礦山主井風流凈化及風量控制技術研究

方 向

(銅陵有色股份安慶月山礦業有限公司, 安徽安慶市 246131)

礦山主井風流凈化及風量控制技術研究

方 向

(銅陵有色股份安慶月山礦業有限公司, 安徽安慶市 246131)

闡述了安慶銅礦主井破碎硐室的粉塵以及礦石運輸時的揚塵對主井風流污染的問題。通過分析,在破碎硐室采用濕式除塵系統來密閉凈化除塵,達到了凈化主井風流,改善井下空氣質量的目的,為井下生產創造了良好的作業環境。

風流;粉塵;破碎硐室;濕式除塵;密閉凈化

安慶銅礦的主井井筒凈直徑為4.5m,井深778 m(+78～-700m),與井下-285,-400m等中段貫通,采用20t底卸式箕斗運輸礦石,在主井內-436m水平和-616m水平位置分別設有兩個一級破碎站。

原設計主井為回風井,但由于受沒有安裝調風設施以及主井口地勢高的雙重影響,主井不但不出風,反成為礦井的主要進風井之一,進風量達40～70m3/s。因受兩個破碎硐室的影響,主井所進風流風質較差(風流含塵濃度大于0.5mg/m3),嚴重破壞了井下的生產作業環境。

1 主井破碎硐室粉塵污染治理

針對主井破碎硐室和主井口破碎車間的粉塵以及礦石運輸的揚塵對主井進風的污染,經過研究,確定對主井風流凈化的措施之一為:對破碎硐室采用濕式除塵系統密閉凈化除塵。

1.1 破碎硐室基本情況

-616m破碎硐室作業時的主要產塵點有2#破碎機進料口(下稱1#產塵點)、2#破碎機出料口(下稱2#產塵點)、2#破碎機與出料口相對一側底座處(下稱3#產塵點)。據初步測定,作業時破碎硐室內粉塵濃度大約為50～60mg/m3,室內的通風量約為54000m3/h。另外,破碎硐室旁有已開拓好的除塵硐室,其長×寬×高=6300mm×3900mm×6300 mm。供水系統的水壓能滿足除塵器的運行需要,且有排水系統。

1.2 除塵系統方案及除塵器選型

除塵器的種類較多,主要有重力除塵器、慣性除塵器、旋風除塵器、電除塵器、濕式除塵器和袋式除塵器。因礦井粉塵有較好的親水性,并結合破碎硐室和礦山的實際情況,確定-616m破碎硐室采用濕式除塵器。

處理風量可滿足需要的各方案除塵器的效率及投資成本等因素的比較結果見表1。

表1 除塵器方案比較

從表1可以看出,方案1具有占地少,耗水量低等特點,是4個方案中的最優方案。

根據上述分析與比較,確定采用三點密閉、兩點集塵、沖激式除塵器的硐室除塵系統,其粉塵污染治理的工藝流程如圖1所示。

圖1 破碎系統除塵工藝流程

通過計算,本除塵系統排風量約為9400m3/h,故選定功率為15kW的CCJ/A-10型除塵機組。

2 應用效果及分析

通過安裝破碎硐室沖激式除塵系統,使得井下空氣質量得到了較好的改善。為了評價該系統使用的優劣性,在破碎機正常運行時,選定了破碎機頂部操作平臺、破碎機電機平臺、破碎硐室地面、-580m中段石門4個崗位粉塵采樣點,用粉塵采樣器集中采樣,對比測定除塵器正常運行前后各采樣點的粉塵濃度(平均值),并測定除塵器的除塵效率,結果如表2所示。

表2 破碎硐室粉塵測定結果

從表2可以看出,-616m破碎硐室安裝沖激式除塵系統后,除塵系統產生的負壓使破碎系統產生的粉塵基本被收集,并經過除塵器凈化,這樣作業環境得到了較大的改善,主要作業點的粉塵濃度基本達到國家標準。破碎機頂部操作平臺的粉塵濃度為3.17mg/m3,雖未達到2mg/m3的國家標準,但比原30.11mg/m3的粉塵濃度已降低了很多,足見其效果良好。此外,-580m中段進風石門內風流的粉塵濃度為0.45mg/m3,比原0.97mg/m3降低了一半多,也低于新鮮風風質標準0.5mg/m3。

3 結 論

安慶銅礦主井-616m破碎硐室作業時產生的粉塵不僅污染作業環境,而且污染-580m中段的進風源,對工人的身體健康十分不利。在破碎硐室安裝并運行沖激式濕式除塵器的結果表明:

(1)由于井下礦石粉塵的親水性較好,故選用沖激式濕式除塵系統,其收塵效果較好,正常運行后,作業崗位的粉塵濃度基本達到國家標準。

(2)沖激式除塵器占地面積小,宜在空間較小的井下硐室內安裝使用。

(3)沖激式除塵器的洗塵用水是定期排放,且沉淀池的上清液可以回用,減少了污水的排放量,耗水量較少。

(4)沖激式除塵系統工程投資少,除硐室外,整個工程僅用6萬元左右,且安裝維護簡單,運行穩定可靠。

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2010-03-25)

方 向(1964-),男,安徽桐城人,采礦工程師,主要從事企業生產技術和安全管理工作。