在煤矿粉尘治理领域，内喷雾系统的 “空转” 现象早已成为行业痛点。据中国煤炭工业协会 2024 年发布的《煤矿粉尘防治技术现状调研报告》显示，全国在用采煤机中仅 18% 的内喷雾系统处于正常运行状态，而掘进机内喷雾的有效使用率更是不足 3%。这种 “有设备无功能” 的尴尬局面，根源在于旋转水封技术的可靠性缺陷 —— 这个看似不起眼的关键部件，正成为制约煤矿粉尘治理的 “卡脖子” 难题。

行业困局：旋转水封失效的连锁反应

旋转水封作为连接固定供水系统与旋转截割部的核心组件，其技术可靠性直接决定内喷雾系统的生死。当前行业普遍面临的三大困境，让煤矿企业陷入 “用则设备损，不用则粉尘超” 的两难抉择。

寿命短板造成的维护灾难

国家能源集团设备管理部 2023 年发布的《煤矿机械关键部件寿命分析报告》显示，传统旋转水封的平均寿命仅为 45-60 天，其中：

1. 采煤机旋转水封：10% 能勉强达到 5个月寿命，30% 在 3个月内失效，其余在两个月左右即出现泄漏
2. 掘进机旋转水封：因工作环境更恶劣（振动强度是采煤机的 1.8 倍）；密封轴径大，对密封的要求更高，故100% 无法维持 1 个月连续运行

频繁更换带来的不仅是直接成本增加，更严重的是停机损失。每更换一次旋转水封需停机 4-6 小时，按中型矿井日产 8000 吨原煤计算，单次停机损失可达 12-18 万元。

泄漏引发的设备连锁损伤

旋转水封失效的核心危害在于喷雾水与润滑油的 “交叉污染”：

3. 水侵入轴承室的润滑油后，会导致油液乳化，润滑性能下降 70% 以上，轴承磨损速度加快 3-5 倍
4. 水分蒸发后形成的盐垢附着在齿轮表面，会加剧齿面疲劳剥落

这种 “为防尘而损坏设备” 的悖论，让多数煤矿企业选择 “宁冒粉尘超标风险，不担设备损坏责任”。

合规与生产的现实冲突

《煤矿安全规程》的强制要求与现场生产的实际困境形成尖锐矛盾：

6. 安全监察时临时启用，检查结束后立即关闭，形成 “应付式喷雾”
7. 部分矿井干脆不启用内喷雾系统，采用 “外喷雾 + 罚款认罚” 的消极策略

山东煤矿安全监察局鲁西分局 2024 年第一季度的执法数据显示，因内喷雾系统失效开具的整改通知书中，其中 87% 的企业反馈 “非不愿为，实不能为”。

旋转水封技术的发展与探索方向

面对旋转水封的技术难题，行业内一直在进行多方面的探索与研究，旨在突破 “寿命短、易泄漏” 的瓶颈，推动内喷雾系统有效发挥作用。

材料革新方向

研究人员致力于开发更适应煤矿井下环境的密封材料。通过在传统材料中添加特殊成分，或研发全新的复合材料，以提升材料的耐磨性、耐腐蚀性和抗老化性能，从而延长水封的使用寿命。例如，尝试将高强度纤维与弹性体结合，在保持弹性的同时增强结构强度，提高材料对复杂工况的耐受能力。

结构优化探索

借助先进的仿真分析工具，对旋转水封的结构进行优化设计是重要的研究方向。通过改变密封唇口的形态、分布方式，优化内部压力传导路径，使压力分布更均匀，减少局部磨损。同时，设计更合理的泄压和导流结构，降低密封面的压力负荷，避免因压力过高导致的早期失效。

技术融合

增设传感器或设置密封观察窗等方式，及时掌握水封的状态变化。实现对水封失效的提前预警，便于煤矿企业进行预防性维护，减少非计划停机时间。

内喷雾系统的重要性与行业期待

内喷雾系统作为煤矿粉尘治理的关键环节，其有效运行对保障矿工职业健康、提高设备使用寿命、确保生产安全具有重要意义。

从健康保障角度看，有效的内喷雾系统能显著降低井下粉尘浓度，减少呼吸性粉尘对矿工肺部的伤害，降低尘肺病等职业病的发病率，改善井下作业环境。

从设备维护角度，稳定运行的内喷雾系统可减少粉尘对设备的磨损和腐蚀，降低设备故障发生率，延长设备使用寿命，减少维护成本和停机损失。

从安全生产角度，符合标准的内喷雾系统能满足《煤矿安全规程》的要求，避免因粉尘超标导致的安全隐患，同时减少因设备故障引发的生产中断，保障生产的连续性和稳定性。

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撰稿人：吉林省泰嘉矿业设备有限公司

2025年7月10日