礦產(chǎn)資源開采行業(yè)井下工作面空氣質(zhì)量控制

滕明

摘 要：面對常規(guī)除塵技術(shù)裝備無法進入井下工作面，現(xiàn)有除塵設(shè)備除塵控塵效果不足的局面，新型井下工作面空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)填補了這一空白。本文介紹一種新型的井下工作面空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)，在抽塵凈化和風場控塵的機理之上，通過除塵、控塵雙重作用保證井下工作面的空氣質(zhì)量，保障礦工身體健康。

關(guān)鍵詞：礦產(chǎn)資源開采 除塵系統(tǒng) 空氣質(zhì)量控制

中圖分類號：TD8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0069-01

礦產(chǎn)資源開采行業(yè)是我國的基礎(chǔ)工業(yè)，對國民經(jīng)濟的快速、持續(xù)發(fā)展起著重要的作用。目前，我國工業(yè)原料的80%取自于礦產(chǎn)品，能源的近95%來自礦產(chǎn)能源，以礦業(yè)為基礎(chǔ)的原材料工業(yè)和相關(guān)加工業(yè)的產(chǎn)值占全國工業(yè)總產(chǎn)值的60%以上。

礦產(chǎn)資源的開采分為露天開采和地面開采。目前我國露天開采所占比例僅為4%，大量的礦產(chǎn)資源開采仍采用地下開采的方式進行。而地下生產(chǎn)的方式都會不同程度地產(chǎn)生粉塵，粉塵不僅污染了工作場所，危害工人的身體健康，加速機械磨損，更對安全生產(chǎn)也埋下隱患。

以煤礦開采為例，據(jù)不完全統(tǒng)計，機械開采的礦山，其井下礦塵的70%～85%來自采掘工作面。不同采掘工作面的粉塵濃度見表1。

我國現(xiàn)行《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》中規(guī)定：作業(yè)場所最高粉塵濃度為10 mg/m3。由上表可以看出，不同采掘工作面的粉塵濃度差別很大，但都遠遠超出了國家標準規(guī)定限值。隨著采礦業(yè)的不斷發(fā)展，機采和綜采越來越得到推廣和普及，機械化程度得到了提升，產(chǎn)塵濃度也隨之提高，井下工作面空氣質(zhì)量日趨惡劣。

1 新型井下空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)

新型井下空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)如圖1所示，包括節(jié)流式氣液交換器及采掘設(shè)備。

根據(jù)我們針對相似模擬平臺的長期試驗：井下工作面除塵應(yīng)采用以除塵設(shè)備抽塵凈化、控塵裝置控塵為主的通風除塵系統(tǒng)，這也是降低工作環(huán)境粉塵濃度，保證工作面空氣質(zhì)量的最有效的措施之一。

1.1 抽塵凈化

利用除塵器風機運行時產(chǎn)生的負壓，使含塵空氣經(jīng)吸塵風筒進入除塵器中凈化處理。新型井下除塵系統(tǒng)采用公司業(yè)已成熟技術(shù)—— 節(jié)流式氣液交換器。該技術(shù)凈化效率高，風機出口尾氣已達到國家室內(nèi)空氣質(zhì)量的要求，目前已在煙草、機械等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，并取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.2 風場控塵

除塵器運行的同時，產(chǎn)塵點的空氣被大量吸入除塵器，那么勢必由除塵器出口的凈氣和新風巷中的新鮮空氣來補充，這樣就形成一個循環(huán)系統(tǒng)。補充的空氣恰好可以將產(chǎn)塵點的粉塵抑制住，保證井下工作面的空氣質(zhì)量。

新型工作面空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)正是建立在二者的除塵機理之上，并通過大量相似模型的試驗表明，能夠取得令人滿意的效果。

通過改變現(xiàn)有的壓入式通風方式，利用除塵器本身所產(chǎn)生的閉環(huán)風場，達到抑制粉塵擴散的目的，同時為除塵器抽塵凈化創(chuàng)造條件。

2 新型井下空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)優(yōu)勢

（1）原有的通風系統(tǒng)可以后移，作為保證工作面空氣新鮮度的新風系統(tǒng)，這樣新風系統(tǒng)的風量就會大大降低，降低主風機的功耗。

（2）將節(jié)流式氣液交換器配置在采掘設(shè)備上，保證除塵設(shè)備的進風口與產(chǎn)塵點的相對位置恒定，提升捕集效率。

（3）以水作為除塵媒介，充分使用礦山開采中隨處可得的地下水，資源豐富。除塵污水可運至礦山井下現(xiàn)有的排放區(qū)，避免產(chǎn)生二次污染。

3 結(jié)論

目前，全國礦工人數(shù)達數(shù)千萬。井下工作面空氣質(zhì)量得到控制，能夠給該群體提供良好的工作環(huán)境，避免塵肺等職業(yè)病對礦工健康的侵蝕；同時也能有效地排除NH3、H2S等有害氣體，凈化工作面空氣，降低粉塵爆炸等突發(fā)災(zāi)害發(fā)生的可能性，保證井下人員的人身安全。

