煤礦巖巷綜掘高效除塵實(shí)踐

范仕清 彭 松

（淮河能源控股集團(tuán)顧橋煤礦）

顧橋礦南區(qū)1214（3）運(yùn)順底板巷，巷道截面積為18.9 m2。采用KCS-630D型濕式除塵風(fēng)機(jī)，吸入風(fēng)量為700 m3/min，供風(fēng)局扇型號(hào)為FBD8/2×55，供風(fēng)量為950~500 m3/min。則負(fù)壓區(qū)（放風(fēng)三通至負(fù)壓風(fēng)筒吸風(fēng)口）巷道風(fēng)速:700 m3/min÷60 s÷18.9 m2=0.62 m/s；正壓區(qū)（放風(fēng)三通至除塵風(fēng)機(jī)出風(fēng)口）巷道風(fēng)速:（950-700）m3/min÷60 s÷18.9 m2=0.22 m/s。均大于巖巷最低風(fēng)速0.15 m/s，符合《煤礦安全規(guī)程》第136條規(guī)定［1］。

1 除塵工作原理

濕式除塵風(fēng)機(jī)工作原理是通過(guò)長(zhǎng)壓短抽的供風(fēng)方式［2］，將綜掘機(jī)截割產(chǎn)生的粉塵通過(guò)負(fù)壓風(fēng)筒吸至除塵器，在除塵器中將粉塵與霧化水珠混合達(dá)到除塵效果。如圖1所示，除塵風(fēng)機(jī)出風(fēng)口至吸風(fēng)口之間是供風(fēng)風(fēng)筒放風(fēng)的新鮮風(fēng)流區(qū)，在供風(fēng)風(fēng)筒上安裝2個(gè)等徑放風(fēng)三通，打開(kāi)放風(fēng)，迎頭附壁風(fēng)筒收縮口收縮，減少迎頭供風(fēng)量。放風(fēng)三通至除塵風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口形成負(fù)壓區(qū)間，風(fēng)流方向朝迎頭，綜掘機(jī)截割時(shí)所產(chǎn)生的粉塵都被除塵風(fēng)機(jī)吸入，達(dá)到除塵效果［3］。

2 除塵風(fēng)機(jī)管理

2.1 除塵風(fēng)機(jī)操作程序

（1）開(kāi)機(jī)操作程序。除塵風(fēng)機(jī)噴霧→專(zhuān)用排水泵→除塵風(fēng)機(jī)→放風(fēng)→收縮附壁風(fēng)筒口→截割。

（2）停機(jī)操作程序。停止截割→打開(kāi)附壁風(fēng)筒口→關(guān)閉放風(fēng)三通→停止除塵風(fēng)機(jī)→關(guān)閉噴霧→關(guān)閉排水泵。

2.2 負(fù)壓風(fēng)筒安設(shè)、吊掛及移動(dòng)

（1）風(fēng)筒吊掛。滑槽吊掛在巷道頂部，用S型吊鉤將負(fù)壓風(fēng)筒與滑槽內(nèi)的滑輪組件連接，滑槽2 m一節(jié)，邁步式前移，如圖2所示。

（2）負(fù)壓風(fēng)筒移動(dòng)。在副司機(jī)位置安設(shè)手動(dòng)絞盤(pán)，通過(guò)鋼絲繩、滑輪與負(fù)壓風(fēng)筒鏈接。轉(zhuǎn)動(dòng)絞盤(pán)可以實(shí)現(xiàn)負(fù)壓風(fēng)筒向前移動(dòng)，綜掘機(jī)后退時(shí)放開(kāi)絞盤(pán)手柄，負(fù)壓風(fēng)筒隨著綜掘機(jī)向后移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)綜掘機(jī)與負(fù)壓風(fēng)筒“共進(jìn)退”。

（3）二運(yùn)負(fù)壓風(fēng)筒固定。由于巷道尺寸限制，在綜掘機(jī)前后移動(dòng)的過(guò)程中，負(fù)壓風(fēng)筒托架、負(fù)壓風(fēng)筒經(jīng)常與供風(fēng)風(fēng)筒“打架”，造成負(fù)壓風(fēng)筒托架變形、傾倒、供風(fēng)風(fēng)筒破損、供風(fēng)風(fēng)筒脫節(jié)等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。為解決這一“頑疾”，在綜掘機(jī)二運(yùn)上安裝偏中托架，將負(fù)壓風(fēng)筒與迎頭供風(fēng)風(fēng)筒分離，不產(chǎn)生“摩擦”，從而保證除塵風(fēng)機(jī)正常使用。

2.3 除塵風(fēng)機(jī)主要裝置設(shè)置

（1）除塵風(fēng)機(jī)防掉道裝置。除塵風(fēng)機(jī)跟隨二運(yùn)跑車(chē)移動(dòng)，跑車(chē)的4個(gè)支腿均若是剛性固定，巷道底板不平整時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“三角坑”，使跑車(chē)的1個(gè)支腿或是2個(gè)支腿懸空，造成跑車(chē)掉道安全事故。為避免安全事故發(fā)生，采用單連桿獨(dú)立懸掛，將跑車(chē)一端的2個(gè)支腿通過(guò)1個(gè)居中的支點(diǎn)用銷(xiāo)軸與跑車(chē)連接。如圖3所示。

