掘進系統防滅塵清潔生產技術的研究與應用

劉小剛，王 坤

（皖北煤電集團公司百善礦，安徽 淮北235154）

1 背景

煤礦生產過程中產生大量的粉塵，粉塵是煤礦生產中五大自然災害之一，不但嚴重危害井下的作業環境，而且直接危及職工的身心健康，目前每年新增塵肺病上萬例，而且呈上升趨勢，每年造成的直接經濟損失上百億元，礦山事故和職業病問題已成為我國一大社會公害，已造成家庭、社會的問題。百善礦也不例外，研究有效控制煤礦降塵的系統方法和設施是全礦各級管理人員的義務和責任。為了降低掘進迎頭的粉塵，在區管技人員的努力下，研究并制造了相應的降塵設施，目前己應用于各個生產隊，取得了顯著效果。

2 防滅塵清潔生產技術的研究與應用

2.1 源頭防塵措施

（1）煤層注水。一班施工結束后，在掘進工作面迎頭用手持MQB－50型風鉆并排施工2個注水孔，鉆孔布置在巷道的中部距頂板約0.5m處，孔徑42mm，孔深4m，水平間距2m，鉆孔方位與巷道施工方位一致，為方便排屑，鉆孔應有1°～2°仰角，把封孔器直接插入孔內注水，采取注水4m，向前施工2.5m方式依次循環進行。

（2）濕式打眼。在掘進工作面打眼時，將具有一定壓力的水通過鉆具送入正在鉆進的鉆孔孔底，濕潤并沖洗鉆孔中的煤粉，使煤粉在鉆孔中變成漿液流出，從而大大減少打眼作業時的產塵量，降低煤塵的效果顯著，受到職工的好評。

（3）水炮泥爆破。水炮泥袋是煤礦井下放炮除塵、預防電火花用的專用產品，炸藥爆炸后，水炮泥的水在爆炸氣體的沖擊作用下能形成一層水幕，起到降低爆溫、縮短爆炸火焰延續時間的作用，有降塵和吸收炮煙中有害氣體的作用，有利于改善勞動條件和安全生產，據現場實際測定，用水炮泥與用黃泥比較，煤塵濃度可降低50%，二氧化碳和二氧化氮可分別減少35%和45%。

2.2 過程滅塵措施

（1）耙矸機聯動噴霧。耙矸機耙裝及卸載過程中，由于耙斗的作用，將造成大量的粉塵飛楊，是掘進期間產生粉塵較多的一個工序，而耙矸機聯動噴霧使噴霧與耙斗的運行實行聯動，有效的降低耙裝及卸載過程中產生的粉塵量。

（2）耙矸機內置對噴式卸載噴霧。耙矸機卸貨溜槽聯動對噴式滅塵器用6分鍍鋅管焊制與卸貨溜槽口大小相同，并分二排安裝6個俯噴角度為45°的噴頭，噴霧開關與耙矸機操縱桿聯動。耙矸機耙貨時，耙矸機操縱桿聯動打開噴霧開關實施自動噴霧滅塵。由于安裝6個俯噴角度為45°的對噴式噴頭，對卸貨溜槽在卸貨時產生的粉塵實施封閉式全過程的自動滅塵，并實現了耙矸機運行則自動噴霧滅塵，耙矸機停機則自動停止噴霧。

（3）鏈板機卡貨點內置對噴式噴霧。鏈板機卡貨口（轉載點）內置式噴霧滅塵裝置使用Φ18mm鍍鋅管焊制與卸貨溜槽口大小相同，用螺絲固定在軌道下面，在四角各安裝一個噴頭形成對射噴霧。漏斗車向卡貨口卸貨時，打開噴霧開關，4個噴頭噴霧封閉溜貨口，防止粉塵揚起，起到滅塵效果。

（4）鏈板機頭全封閉防塵罩。用3mm厚鐵板加工成鏈板機頭封閉罩，上蓋安裝鉸鏈，內置噴霧噴頭，噴霧裝置使用壓桿式噴霧開關。在鏈板機運行時，利用下泄煤的壓力打開噴霧開關自動對卸貨時產生的粉塵實施噴霧滅塵，而鏈板機停止運行時，壓桿式噴霧開關失去壓力而關閉噴霧，實現了鏈板機運行則自動噴霧滅塵停機而自動停止噴霧的聯動性，且防塵罩上蓋可打開，方便動性檢修。

（5）鏈板機全程煤流感應式噴霧。利用注液槍感應開關制作的鏈板機煤流自動噴霧裝置，在鏈板機檔煤板上方每隔15m安裝一道感應開關，感應開關由液壓槍和碰觸連桿組成，連桿隨著煤炭的運動而前后擺動，連桿帶動感應開關打開或關閉，實施動態流動噴霧，實現皮帶機上有煤流時自動噴霧除塵、無煤流時停止噴霧降塵功能。

2.3 輔助滅塵措施

（1）巷道灑水滅塵。掘進一區堅持在迎頭30m內的巷道內每班一次人工灑水，30m以外的巷道每天一次人工灑水，通過灑水可有效沖刷巷道內幫、頂的浮塵，避免因放炮沖擊或局扇通風造成巷道內煤塵飛楊，降低了巷道內的浮塵濃度。

（2）旋轉噴霧裝置。掘進一區使用的旋轉噴霧，霧化效果好，能夠將水流全部霧化，不產生水珠，與風流混合效果好，漂流距離遠，防塵面積大，極大地改進了防塵效果，是井下有效控制粉塵蔓延不可缺少的霧化降塵裝置。

（3）全段面封閉卷簾式捕塵網。全斷面封閉卷簾式捕塵裝置用防塵網（窗紗）、木條對巷道斷面實施全斷面封閉，在巷道中預留一高度為1.8m、寬度為1.4m的卷簾門便于礦車和人員通行，卷簾門用手拉鏈升（打開）降（封閉）通行（車）過道。另在卷簾門下行風1.5m處安裝一道噴霧裝置。噴霧裝置噴霧時，噴頭頂風噴射到全斷面防塵網上，使防塵網掛滿水珠從而實現捕塵凈化風流的目的。全斷面封閉卷簾門升降自如，升起后即可方面行人、車輛通行，降落后實施全段面捕塵凈化風流，此裝置實現全斷面封閉捕塵，大大降低了巷道內的浮塵濃度。

3 效果

6126－2 運輸機巷掘進過程中實施綜合防塵系統，粉塵濃度大為降低，其前后實測粉塵濃度見表1。

表1 6126－2機巷實施系統防滅塵前、后的粉塵濃度實測情況

系統滅塵管理技術及設施的具體實施應用，降塵效果顯著，粉塵濃度最高的工序由原來的9.4mg／m3，降至1.6 mg／m3，降塵率達83%，消除了由于粉塵產生的各種危害和隱患，保障了職工的身心健康。無塵化礦井的創建是全礦職工共同追求的目標，隨著無塵化礦井創建工作的深入開展，無塵化生產的程度顯著提高，創造了良好的作業環境，尤其是掘進系統，隨著高效系統防滅塵管理技術與設施的創新與應用，掘進系統及全礦的防塵工作將會得到更大的提高。