综掘工作面粉尘综合防治技术

科技创新与应用ｌ　２０１３年第３６期　工业技术　综掘工作面粉尘综合防治技术　李绚１，２　（１、安徽理工大学能源与安全学院，安徽淮南２３２００１　２、淮南市安全生产监督管理局，安徽淮南２３２００１）　摘要：随着矿井综合机械化设备的普及，粉尘成为了危害职工健康的首要杀手，也威胁到了矿井的安全生产。文章介绍了综掘　工作面新式综合除尘系统，通过实际应用及考察，总除尘率达到了９５％左右，降低了煤尘对人体健康的威胁，也为煤矿安全生产　提供了保障。　关键词：综掘；粉尘；防治；效果　１前言　表１除尘风机短压长抽附壁风筒调风装置除尘效果一览表　综掘工作面的除尘一直是煤矿安全　局扇供风量　迎头供风量　处理风量　除尘风机关时粉尘浓度　除尘风机开时　迎头供风量减少时　（ｍ　／ｍ１ｎ）　（ｍ　／Ⅲｉｎ）　（ｍ　／ｍｉｎ）　（ｍｇ／　）　粉尘浓度（ｍｇ／珊。）　除尘率　粉尘浓度（ｍｇ／ｍ　）　除尘率　生产的一大问题，早期的除尘是采用外喷　　４１６　４０８　总粉尘浓度：４２２．５　总粉尘浓度：２４５　４２，．０１％　总粉尘浓度：１２３．３　７０．８２％　雾降尘，效果很不理想，后来又使用了内　５８５呼吸性粉尘浓度：２５０　呼吸性粉尘浓度：１４２．５　４３．００％　呼吸陛粉尘浓度：８８．３　６４．６８％　喷雾掘进机，但也存在很多问题，通过采　用除尘风机短压长抽、附壁风筒调风、迎头泡沫除尘、回风流防尘水幕　的粉尘或泥浆团再随着喷雾在振弦过滤板上形成的水流自然下降流人　帘以及加强个体防护等多种防尘措施为一体的综合防尘技术，改善了　排污装置并通过排污口排出除尘风机。而净化后的空气通过除尘风机　工作环境，保护了职工的身体健康。　的排风口排人巷道中。　２．１．１．２附壁风筒调风原理　２综合粉尘防治技术　产尘是煤炭破碎过程中的固有特胜，掘进机掘进巷道的过程即是　为了防止工作面迎头的粉尘向外扩散，通过在压入式局部通风机　个产尘过程，它包括煤岩受到截齿的压碎和摩擦产生的粉尘，占掘进　的风筒末端安装附壁风筒来改变迎头及巷道内的风流分布状态，促使　当迎头综　工作面粉尘的８０％以上。工作面上沉积的粉尘在掘进作业过程中或通　粉尘停留在迎头的风流范围内。附壁风筒内安设有调节挡板，掘机割岩时，通过调节挡板的角度，以减少迎头的供风量，增加附壁风　风过程中又被扬起，形成次生粉尘，直接威胁着矿井的安全生产。　筒侧面的出风量及出风压力，即风筒内的部分风流通过附壁风筒侧面　２．１防尘技术及原理　选取１３槽底抽巷作为试点，巷道距１３—１煤层底板１５—２０ｍ，巷道　的放风孔以很高的速度喷出。调节挡板可以使局部通风机压＾的轴向　设计长度２５２７ｍ，岩巷综掘机掘进，主要岩『生为花斑泥岩、泥岩、粉细砂　风流部分改变为朝向巷道帮部并前移的风流。这种风流能有效对迎头　岩、细砂岩，巷道掘进期间产尘量较大。　产尘区进行隔绝，阻止粉尘向巷道后方扩散，促使绝大部分粉尘被吸人　除尘器，从而大大提高了除尘风机的降尘效率。　２．１．１除尘风机短压长抽附壁风筒调风装置工作原理　底抽巷采用一台２ｘ３ＯＫＷ的局扇正压供风，风筒出口风量４１６ｍ￣　２．１．１＿３除尘风机短压长抽附壁风筒调风装置除尘效果　在迎头综掘机割岩期间，通过调节附壁风筒内的挡板，使迎头供风　ｍｉｎ，迎头安装一台ＫＣＳ－４０８ＺＺ型除尘风机，实际吸风量３８０ｍ￣ｍｉｎ。