綜合防塵技術(shù)在巖巷綜掘施工中的應(yīng)用

摘要：煤炭行業(yè)是最主要的產(chǎn)塵行業(yè)之一。近年來，隨著煤炭行業(yè)機械化程度的增高，巷道的不斷延伸，采用單一的降（除）塵技術(shù)已經(jīng)越來越滿足不了生產(chǎn)的需要。文章從綜合除塵角度出發(fā)，分析了井下巖巷工作面進行除塵的過程及方法。

關(guān)鍵詞：綜合防塵技術(shù)；巖巷綜掘施工；綜合除塵；除塵設(shè)備；除塵效率 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD263 文章編號：1009-2374（2015）10-0162-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0932

在煤礦開采過程中，如鉆眼、爆破、掘進、采煤及噴漿作業(yè)，或在煤（巖）的裝載運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)，都會產(chǎn)生大量的粉塵，不僅危害人體健康，且容易引發(fā)礦塵爆炸，降低工作場所的能見度，加速機械磨損，所以礦井進行安全生產(chǎn)不能缺少的工作即為積極運用合適的防塵與降塵對策。

1 除塵風(fēng)機改裝前除塵現(xiàn)狀

淮南礦業(yè)集團張集礦開拓一區(qū)112隊綜掘施工的1123（3）～1124（3）底抽巷，在除塵風(fēng)機改裝前使用的除塵方法為綜掘機外噴霧、除塵風(fēng)機和水幕簾除塵。2013年3月4日早班，在迎頭往后70m處測得除塵風(fēng)機開啟前后除塵效果為：全塵由450mg/m3降到380mg/m3，除塵效率為15.6%，呼吸性粉塵由235mg/m3降到172mg/m3，除塵效率為36.6%，遠低于除塵風(fēng)機銘牌標(biāo)示除塵效率，除塵效果不佳。

2 各類除塵設(shè)備的安裝及使用

我們選擇1123（3）～1124（3）底抽巷作為試驗地點。該巷道距離13-1煤層底板15～20m，巷道設(shè)計長度2527m，主要運用錨鏈網(wǎng)進行支護，高達到3300mm、寬達到4400mm的直墻半圓拱斷面，通過巖巷綜掘機進行掘進，日進尺往往達到4m，巖性不僅屬于花斑泥巖與泥巖，還屬于粉細砂巖以及細砂巖，巷道進行掘進的時候，有比較多的產(chǎn)塵量。為改善職工勞動環(huán)境，降低掘進期間的粉塵濃度，我礦采用了除塵風(fēng)機短壓長抽附壁風(fēng)筒調(diào)風(fēng)、迎頭泡沫除塵、回風(fēng)流防塵水幕簾、粉塵抑制劑還有強化個體防護等若干防塵對策一體化的綜合防塵技術(shù)，以減少粉塵對職工、設(shè)備的危害。

2.1 除塵風(fēng)機短壓長抽附壁風(fēng)筒調(diào)風(fēng)裝置工作原理

1123（3）～1124（3）底抽巷通過運用2×30kW的局扇正壓供風(fēng)，在風(fēng)筒出口它的風(fēng)量往往達到

416m3/min，在迎頭之處，進行KCS-408ZZ型除塵風(fēng)機的增設(shè)，吸風(fēng)量經(jīng)常達到380m3/min。需要確保除塵風(fēng)機可以有效地吸收巷道迎頭風(fēng)流里面的一些粉塵，保證除塵效果實現(xiàn)最優(yōu)，此時于風(fēng)筒之處進行附壁風(fēng)筒的增設(shè)。針對附壁風(fēng)筒其中的擋板進行調(diào)整，進而減少迎頭的供風(fēng)量，保證除塵風(fēng)機吸風(fēng)量與其中的迎頭供風(fēng)量實現(xiàn)有效的匹配。若干試驗表明：在除塵風(fēng)機吸風(fēng)口距離迎頭達到4m的時候，與此同時風(fēng)筒出風(fēng)口距離迎頭達到10m，風(fēng)筒出口風(fēng)量達到230m3/min的情況之下，進而讓除塵風(fēng)機實現(xiàn)了最大化的除塵效率。

除塵風(fēng)機短壓長抽附壁風(fēng)筒調(diào)風(fēng)裝置除塵效果。迎頭綜掘機進行割巖的時候，要對附壁風(fēng)筒里面的擋板進行調(diào)整，保證迎頭供風(fēng)量達到230m3/min，確保側(cè)壁出風(fēng)量達到186m3/min，處于除塵風(fēng)機出風(fēng)口往外部5m的位置，除塵風(fēng)機進行開啟與關(guān)閉，還有迎頭風(fēng)量變低的情況下，積極地監(jiān)測巷道里面的粉塵。除塵風(fēng)機短壓長抽附壁風(fēng)筒調(diào)風(fēng)裝置除塵效果，能看出：1123（3）～1124（3）底抽巷不對附避風(fēng)筒調(diào)節(jié)迎頭風(fēng)量進行使用的時候，只是將除塵風(fēng)機打開的狀況下，全塵的降塵率只達到了42.01%，呼塵的降塵率只達到了43%；通過附避風(fēng)筒針對迎頭供風(fēng)量和除塵風(fēng)機吸風(fēng)量這二者間的聯(lián)系進行良好的調(diào)節(jié)以后，巷道里面全塵的降塵率會達到70.82%，與此同時呼塵的降塵率也達到了64.68%，有很好的效果。

