袁店一井煤礦煤巷綜掘工作面綜合防塵技術(shù)的應(yīng)用

劉勇 劉振東

摘 要：隨著煤礦機(jī)械化程度越來越高，煤巷綜掘工作面的普及，粉塵量隨之增加，給煤礦的安全和職工的健康帶來了嚴(yán)重的危害，對粉塵的分布進(jìn)行分析，以減少產(chǎn)塵為根本，以降塵為重點(diǎn)，以隔離粉塵為防護(hù)手段，采取針對性的措施，有效的降低了巷道內(nèi)的粉塵含量，大大減少了煤巷綜掘期間粉塵危害。

關(guān)鍵詞：綜掘工作面 綜合防降塵 粉塵隔離

中圖分類號：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0150-01

礦塵是煤礦生產(chǎn)中的主要災(zāi)害之一。礦塵污染勞動(dòng)環(huán)境，降低了生產(chǎn)場所的可見度，影響勞動(dòng)效率和操作安全。工人長期在含礦塵濃度較高的環(huán)境中作業(yè)，吸入大量礦塵后，輕者能引起呼吸道炎癥，重者可導(dǎo)致塵肺病。礦塵中的煤塵在特定的條件下會(huì)發(fā)生爆炸，導(dǎo)致重特大事故的發(fā)生，給企業(yè)和國家?guī)砭薮蟮臑?zāi)難和損失。

1 工作面概況

袁店一井煤礦于2011年12月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)產(chǎn)量為180萬噸。位于-748 m水平32采區(qū)內(nèi)的3234風(fēng)巷走向長1682 m，標(biāo)高為-748.0～-470.0m，煤厚2.11～2.91 m，平均2.57 m。煤層傾角6°～18°，平均12°。采用錨帶網(wǎng)支護(hù)，斷面尺寸4.2×3.6 m。煤層普遍含夾矸，夾矸為泥巖和碳質(zhì)泥巖，厚0.26～0.53 m。深灰色，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，夾細(xì)砂巖薄層，具水平層理，含較多植物化石碎片。

2 工作面粉塵來源分析

掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)巷道的過程是一產(chǎn)塵過程，在掘進(jìn)過程中煤巖破碎產(chǎn)生的粉塵，包括煤巖受到截齒的壓碎和摩擦產(chǎn)生的粉塵、煤塊塌落與機(jī)器和地面碰撞產(chǎn)生的粉塵、綜掘機(jī)扒渣時(shí)產(chǎn)生的粉塵、煤巖轉(zhuǎn)載及皮帶運(yùn)輸時(shí)產(chǎn)生的粉塵；工作面上沉積的粉塵在通風(fēng)過程中又被揚(yáng)起而形成的次生粉塵等。

3 綜掘工作面綜合防塵措施

綜掘工作面綜合防塵措施要包括減少產(chǎn)塵量、降塵、粉塵隔離。

3.1 減少產(chǎn)塵量措施

煤層注水是從源頭上控制、減少粉塵的產(chǎn)生，是粉塵治理的根本途徑。在煤層未掘進(jìn)之前打若干孔，通過鉆孔注入高壓水，使其滲入到煤體的內(nèi)部增加煤層的水份，以減少掘進(jìn)作業(yè)時(shí)的煤塵產(chǎn)生量。

使用BZZS-35/7（1.08/16）高壓注水泵站，配備MZ-102風(fēng)煤鉆，￠42 mm螺旋鉆桿，每班在迎頭垂直煤壁施工一組3個(gè)注水孔，使用ZFΦ10—16/4—1.6封孔注水器進(jìn)行注水，以鄰孔出水和煤壁出現(xiàn)滲水為一個(gè)孔注水工作完成的標(biāo)志，注水時(shí)間一般不少于10 min，注水壓力不低于12 MPa。為進(jìn)一步提高捕塵效果，按照捕塵添加劑與清水1∶100的比例將化學(xué)捕塵劑添加到注水系統(tǒng)中，從而大幅提高煤層注水效果。

3.2 降塵措施

3.2.1 水射流除塵風(fēng)機(jī)

