會對作業人員的視線造成幹擾，容易導緻誤操作，引發生産安全事故。

濕式除塵器是礦山除塵系統的首選除塵設備，主要原因是濕式除塵器初投資低、結構簡單、容易操作，能夠有效淨化濕度較大且含有黏性粉塵的氣體。在礦山行業，由于礦山粉塵具有高濕高濃度的特點，袋式除塵器的應用極易出現黏袋及使用壽命短的缺陷。因此，濕式除塵器在礦山應用廣泛，主要應用于礦山井下采掘工作面、卸礦站、粗破碎硐室以及地表破碎、篩分車間、轉運站等粉塵比較集中的産塵作業場所。随着國家對環保意識和粉塵排放标準的不斷提高，如今越來越多的廠家、高校和科研單位對濕式除塵器在礦山的應用開展技術攻關，旨在開發出更高效的新型礦用濕式除塵器，以滿足國家現行的粉塵排放标準的要求。

1 除塵原理

濕式除塵器的工作原理是将空氣動力學、流體力學、射流力學和氣溶膠力學等經典理論與旋流技術有機結合，應用于同一裝置中。采用噴霧器産生的微細水霧對粉塵顆粒進行捕集，粉塵凝聚于水霧顆粒表面，自身質量和粒徑增加而沉降下來。噴霧器噴出的水霧分布均勻且水霧粒子的粒徑小，可使空氣中的水蒸汽濃度迅速達到飽和狀态，同時均勻分布的微細水霧射向含塵空間時，與空間的粉塵粒子能夠充分接觸，這些都為粉塵的濕潤、凝并提供了非常有利的條件。然後，霧滴與塵粒經集流口随氣流進入旋流除塵脫水段，進一步對粉塵進行離心分離，水膜黏住到達除塵器壁面的粉塵并随水通過塵漿收集器排出除塵器。

含塵氣流進入濕式除塵器後，不同粒徑的粉塵在氣流空間中的運動特征不同，由除塵器内部的噴霧器産生的水霧顆粒會與粉塵産生碰撞、攔截和擴散等綜合作用，最終形成塵水混合物。在旋流除塵脫水段離心力的作用下，塵水混合物被抛到壁面被脫除。因此，重力沉降、慣性碰撞、靜電捕集、攔截捕集、布朗擴散以及離心分離等多種作用機理綜合形成了濕式除塵器除塵技術機理。

2 發展現狀

通常情況下，水與含塵氣流接觸的方式主要為水滴、水膜和氣泡3種形式。濕式除塵器在淨化含塵氣流過程中實際上可能同時發生以上2種甚至3種接觸方式。因其具有初投資低、結構緊湊，且對高濕高濃度的黏性粉塵也具有較高的除塵效率，因此應用非常廣泛。

随着我國工業水平的快速發展和環保要求的不斷提高，先後出現了各種高效濕式除塵器。不同類型的濕式除塵器的脫水方式以及分散液體的方式是不相同的，以下列表對幾種典型的濕式除塵器的性能進行比較。

在以上幾種典型濕式除塵器中，除塵效率最高的是文丘裡濕式除塵器，但其也存在能耗高、耗水量大的缺點；其他除塵效率較高的濕式除塵器同時還具有體積大的缺點；部分濕式除塵器除塵效率較低，無法滿足當前環保标準的要求。

3 礦用濕式除塵器存在的問題

國内外有關學者對濕式除塵器進行了大量的研究工作，從濕式除塵器的除塵機理到某些參數對裝置的性能影響等方面均取得了許多理論成果，這為認識和開發新型礦用濕式除塵技術及裝置奠定了良好的基礎。不過在現場實際應用中，仍然沒有一種使用簡便可靠的相關濕式除塵設備，國外已有荷電濕式除塵設備，結構相當複雜，在國内現有技術條件下無法使用。從國内礦山使用濕式除塵器的情況看，水膜除塵器、沖擊除塵器、文丘裡除塵器、纖維層過濾除塵器等常用設備中，這些設備或是除塵效率低、波動範圍大，或是耗水量大、存在水處理問題，或是除塵效率雖高但阻力很大，或是除塵器易堵塞等等。其他新型除塵器如水霧荷電除塵器、纖維栅除塵器等僅停留在試驗研究中，未在礦山推廣應用。

礦用濕式除塵器經過十幾年的發展，雖然在礦山應用過程中取得了一定的除塵效果，但随着國家節能減排要求的提高，濕式除塵器在礦山實際使用過程中，仍然存在一些不可忽視的問題。

(1)濕式除塵器的除塵效率與噴霧的參數、粉塵性質密切相關。目前礦用濕式除塵器對礦山的呼吸性粉塵除塵效率不高。因此，礦用濕式除塵器的結構、噴霧器型式及布置位置、噴霧水量和水壓等還需要進一步研究優化，以提高濕式除塵器對礦山呼吸性粉塵的除塵效率。

(2)當前礦用濕式除塵器的脫水裝置脫水效率欠佳，淨化後的氣流仍存在帶水情況，給後續設備和工作部件的運行和管理帶來嚴重影響，這些水汽會引起風機葉片運轉不平衡，使得風機産生振動甚至葉片和地腳螺栓發生振裂現象。

(3)國内現有礦用濕式除塵器普遍存在除塵效率不高、阻力和能耗過大、漏風率高、耗水量大、耐磨和耐腐蝕性能差等問題。

(4)目前使用的礦用濕式除塵器都是小風量、低負壓的，按照國内礦山的發展趨勢，未來大産能、大規模的機械化開采必然要求礦用濕式除塵器朝大風量、高負壓方向發展，在這種情況下如何滿足其除塵效率、阻力、能耗和降噪要求是未來急需解決的難題。

4 結論與展望

粉塵污染問題一直是礦山生産過程中的安全隐患，礦山除塵廣泛采用濕式除塵技術及裝備，随着我國礦山企業對粉塵防治工作要求的進一步提高，勢必對礦用濕式除塵器提出更高的要求。因此，礦用濕式除塵器需要在現有除塵器的基礎上進行優化，設計研發出更加适合礦山的新型礦用濕式除塵器。綜合考慮礦山生産的實際情況，未來應從以下幾個方面考慮礦用濕式除塵器的發展方向：

(1)除塵效率高。随着國家對粉塵排放濃度的限值越來越嚴格，針對礦山企業研究高效率的除塵設備是必然趨勢。如果除塵設備的淨化效率不高，雖然解決了崗位粉塵污染，卻産生了新的大氣污染問題。目前在礦山除塵系統中，由于普遍采用濕式除塵器，因此隻有開發出高效的濕式除塵器才能達到環保排放标準的要求。

(2)處理風量大。當前，随着生産工藝設備不斷向大型化發展，除塵設備處理的粉塵氣流量也大大增加，沒有大型除塵設備就難以解決除塵風量的需求。

(3)礦用濕式除塵設備的結構及性能參數優化。對現有的濕式除塵器進行結構優化，在确保具有較高除塵效率的基礎上，進一步降低除塵器阻力、能耗等指标以及研究除塵器排放的污泥綜合回收利用技術及設備。

(4)新型濕式除塵設備的研制。對現有濕式除塵器開展技術攻關，開發出适應礦山特點的新型高效礦用濕式除塵器，實現濕式除塵器的大型化、系統化、節能化以及智能化特性。