礦井綜合防塵技術(shù)的研究與應(yīng)用

高陽(yáng)+邢思云+郭世琴

摘 要 礦井綜合防塵技術(shù)的研究與應(yīng)用對(duì)煤礦安全有著深遠(yuǎn)意義，鮑店煤礦在原有綜合防塵工作的基礎(chǔ)上，積極完善礦井防塵系統(tǒng)、提高礦井防塵設(shè)施裝備水平，通過對(duì)礦車設(shè)備、大巷區(qū)域、傾斜井巷區(qū)域、副井口區(qū)域、膠帶運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷防塵系統(tǒng)的完善和升級(jí)改造綜合防塵效果顯著，為井下生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境，為礦井安全生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 防塵；礦車；副井口；進(jìn)風(fēng)巷道 ；膠帶運(yùn)輸巷；回風(fēng)巷

中圖分類號(hào) TD71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）05-0018-02

為進(jìn)一步提高井下空氣質(zhì)量，全方位改善井下職工作業(yè)環(huán)境，在原有只重視工作面防塵的基礎(chǔ)上，也要重視其他區(qū)域的防塵工作。過去，防塵的重點(diǎn)都是放在了采煤工作面和掘進(jìn)工作面的防塵，而在其他地點(diǎn)或線路簡(jiǎn)單地安裝幾道噴霧裝置，防塵效果差，很難真正起到有效地防塵降塵作用。為改變這種現(xiàn)狀，結(jié)合礦井實(shí)際，在除工作面之外的其他所有線路或區(qū)域研究安裝適用防塵設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)全方位高效防塵。

1 礦車防塵技術(shù)

礦車在行駛過程中，在車輛震動(dòng)和風(fēng)速的影響下，極易產(chǎn)生揚(yáng)塵，為了優(yōu)化礦井進(jìn)風(fēng)質(zhì)量，避免礦車入井后的粉塵飛揚(yáng)，保證入井人員身心健康，鮑店煤礦裝載粉狀材料的礦車均使用封閉式礦車或使用防塵罩；礦車及設(shè)備下井前、礦車及設(shè)備由采掘工作面等作業(yè)地點(diǎn)撤出前要求責(zé)任單位進(jìn)行全面清理沖刷。明確規(guī)定裝運(yùn)煤泥的礦車煤泥上積水不得超過100mm，積水面低于車沿不小于200mm。

2 主要巷道防塵系統(tǒng)

2.1 主要大巷安裝風(fēng)水噴霧

風(fēng)水噴霧主要用于主要運(yùn)輸大巷內(nèi)的空氣凈化，該裝置一路接高壓風(fēng)，一路接高壓水，噴霧耗水量少、霧化效果好，人員經(jīng)過時(shí)噴霧不需要停止，可24h不間斷噴霧。

2.2 副井口微噴霧降塵系統(tǒng)

副井上井口，由于運(yùn)輸任務(wù)重，又是礦井的主要進(jìn)風(fēng)口，會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，粉塵漂游于空氣中，隨著新鮮風(fēng)流進(jìn)入副井，嚴(yán)重危害井下工人的身心健康，給井下綜合防塵工作帶來了一定的困難。鮑店煤礦在副井口南、北門各安設(shè)一道微霧降塵裝置，此系統(tǒng)利用氣液兩相自由射流和液體吸附降塵的基本原理，由組合霧化噴頭組成的霧化器將水霧化形成高速運(yùn)動(dòng)的細(xì)小微霧滴，借助風(fēng)機(jī)風(fēng)力，分散后與空氣中粉塵粒子結(jié)合和粘附，在水滴表面張力作用下聚集下降，從而達(dá)到降塵的作用。

2.3 側(cè)噴霧降塵系統(tǒng)

鮑店煤礦原井下主要進(jìn)風(fēng)巷的紅外線自動(dòng)凈化水幕改造前均為弓形水幕，通過長(zhǎng)期使用發(fā)現(xiàn)，弓形水幕存在很多缺點(diǎn)：弓形水幕安裝在架空線之上，堵塞之后，更換噴頭需申請(qǐng)架空線停電報(bào)告，程序麻煩，且操作不便，而且人員登高作業(yè)存在安全隱患。

