巖巷綜掘工作面綜合防塵技術探析

摘 要：近幾年來，隨著采掘機械化程度和開采強度的提高，井下作業場所粉塵濃度急劇增加，特別是巖巷綜掘工作面，大量高濃度粉塵懸浮于礦井空氣中，對作業人員的身體健康構成危害，并降低了工作面能見度，制約著巷道的掘進速度與安全，因此，巖巷綜掘防塵已成為礦區粉塵防治工作的重中之重。本文從巖巷綜掘工作面粉塵的危害談起，重點分析巖巷綜掘工作面綜合防塵技術，為構建以人為本、和諧、環保礦區提供了重要的理論指導。

關鍵詞：巖巷；綜掘工作面；綜合防塵

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.082

0 引言

隨著采掘機械化程度的不斷提高，綜掘機得到了廣泛運用，巖巷掘進產生含致矽肺的高濃度游離二氧化硅粉塵，加速了機械的磨損，影響掘進的工作效率，嚴重威脅著礦井的安全生產和一線工人的身心健康。因此，綜掘巖巷粉塵防治已成為各方關注的重大課題。為此研究適合全巖巷綜掘面生產條件下的高效防塵系統，有效降低工作面粉塵濃度，對于保證礦井的安全高效生產和保護作業人員的身心健康均具有十分重要的現實意義。

1 巖巷綜掘工作面粉塵的危害分析

（1）降低工作環境的能見度。在礦井的一些工作環境中，由于粉塵的濃度較高，工作面的能見度比較低，在這種情況之下進行作業，會造成員工的誤操作，從而導致出現工傷事故；（2）污染工作環境。對礦井員工的身體健康構成危害，且產塵和采掘場所的員工會得塵肺病；（3）加快磨損機械設備。在礦山提高自動化與機械化水平的影響之下，礦塵會影響到機械設備，濃度較高的粉塵不但能夠加快磨損機械設備，而且會使精密儀器的使用年限縮短；（4）導致煤塵爆炸。當礦井當中的空氣到達相應濃度的情況下，會導致煤塵爆炸，煤塵爆炸的濃度范圍跟引火源的溫度、類比以及煤的粒度、成分相關，在國有煤礦當中的大部分的礦井煤塵具備爆炸的危險。

2 巖巷綜掘工作面綜合防塵技術分析

（1）泡沫除塵技術的原理及其成效。泡沫除塵技術的原理：泡沫除塵要求根據適宜的比例混合發泡劑和水，再應用泡沫發生器，在很多泡沫出現之后，在塵源上噴灑，有些情況下會向含塵的空氣當中噴灑，在噴灑泡沫到料堆之上產塵點的情況下，使沒有空隙的泡沫體遮擋一部分塵源，從而實現濕潤與抑制粉塵的效果。在含塵的空氣當中噴灑泡沫的時候，不少的泡沫群出現，總體積和表面積處在十分大的狀態，這增加了粘附性和接觸面，從而能夠大大地提升除塵效率。

泡沫除塵技術的成效：想要驗證泡沫的除塵成效，應當對巷道迎頭產塵范圍的產塵量進行科學地測定，測定結果證實，應用泡沫除塵前，迎頭產塵區的呼塵濃度和全塵濃度各自是280mg/m3、422mg/m3；泡沫除塵的應用使呼塵濃度和全塵濃度各自實現了162mg/m3、280mg/m3，從而實現了理想的成效。

（2）除塵風機短壓長抽附壁風筒調風技術的原理及其成效。除塵風機短壓長抽附壁風筒調風技術的原理：例如，將2×30kW的局扇正壓供風應用于底抽巷，在風筒出口，其風量常常可以實現416m3/min，在迎頭位置，增設KCS-408ZZ型除塵風機之后，往往可以實現380m3/min的吸風量。應當保障除塵風機能夠對巷道迎頭風流當中的粉塵進行有效地吸收，確保達到最為理想的除塵成效，這個時候在風筒位置增設附壁風筒。根據附壁風筒當中的擋板加以調整，從而使迎頭供風量降低，確保有效地匹配迎頭供風量與除塵風機吸風量。一些實驗證實：當除塵風機吸風口距迎頭4m的情況下，風筒出風口距迎頭10m，實現230m3/min的風筒出口風量的時候，除塵風機的除塵效率最大。

除塵風機短壓長抽附壁風筒調風裝置除塵效果：迎頭綜掘機割巖的情況下，應當調整附壁風筒當中的擋板，確保實現230m3/min的迎頭供風量，以及保障側壁實現186m3/min的出風量，在除塵風機出風口向外5m的地方，開啟和關閉除塵風機，以及在迎頭風量減少的時候，對巷道當中的粉塵進行積極地監測。可以發現，底抽巷在不應用附壁風筒調節迎頭風量的情況下，僅僅打開除塵風機的時候，僅僅可以實現42.01%的降塵率以及43%的呼塵降塵率。借助附壁風筒調節除塵風機吸風量和迎頭供風量兩者之間的聯系之后，可以實現70.82%的全塵降塵率，并且也可以實現64.68%的呼塵降塵率64.68%，因而具備理想的效果。

（3）水幕簾降塵技術的原理及其成效。水幕簾降塵系統常常處在巷道迎頭向后50m～150m的位置，對三道擋塵簾進行安裝，以及增加水氣兩相噴霧和自動噴霧降塵設施，從而使濕塵、捕塵、降塵的效果實現。這種系統設備不但具備擋塵簾、高壓水質過濾器，還涵蓋防爆電磁閥、主控制箱、粉塵濃度傳感器。水幕簾降塵系統的工作原理是：重點借助擋塵簾阻擋風流當中的粉塵，以使粉塵處在擋塵簾之上，再通過噴霧設備對擋塵簾進行洗刷，從而向巷道底板之上流擋塵簾之上的粉塵，這樣進行循環，最后不但使捕塵與降塵的成效實現，而且達到濕塵的目的。水幕簾降塵技術的成效：應當驗證水幕簾降塵的成效，在掘進巷道的情況下，在防塵簾前后20m的位置選擇四個側地點，重點是測量巷道當中的粉塵濃度。結合水幕簾降塵系統的工作成效，以及結合測定的數據可以發現，除了沒有應用粉塵抑制劑和啟動塵風機的情況下，其中，對運移粉塵過程當中的自降因素進行了忽略。第一道水幕簾的降塵效率是0%的呼塵與18.4%的全塵；第二道水幕簾的降塵效率是48%的呼塵與51%的全塵；而第三道水幕簾的降塵效率是32%的呼塵與1%的全塵。總而言之，三道水幕簾的綜合降塵效率是65%的呼塵與76%的全塵。

3 結論

綜合防塵體系在巖巷綜掘工作面的成功應用證明，說明了該防塵體系適用于全巖巷掘進，有效地治理了掘進過程中的粉塵災害，大幅度改善了工人作業環境，降低煤礦職工矽肺病的發病率。總起來說，綜合除塵技術，對礦井粉塵災害的防治具有重要的現實意義。

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作者簡介：時萌萌（1988-），男，山東單縣人，本科，助理工程師，主要從事工程技術員工作。