为　／ｒｎｉｎ，侧壁出风量为１８６ｍ３／ｍｉｎ，在除尘风机出风口向外５ｍ　了使除尘风机能够充分吸取巷道迎头风流中的粉尘，使之除尘效果达　量为２３０ｍ３分别在除尘风机开、关时，以及迎头风量减少时，对巷道内的粉尘进　到最大化，在风筒上安装了附壁风简。通过调节附壁风筒内的挡板来降　处，行了监测，工作面在不使用附避风筒调节迎头风量，而仅仅开启除尘风　低迎头的供风量，使除尘风机吸风量和迎头供风量达到合理匹配。　通过反复试验证明，当除尘风机吸风口距离迎头４ｍ，风筒出风口　机时全尘的降尘率仅为４２．０１％，呼尘的降尘率仅为４３％；一旦使用附避　距离迎头ｌｏｒｅ，风筒出口风量为２３０ｍ３／ｍｉｎ时，除尘风机的除尘效率达　风筒调节好迎头供风量与除尘风机吸风量之间的关系后，巷道内全尘　８２％，呼尘的降尘率高达６４．６８％，效果明显。具体见　到了最大化。同时，为了隔绝巷道迎头的粉尘以及确保巷道内的风量和　的降尘率将高达７０．表１。　风速，通过附壁风筒侧面的排风口进行导风，使得在附壁风筒处形成了　２．１．２泡沫除尘　个隔离风幕，既对巷道实行了分段配风，又隔离了迎头的风量。　２．１．２．１泡沫除尘原理　为减少职工的劳动强度及工序，通过认真研究、摸索，成功的将除　泡沫除尘就是由水和发泡剂按一定比例混合用　通过泡沫发生器产　尘风机与附壁风筒分别固定在综掘机的二运皮带机框架及综掘机上，　生大量泡沫喷洒到尘源上或含尘空气中，当泡沫喷洒到产尘点上时，就　实现了装置自移的效果。　会使无空隙的泡沫体覆盖和遮断尘源使粉尘得以湿润和抑制。当泡沫　２．１．１．１除尘风机工作原理　贝ＩＪ形成大量的泡沫群，其总体积和总表面积都很　采用的ＫＣＳ－４ＯＳＺＺ型除尘风机，将巷道迎头的含尘空气经风机动　喷洒到含尘空气中时’生提高了除尘效率。　力吸入除尘器，当含尘风流通过除尘风机内部设置的振弦过滤板时，由　大从而大大增加与尘粒的接触面和黏附『２．１．２．２泡沫除尘效果　水喷雾器不断的向振弦过滤板进行喷雾，含尘风流中的粉尘将会因水　在使用前后分别对巷道迎头产尘区的产尘量进行了测定。在使用　份的增加而导致自重增加或粉尘之间相互粘贴形成泥浆团。自重增加　泡沫除尘前迎头产尘区的全尘浓度为４２２５ｍ￣ｍ　，呼尘浓度为２５０ｒａｇ／　ｍ３；使用泡沫除尘后，全尘浓度为２８０ｍ￣ｍ３，呼尘浓度为１６２ｍ￣ｍ３，全尘　降尘率３３．　呼尘降尘率３６％，效果显著。　２．１－３防尘水幕帘降尘系统　一一该系统主要是在巷道迎头向后５０～１５０ｍ的范围内安设三道挡尘　帘，同时配备自动喷雾及水气两相喷雾降尘装置，以达到捕尘、湿尘、降　图ｌ除尘风机短压长抽附壁风筒调风装置　图２附壁风筒主视图　一图３附壁风筒侧壁风流示意图　尘的效果。系统主要由挡尘帘、粉尘浓度传感器、主控制箱、防爆电磁阀、　光控传感器、高压水质过滤器、水气两相喷雾等装置组成。　２．１．３．１防尘水幕帘降尘系统工作原理　防尘水幕帘降尘系统主要的除尘原理有两项：第一，是以挡尘帘阻　挡、粘滞风流中的粉尘，迫使粉尘滞留在挡尘帘上，再以喷雾装置对挡　尘帘进行冲刷，致使挡尘帘上的粉尘自然流向巷道底板，以此循环，从　而起到捕尘、湿尘、降尘的目的；第二，是让喷雾所喷出的雾化颗粒悬浮　在挡尘帘的上风侧，提前对挡尘帘上风侧风流中的粉尘进行湿润，使其　通过挡尘帘时可以有效的粘贴在挡尘帘上，再通过喷雾在挡尘帘上形　成的水流自然流向巷道底板。　２．１．３－２挡尘帘工作原理　挡尘帘由４分镀锌铁管及挡尘纱组成，形状可以根据巷道断面自　由设计。当含尘风流通过挡尘帘时，挡尘纱可以起到一定的阻碍、粘滞　８６一