我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)弓形水幕進(jìn)行改進(jìn)，將噴霧安裝在巷道兩側(cè)。噴頭采用“一字型”陶瓷噴頭，水量小、擴(kuò)散角大、霧化效果好，能夠覆蓋全斷面，起到很好的降塵效果。

2.4 地噴霧降塵系統(tǒng)

噴頭采用“一字型”陶瓷噴頭、水量小、擴(kuò)散角大、霧化效果好，起到很好的降塵效果。

3 轉(zhuǎn)載點(diǎn)控塵系統(tǒng)

在生產(chǎn)過程中，各轉(zhuǎn)載點(diǎn)受高度、風(fēng)流等因素的影響極易產(chǎn)生粉塵，粉塵在風(fēng)流的推動(dòng)下，迅速擴(kuò)散，單獨(dú)靠固定的轉(zhuǎn)載噴霧降塵，達(dá)不到理想效果。同時(shí)，由于皮帶機(jī)啟動(dòng)時(shí)間不固定，轉(zhuǎn)載司機(jī)很難及時(shí)開啟噴霧裝置，造成降塵不及時(shí)。所以，鮑店煤礦對(duì)轉(zhuǎn)載點(diǎn)封閉除塵進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

3.1 轉(zhuǎn)載點(diǎn)全封閉式控塵技術(shù)

為有效控制轉(zhuǎn)載點(diǎn)粉塵的擴(kuò)散，鮑店煤礦設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)載點(diǎn)全封閉式防塵罩，使煤炭在轉(zhuǎn)載點(diǎn)掉落過程中形成的煤塵不能夠擴(kuò)散到防塵罩以外，在防塵罩內(nèi)部安設(shè)的高質(zhì)量陶瓷噴頭噴出的噴霧形成了一道全斷面噴霧，這樣就使煤塵在防塵罩內(nèi)得到了控制，有效防止煤塵的對(duì)外擴(kuò)散。

3.2 膠帶運(yùn)輸巷雙控噴霧降塵系統(tǒng)

為提高防塵設(shè)備的自動(dòng)化，降低防塵效果，鮑店煤礦對(duì)轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧進(jìn)行了自動(dòng)化改造。通過微震動(dòng)傳感器和紅外線傳感器對(duì)電磁閥控制，分別實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧、凈化水幕與皮帶機(jī)的聯(lián)動(dòng)和“人過水停，人走噴霧開啟”。通過設(shè)備改造，實(shí)現(xiàn)了噴霧自動(dòng)化，降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境，充分體現(xiàn)了人性化管理理念。

4 回風(fēng)巷道防塵系統(tǒng)

4.1 回風(fēng)巷全斷面微孔捕塵技術(shù)

掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷是綜合防塵的最后一道屏障，在經(jīng)過了迎頭及各轉(zhuǎn)載點(diǎn)各綜合防塵設(shè)備的除塵作用后，仍有一部分粉塵擴(kuò)散到回風(fēng)巷道，尤其在噴漿過程中回風(fēng)巷道粉塵濃度還比較高。

通過現(xiàn)場(chǎng)分析，鮑店采用了全斷面微孔捕塵技術(shù)，在凈化水幕下風(fēng)側(cè)約1m處安設(shè)全斷面浸塑捕塵簾，凈化水幕開啟后水滴濕潤(rùn)捕塵簾上的紗網(wǎng)，形成無數(shù)含水的空隙，含塵風(fēng)流穿過捕塵簾時(shí)，粉塵被含水空隙吸附，從而起到捕獲粉塵的作用，有效提高了凈化水幕降塵效果。

4.2 粉塵濃度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

經(jīng)過多方調(diào)研，結(jié)合鮑店煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，鮑店煤礦在各主要工作面均安設(shè)了GCG1000型粉塵濃度實(shí)時(shí)監(jiān)控傳感器，特別是綜放工作面，與ZP127礦用自動(dòng)灑水降塵裝置聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了工作面24h粉塵濃度監(jiān)控，全面提高了綜合防塵自動(dòng)化。