2.2 泡沫除塵的原理與效果分析

2.2.1 原理介紹。泡沫除塵需要把水還有發(fā)泡劑進行合適比例的混合，然后使用泡沫發(fā)生器，出現(xiàn)許多泡沫，將其噴灑至塵源，有時也噴灑到含塵的空氣里面，在泡沫噴灑至料堆上面的產(chǎn)塵點的時候，此時讓無空隙的泡沫體對一些塵源進行遮擋，導(dǎo)致粉塵保持抑制、濕潤的狀態(tài)；在泡沫噴灑至含塵空氣里面的情況下，產(chǎn)生許多泡沫群，總表面積與體積處于非常大的狀態(tài)，和塵粒的接觸面還有黏附性變大，除塵效率得以變高。

2.2.2 效果分析。要對泡沫除塵效果進行驗證，需要正確測定巷道迎頭產(chǎn)塵區(qū)的產(chǎn)塵量。測定結(jié)果說明：對泡沫除塵進行運用之前，迎頭產(chǎn)塵區(qū)的全塵濃度與呼塵濃度往往分別達到422mg/m3、280mg/m3；運用了泡沫除塵以后，全塵濃度與呼塵濃度分別達到了

280mg/m3、162mg/m3，全塵與呼塵降塵率分別達到33.6%、36%，效果很好。

2.3 防塵水幕簾降塵系統(tǒng)

這個系統(tǒng)往往于巷道迎頭往后面50～150m之處安裝三道擋塵簾，還要增設(shè)自動噴霧與水氣兩相噴霧降塵這一設(shè)備，進而實現(xiàn)降塵、捕塵與濕塵的目的。這一系統(tǒng)的裝置不僅有高壓水質(zhì)過濾器、水氣兩相噴霧與擋塵簾，還包括粉塵濃度傳感器、主控制箱以及防爆電磁閥這些。

2.3.1 防塵水幕簾降塵系統(tǒng)工作原理。這個系統(tǒng)的除塵原理如下：主要通過擋塵簾對風(fēng)流里面的粉塵進行阻擋，讓粉塵處于擋塵簾上面，然后使用噴霧裝置積極地洗刷擋塵簾，進而讓擋塵簾上面的粉塵流到巷道底板上面，如此循環(huán)下去，最終不僅實現(xiàn)降塵、捕塵效果，也實現(xiàn)濕塵的效果；另外確保噴霧噴灑的霧化顆粒于擋塵簾的上風(fēng)側(cè)處于懸浮狀態(tài)，事先就擋塵簾上風(fēng)側(cè)風(fēng)流內(nèi)部的粉塵實施濕潤處理，經(jīng)由擋塵簾的情況下，合適地粘貼到擋塵簾上面，噴霧處于擋塵簾產(chǎn)生的水流流到巷道底板。

2.3.2 防塵水幕簾降塵系統(tǒng)效果。需要對防塵水幕簾的降塵效果進行驗證，巷道實施掘進的時候，于防塵簾前后20m的地方選取四個測點主要就巷道里面的粉塵濃度實施測量。根據(jù)防塵水幕簾降塵系統(tǒng)降塵效果，通過測出的數(shù)據(jù)能夠看出，除塵風(fēng)機啟動、未運用粉塵抑制劑時候，首道防塵水幕簾的降塵率如下所示：全塵為17.4%，呼塵為0%；第二道防塵水幕簾降塵率：全塵為51%，呼塵為48%；第三道防塵水幕簾降塵率：全塵為1%，呼塵為32%；

三道防塵水幕簾整體降塵率：全塵為76%；呼塵為65%（其中忽略了粉塵在運移過程中的自降因素）。

3 結(jié)語

通過實測數(shù)據(jù)我們可以明顯地看出，1123（3）～1124（3）底抽巷在采用了除塵風(fēng)機短壓長抽附壁風(fēng)筒調(diào)風(fēng)裝置、泡沫除塵以及防塵水幕簾等措施后，在正常掘進期間，粉塵濃度由原先的全塵422.5m3/min降

至42m3/min，降塵率90.06%；呼塵250m3/min降至27.5m3/min，降塵率89%。這套除塵方法在保證了施工進度的前提下，又保護了職工的健康。

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作者簡介：楊行（1988-），男，安徽桐城人，淮南礦業(yè)集團張集煤礦助理工程師，研究方向：巖巷開拓。

（責(zé)任編輯：王 波）