要降低掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的粉塵濃度，利用抽出式水射流除塵風(fēng)機(jī)收集工作面產(chǎn)生的粉塵并進(jìn)行凈化。在綜掘機(jī)上方安裝了2臺KGSC-3型礦用高壓水射流除塵風(fēng)機(jī)，在風(fēng)筒末端安裝調(diào)節(jié)風(fēng)流轉(zhuǎn)換器，使掘進(jìn)工作面形成長壓短抽的通風(fēng)方式。當(dāng)綜掘機(jī)割煤巖時(shí)，除塵風(fēng)機(jī)將綜掘機(jī)截割時(shí)產(chǎn)生的粉塵吸入。高壓水流經(jīng)過射流器形成高速射流，在進(jìn)風(fēng)口處產(chǎn)生負(fù)壓進(jìn)行引風(fēng)，把含有粉塵的空氣吸入風(fēng)機(jī)，含塵風(fēng)流進(jìn)入風(fēng)筒到旋流器迅速霧化，高速霧粒與空氣的動(dòng)量交換和高壓水射流的卷吸作用，在除塵段產(chǎn)生渦流和紊流，水霧將粉塵包裹沉降，從而達(dá)到通風(fēng)和降塵的目的，風(fēng)水分離器再將氣水進(jìn)行分離，除塵水經(jīng)過收集過濾，循環(huán)使用。（如圖1）

3.2.2 降塵噴霧

綜掘機(jī)配有內(nèi)外噴霧，內(nèi)噴霧壓力不小于3 MPa，外噴霧壓力不小于1.5 MPa，掘進(jìn)期間內(nèi)外噴霧開啟。為增加降塵效果，在掘進(jìn)機(jī)前方頂板安裝“工”字形高壓微孔防塵噴霧系統(tǒng)，噴霧噴嘴直徑￠0.38 mm，兩眼間夾角15°，噴霧能覆蓋全斷面、提高了霧化效果。

各轉(zhuǎn)載點(diǎn)安裝自動(dòng)噴霧裝置，當(dāng)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤巖時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴霧。溜煤眼周圍用水幕簾封閉管理，防止粉塵的飛揚(yáng)。

3.3 粉塵隔離

3.3.1 職工與粉塵的隔離

綜掘機(jī)掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的粉塵濃度較高，為更好的保護(hù)職工的身體健康，使職工與高濃度粉塵隔離，在綜掘機(jī)上安裝了ZJY-Z型正壓呼吸系統(tǒng)，它是由礦井壓風(fēng)系統(tǒng)提供空氣源，通過調(diào)壓除油、活性炭除異味、精細(xì)過濾三級過濾、凈化并調(diào)壓后通過新型全封閉正壓呼吸面罩提供清潔的呼吸空氣，實(shí)現(xiàn)綜掘機(jī)工作時(shí)人與外界高濃度粉塵空間隔離。

3.3.2 粉塵的高濃區(qū)域的隔離

綜掘機(jī)礦煤巖時(shí)，附近為粉塵高濃區(qū)域，在綜掘機(jī)后方安裝三道擋塵簾，每道擋塵簾上方安裝由QDPW-2型氣動(dòng)高壓泵提供8～13 MPa的高壓噴霧。把粉塵高濃區(qū)域與后方工作環(huán)境隔離，降低了后方的粉塵濃度。

4 效果分析

通過上述綜掘工作面綜合防塵技術(shù)的應(yīng)用，從源頭上減少了粉塵的產(chǎn)生，捕捉掘進(jìn)施工過程中產(chǎn)生的粉塵，使粉塵高濃區(qū)域與職工的隔離。在離迎頭100 m處對綜掘機(jī)割煤、轉(zhuǎn)載、支護(hù)等工序的粉塵進(jìn)行2個(gè)月的測定，全塵降低到平8.5 mg/m3以下，呼吸性粉塵降低到平均2.6 mg/m3以下。

5 結(jié)論

煤巷綜掘工作面采取以上一系列綜合防塵措施后效果顯著，可消除大量的粉塵，為職工創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，保護(hù)了職工的身體健康。保障了礦井的安全生產(chǎn)。

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