采掘皮帶自動控制凈化水幕設計與安裝

陳磊 王明洋 高書杰

摘 要：針對一礦目前防塵工作的實際現狀，隨著采掘速度的不斷加快，巷道也越來越遠，給防塵工作帶來了艱巨的任務，防塵效果的好壞直接影響到礦井的安全與生產。本次設計可以提高空氣質量、改善井下作業環境，保證職工人身安全和身體健康，杜絕煤塵爆炸事故發生；另外，節約人工，減少用水量，提高巷道使用年限。

關鍵詞：提高空氣質量；杜絕煤塵爆炸事故發生；保證職工人身安全和身體健康

引言

隨著采掘速度的不斷加快，巷道也越來越遠，給防塵工作帶來了艱巨的任務，防塵效果的好壞直接影響到礦井的安全生產。針對一礦目前防塵工作的實際現狀，同時也為了減小常開大巷水幕對巷道底板沖刷的影響和降低礦井大量出煤運輸所引起的煤塵，我們對采掘巷道凈化水幕做了進一步的改進，以提高空氣質量，減少繁重的工作量，防止煤塵事故的突發，能夠對采煤工作面內的通風環境進行有效地除塵和降塵，而且大大提高了防塵水資源的利用率，達到了節能降耗的良好效果 把之前的人工操作凈化水幕改進為出煤自動噴霧凈化水幕。

1.自動控制凈化水幕的介紹

該裝置將風流凈化水幕的電磁控制轉變為機械控制，與電磁閥門相比較，機械閥門相對簡單，對工人素質要求不高，易于安裝。礦井運輸巷道安裝自動噴霧凈化水幕的布置要求，可根據礦井煤粉濃度自行設置與安裝。

2.解決的關鍵問題和創新點

該裝置采用片閥對風流凈化水幕進行控制，利用加工的支架將片閥固定在H架的正上方，當煤流通過時，觸碰到皮帶，開啟水閥門；煤流全部通過后，復位彈簧將裝置恢復到閉合狀態，將水閥門關閉，從而實現風流凈化水幕自動控制。實施效果自動噴霧凈化水幕自安裝使用以來，取得了良好的效果，主要體現如下：1、在水幕沒有改進前，水幕的長時間開啟，造成了水量的極大浪費。在水幕改進后，節約了大量水資源。2、改進前由于噴霧對地面沖刷造成硬化地面的嚴重破壞，安裝自動噴霧后，目前水流對巷道底板的沖刷大大減小。3、經過自動噴霧凈化后，井下各工作面進風流中的粉塵濃度比之前明顯降低。本系統結構簡單，易于安裝，維修方便，價格低廉，實用性強，有很好的應用價值和推廣價值。

3.水幕改進思路

根據現場的多次觀察和反復研究，高濃度煤塵不僅引發工人患塵肺疾病外，同時也是煤礦安全生產的重大隱患，造成煤塵爆炸，導致重大煤礦安全生產事故。由于煤塵的粒徑較小，使其表面自由能增大，從而提高了其化學活性和氧化生熱能力。當氧化反應產生的熱量不能及時散發，在高溫熱源的作用下，就會促使反應自動加速，最終導致煤塵燃燒甚至爆炸。由于綜合機械化開采，生產能力較大、推進速度較快，掘進工作面的粉塵危害日益凸出。同時因煤的揮發分較高，煤塵具有燃燒和爆炸性，高濃度粉塵給礦井安全生產帶來了潛在的巨大威脅；掘進工作面的高濃度粉塵降低了可視范圍，但是由于高強度機械化開采，掘進工作面礦工的粉塵接觸濃度仍然較高。也在一定程度上影響礦工的情緒，造成勞動生產率下降；礦工長期接觸高濃度粉塵，嚴重危害其身體健康。高效控除塵系統設計對于綜掘工作面。

4.改進前存在問題

掘進巷道內降塵主要靠機頭的噴霧和掌子頭的凈化水幕。

（1）機頭的噴霧閥門，不能自動開啟和關閉，當皮帶上無煤時，如果皮帶司機不能及時關閉閥門，皮帶上淋水過多，會造成皮帶運轉打滑，易出現生產事故。

（2）機頭的噴霧閥門不能根據煤量的大小自動調節水流量，由于皮帶上煤量不均勻，當煤量大時，需要人工調大閥門增加噴霧量，但當煤量小時，如果不能及時調小噴霧量，會造成稀煤泥現象，影響煤質。

（3）由于掘進巷道運距長，且凈化水幕不能自動開啟關閉，凈化水幕只能安裝在掌子頭處，當出煤時需要人工打開，不出煤時關閉，需要專人去操作，增加勞動成本，且降塵效果不好。

（4）之前的凈化水幕只是在水管上鉆幾個噴水孔，不但容易堵眼，而且噴霧效果不好，會形成水流沖刷底板，影響底板硬化。

（5）由于之前的凈化水幕只在掌子頭處安裝，降塵效果非常不好，但如果在巷道中間再加設幾處，工人一個班需要在巷道內頻繁的奔波幾千米去開啟關閉水幕閥門，嚴重增加工人的勞動強度。

5.改造后

本次設計達到的目的在礦井運輸巷道安裝自動噴霧凈化水幕，實現井下出煤與巷道風流凈化完美結合，對巷道揚起的粉塵（特別是高強皮帶采掘頭面搭接點揚起的粉塵）需及時進行凈化，提高空氣質量、改善井下作業環境，保證職工人身安全和身體健康，杜絕煤塵爆炸事故發生；另外，節約人工，減少用水量，提高巷道使用年限。

（1）該裝置不受供應限制，需要時可自行加工。

（2）水幕可全斷面噴霧。

（3）水幕霧化效果好、耗水量小、降塵效率高。

6.總結

凈化水幕改進后，提高了安全的可靠性；減少了工人患塵肺疾病積煤大等事故發生比例，延長了巷道的使用壽命，節省因維修巷道而支出的費用。改進以后我們可用自己的材料加工，自己組裝。不僅為我礦節約材料費，更可隨時去加工組裝，為井下生產需要提供便利，在此要感謝我的同事及領導協助我能夠順利的完成機尾改進。

（作者單位：平煤股份一礦）