新型噴霧控制裝置在掘進工程中的改造與應用

李培春,姚金剛

(恒源煤電股份有限公司任樓煤礦, 安徽淮北市 235123)

新型噴霧控制裝置在掘進工程中的改造與應用

李培春,姚金剛

(恒源煤電股份有限公司任樓煤礦, 安徽淮北市 235123)

隨著煤礦開采水平的提高,煤礦井下粉塵危害也日趨嚴重,在錨噴巷道噴漿及放炮過程中,工人容易長期處于高粉塵環境下作業,增加了患職業塵肺病的風險。通過對噴霧裝置的改造,能有效地將噴漿作業粉塵由 5 g/m3降到 0.5 g/m3,從而控制了工作面的粉塵危害。

巷道掘進;噴漿支護;噴霧降塵;噴霧控制裝置

現有煤礦巖巷支護基本采用錨梁網噴支護,光面爆破是巖巷掘進的主要方式之一,噴漿與工作面放炮是巖巷掘進過程中最主要的兩道工序,在這兩道工序施工過程中都會產生大量的粉塵,對人體傷害最大,而有效解決降塵的方法就是采用能覆蓋巷道全斷面的噴霧裝置。現階段這種方式與噴漿機不聯動,往往滯后或由于工人安全意識淡薄不開啟噴霧控制裝置,造成工作面空氣粉塵濃度增大;而在放炮過程中,往往開啟的水量小甚至不開啟噴霧裝置,也造成工作面空氣質量嚴重下降,嚴重危害職工的身體健康。通過不斷實踐,對傳統噴霧控制裝置進行了改造,大大改善了巖巷掘進工程中降塵的效果。

1 新型噴霧控制裝置

該噴霧控制裝置由電磁鐵、主閥芯、副閥芯、殼體等部分組成 (見圖1)。進水口通過閥哨與工作面的防塵水管相連,出水口通過閥哨與工作面的噴霧裝置相連。該控制裝置按功能可分為自動控制系統和手動控制系統兩部分。一是由主閥芯和磁鐵組成自動控制系統,用來控制噴漿過程噴霧的開啟與關閉。二是由手柄和副閥芯組成的手動控制系統,用來控制放炮過程噴霧的開啟和關閉。

圖1 噴霧控制裝置結構

1.1 自動控制系統部分

電磁鐵通過電纜與噴漿機的控制開關相連,通過噴漿機的啟動和停止來控制電磁鐵。

具體過程為:當噴漿機啟動時,電磁鐵帶電,使其內部鐵心運動,帶動主閥芯移動,使進水口和出水口 (接噴霧)連通,實現噴霧功能。當噴漿機斷電后,靠電磁鐵內的彈簧的力量使主閥芯復位,斷開進水口與出水口的連通,從而關閉噴霧。

1.2 手動控制系統部分

通過手柄的正向旋轉來帶動副閥芯的移動,當副閥芯移動一定位移后,進水口與出水口相連,實現放炮過程的噴霧。當手柄反向旋轉使副閥芯移動則斷開進水口與出水口的連通,關閉噴霧。

1.3 裝置性能分析

(1)可靠性能分析。此控制裝置使用的交流電磁鐵起動力較大,動作靈敏,動作時間約為 0.01～0.03 s。

(2)安全性能分析。本裝置中的電磁鐵帶有防爆外殼,符合礦用防爆要求。

(3)適用性能分析。礦井水多為中性偏酸性,該裝置選用抗腐蝕性材料制造,因此,能夠適用井下控制噴霧的要求。

2 裝置應用

2.1 使用注意事項

(1)由于受電磁鐵性能的影響,該裝置在使用時防塵水管中的水壓要控制在 0.8～4.2MPa之間。

(2)該裝置需要檢修或更換時,必須切斷扒矸機電源。

(3)該閥所有的連接部分均采用橡膠密封圈密封,在正常使用過程中不會出現滴、漏等浪費現象,但每次拆裝維修時都要檢查密封圈。

(4)該裝置的電磁鐵部分必須配備隔爆元件,以防止失爆事故的發生。

2.2 效果分析

以往掘進工作面因噴霧問題造成工作面粉塵濃度達到 1～3 g/m3,最大達到 5 g/m3,嚴重威脅工人的健康,而使用新型噴霧裝置后,噴漿過程中最大的粉塵濃度僅為 0.5 g/m3左右,充分實現了降塵的效果。

3 結 論

礦井粉塵治理是一項長期艱巨的任務,不僅關系到職工的身心健康,而且還影響到煤礦的經濟效益、社會效益等一系列問題。采取有效技術措施抑制和消除懸浮于空氣中的粉塵,是防治粉塵危害的根本方法。通過實踐證明,新型噴霧裝置大大提高了工作面的防塵效果,杜絕了因人為因素造成的工作面空氣質量下降的現象,使噴漿時的粉塵濃度由5 g/m3降到 0.5 g/m3,收到了較好的效果,對煤礦煤巷掘進及工作面回采時的降塵也有很強的借鑒意義。

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[3]謝 超,劉 銀.煤礦巷道定點噴霧降塵方法探討[J].煤礦

機械,2007,(6):75-77.

2010-07-30)

李培春 (1981-),男,安徽淮北人,助理工程師,從事煤礦鉆掘工區生產技術管理工作。