（1）除塵風(fēng)機(jī)防碰撞預(yù)警裝置。除塵風(fēng)機(jī)跟隨二運(yùn)前后移動(dòng)，綜掘機(jī)司機(jī)無(wú)法看到二運(yùn)跑車(chē)的運(yùn)行情況，通過(guò)后面人傳話喊停，由于現(xiàn)場(chǎng)施工噪音，使停車(chē)操作有一段延遲時(shí)間，除塵風(fēng)機(jī)與電纜車(chē)或自移式機(jī)尾的乳化泵站發(fā)生碰撞，從而造成除塵風(fēng)機(jī)掉道、損壞，甚至人身事故。為了消除這一隱患，在除塵風(fēng)機(jī)與電纜車(chē)（或自移式機(jī)尾的乳化泵站）易發(fā)生碰撞的位置，安設(shè)本安型傳感器，當(dāng)除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)入電纜車(chē)（或自移式機(jī)尾的乳化泵站）防撞安全距離后，就會(huì)觸發(fā)傳感器，向安設(shè)在綜掘機(jī)司機(jī)側(cè)邊的擴(kuò)播電話發(fā)出信號(hào)，綜掘機(jī)司機(jī)可及時(shí)停機(jī)或前移。防碰撞裝置電氣原理圖如圖4所示。

（2）綜掘機(jī)電氣閉鎖。用除塵風(fēng)機(jī)回路閉鎖綜掘機(jī)截割電機(jī)回路，除塵風(fēng)機(jī)不開(kāi)機(jī)，截割電機(jī)不能啟動(dòng)。從技術(shù)上杜絕不開(kāi)除塵風(fēng)機(jī)就進(jìn)行割窯的不規(guī)范行為。

2.4 除塵風(fēng)機(jī)二次補(bǔ)塵裝置及風(fēng)機(jī)排水

（1）除塵風(fēng)機(jī)二次補(bǔ)塵裝置。為了達(dá)到更好的除塵效果，在除塵風(fēng)機(jī)出風(fēng)口加裝了二次補(bǔ)塵網(wǎng)，并起到對(duì)出風(fēng)口水霧收集的作用。

（2）除塵風(fēng)機(jī)排水。通過(guò)管路改造，將綜掘機(jī)冷卻水供給除塵風(fēng)機(jī)噴霧使用，節(jié)約大量的水資源。將隔膜泵吸水口與除塵風(fēng)機(jī)廢水出水口直接連接，吸走所有除塵器排出的污水，避免對(duì)巷道環(huán)境破壞［4］。

2.5 通風(fēng)管理

（1）供風(fēng)風(fēng)筒放風(fēng)。為了方便安全操作，在迎頭附壁風(fēng)筒后連續(xù)接4個(gè)等徑放風(fēng)三通，隨著綜掘機(jī)進(jìn)尺向前移動(dòng)，用10 m風(fēng)筒替換2個(gè)三通，挪至迎頭循環(huán)使用，確保始終有2個(gè)放風(fēng)三通處在最佳放風(fēng)的位置。

（2）瓦斯管理。在距迎頭負(fù)壓風(fēng)筒吸入口300 mm位置，懸掛一無(wú)線瓦斯探頭，當(dāng)瓦斯達(dá)預(yù)警值時(shí)，自動(dòng)切斷該巷道內(nèi)一切動(dòng)力電。同時(shí)打開(kāi)附壁風(fēng)筒，關(guān)閉放風(fēng)三通，恢復(fù)迎頭正常通風(fēng)［5］。

3 效果

經(jīng)過(guò)對(duì)除塵風(fēng)機(jī)高效利用的探索和實(shí)踐，除塵風(fēng)機(jī)達(dá)到最佳除塵狀態(tài)，具有很強(qiáng)的可操作性。迎頭截割產(chǎn)生的所有粉塵全部被除塵風(fēng)機(jī)吸走并除塵。在綜掘機(jī)后放風(fēng)區(qū)完全是新鮮風(fēng)流，綜掘機(jī)截割時(shí)可以在該區(qū)間休息、用餐。對(duì)除塵風(fēng)機(jī)使用前后的粉塵濃度測(cè)量，經(jīng)過(guò)除塵風(fēng)機(jī)除塵后的粉塵濃度下降了90%，改善了巖巷綜掘頭面的作業(yè)環(huán)境，保護(hù)職工的生命健康不受粉塵危害。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述措施與現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)施改造，正確調(diào)風(fēng)放風(fēng)，完全實(shí)現(xiàn)放風(fēng)三通至除塵風(fēng)機(jī)西風(fēng)口風(fēng)流流向迎頭，綜掘機(jī)截割所產(chǎn)生的的粉塵100%被除塵風(fēng)機(jī)吸入經(jīng)過(guò)除塵后排出。通過(guò)我們自制的二次補(bǔ)塵網(wǎng)再次吸附50%以上的細(xì)小粉塵，實(shí)現(xiàn)最大效率的除塵。