5 噴漿作業(yè)地點(diǎn)防塵系統(tǒng)

噴漿作業(yè)時(shí)，噴漿地點(diǎn)及噴漿機(jī)上料過程中極易造成巷道揚(yáng)塵，水泥塵對(duì)職工危害很大，如何進(jìn)一步降低噴漿過程中巷道揚(yáng)塵是綜合防塵的重點(diǎn)。我們?cè)诟鲊姖{地點(diǎn)上方均安設(shè)了能覆蓋全斷面的凈化水幕進(jìn)行捕塵。

5.1 噴漿地點(diǎn)組合式除塵風(fēng)機(jī)除塵系統(tǒng)

老式的水射流除塵風(fēng)機(jī)，吸風(fēng)量小、控塵面積有限、除塵效率低，鮑店煤礦在使用了新式KCS-P礦用噴漿除塵風(fēng)機(jī)后，淘汰了一批振弦式除塵風(fēng)機(jī)，根據(jù)噴漿地點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情況，設(shè)計(jì)加工了除塵風(fēng)機(jī)分風(fēng)裝置，該裝置一側(cè)通過500mm的負(fù)壓風(fēng)筒與振弦除塵風(fēng)機(jī)相連，另一側(cè)由兩個(gè)吸風(fēng)口組成，一個(gè)吸風(fēng)口通過400mm負(fù)壓風(fēng)筒引至噴漿地點(diǎn)下風(fēng)側(cè)約10m處，用于噴漿地點(diǎn)的除塵，一個(gè)喇叭狀吸風(fēng)口位于噴漿機(jī)上料口一側(cè)，用于噴漿機(jī)上料口處的除塵，分風(fēng)裝置內(nèi)部設(shè)有過濾網(wǎng)和噴霧裝置，并設(shè)有檢修蓋板，方便使用單位每班取出過濾網(wǎng)進(jìn)行沖洗，并檢查噴頭霧化情況。

5.2 噴漿地點(diǎn)全斷面捕塵技術(shù)

噴漿作業(yè)時(shí)在噴漿機(jī)上料地點(diǎn)安裝1道噴漿凈化水幕（或落地式凈化水幕），在噴漿作業(yè)地點(diǎn)回風(fēng)流側(cè)安裝1道全斷面凈化水幕，對(duì)噴漿地點(diǎn)形成全斷面防塵，提高捕塵效果。

5.3 噴漿機(jī)封閉式防塵護(hù)罩

噴漿機(jī)運(yùn)行期間，整個(gè)噴漿機(jī)處粉塵濃度很高，我們采用了加工噴漿機(jī)防塵護(hù)罩的方法，將噴漿機(jī)四周從振動(dòng)料斗邊沿至行走機(jī)架之間的整個(gè)噴漿機(jī)使用帆布包圍，防止粉塵外露。并要求每次噴漿作業(yè)前，檢查噴漿機(jī)防塵護(hù)罩是否破損，每次噴漿作業(yè)完成后，卸下防塵護(hù)罩，全面清理噴漿機(jī)。

6 防塵效果檢測(cè)

通過對(duì)礦車設(shè)備、大巷區(qū)域、傾斜井巷區(qū)域、副井口區(qū)域、膠帶運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷防塵系統(tǒng)的完善和升級(jí)改造，大大提高了礦井整體的防塵效果，鮑店煤礦井下粉塵達(dá)到有效控制，經(jīng)對(duì)井下主要采掘工作面、主要運(yùn)輸機(jī)道（5303-2工作面、6302工作面、103下06軌順、73下03運(yùn)順、南翼皮帶機(jī)道、二采皮帶機(jī)道、2309巖集運(yùn)）等地點(diǎn)的粉塵測(cè)定，煤塵、巖塵濃度均控制在合格范圍內(nèi)，綜合防塵效果顯著，為井下生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境，為礦井安全生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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