井下工作面空氣質(zhì)量得到控制，能夠建立起對井下工作面作業(yè)人員健康的堅固防線，直接改變社會對礦山開采行業(yè)高風險的片面認識，其社會影響顯著，意義重大。

參考文獻

[1] 全國職業(yè)衛(wèi)生標準委員會.GBZ159-2004，工作場所空氣中有害物質(zhì)檢測的采樣規(guī)范[S].北京：中華人民共和國衛(wèi)生部，2004.

[2] 機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊新版第四卷[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[3] 上海工業(yè)大學流控研究室.氣動技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1982.endprint

摘 要：面對常規(guī)除塵技術(shù)裝備無法進入井下工作面，現(xiàn)有除塵設(shè)備除塵控塵效果不足的局面，新型井下工作面空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)填補了這一空白。本文介紹一種新型的井下工作面空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)，在抽塵凈化和風場控塵的機理之上，通過除塵、控塵雙重作用保證井下工作面的空氣質(zhì)量，保障礦工身體健康。

關(guān)鍵詞：礦產(chǎn)資源開采 除塵系統(tǒng) 空氣質(zhì)量控制

中圖分類號：TD8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0069-01

礦產(chǎn)資源開采行業(yè)是我國的基礎(chǔ)工業(yè)，對國民經(jīng)濟的快速、持續(xù)發(fā)展起著重要的作用。目前，我國工業(yè)原料的80%取自于礦產(chǎn)品，能源的近95%來自礦產(chǎn)能源，以礦業(yè)為基礎(chǔ)的原材料工業(yè)和相關(guān)加工業(yè)的產(chǎn)值占全國工業(yè)總產(chǎn)值的60%以上。

礦產(chǎn)資源的開采分為露天開采和地面開采。目前我國露天開采所占比例僅為4%，大量的礦產(chǎn)資源開采仍采用地下開采的方式進行。而地下生產(chǎn)的方式都會不同程度地產(chǎn)生粉塵，粉塵不僅污染了工作場所，危害工人的身體健康，加速機械磨損，更對安全生產(chǎn)也埋下隱患。

以煤礦開采為例，據(jù)不完全統(tǒng)計，機械開采的礦山，其井下礦塵的70%～85%來自采掘工作面。不同采掘工作面的粉塵濃度見表1。

我國現(xiàn)行《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》中規(guī)定：作業(yè)場所最高粉塵濃度為10 mg/m3。由上表可以看出，不同采掘工作面的粉塵濃度差別很大，但都遠遠超出了國家標準規(guī)定限值。隨著采礦業(yè)的不斷發(fā)展，機采和綜采越來越得到推廣和普及，機械化程度得到了提升，產(chǎn)塵濃度也隨之提高，井下工作面空氣質(zhì)量日趨惡劣。

1 新型井下空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)

新型井下空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)如圖1所示，包括節(jié)流式氣液交換器及采掘設(shè)備。

根據(jù)我們針對相似模擬平臺的長期試驗：井下工作面除塵應(yīng)采用以除塵設(shè)備抽塵凈化、控塵裝置控塵為主的通風除塵系統(tǒng)，這也是降低工作環(huán)境粉塵濃度，保證工作面空氣質(zhì)量的最有效的措施之一。

1.1 抽塵凈化

利用除塵器風機運行時產(chǎn)生的負壓，使含塵空氣經(jīng)吸塵風筒進入除塵器中凈化處理。新型井下除塵系統(tǒng)采用公司業(yè)已成熟技術(shù)—— 節(jié)流式氣液交換器。該技術(shù)凈化效率高，風機出口尾氣已達到國家室內(nèi)空氣質(zhì)量的要求，目前已在煙草、機械等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，并取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.2 風場控塵

除塵器運行的同時，產(chǎn)塵點的空氣被大量吸入除塵器，那么勢必由除塵器出口的凈氣和新風巷中的新鮮空氣來補充，這樣就形成一個循環(huán)系統(tǒng)。補充的空氣恰好可以將產(chǎn)塵點的粉塵抑制住，保證井下工作面的空氣質(zhì)量。

新型工作面空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)正是建立在二者的除塵機理之上，并通過大量相似模型的試驗表明，能夠取得令人滿意的效果。

通過改變現(xiàn)有的壓入式通風方式，利用除塵器本身所產(chǎn)生的閉環(huán)風場，達到抑制粉塵擴散的目的，同時為除塵器抽塵凈化創(chuàng)造條件。

2 新型井下空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)優(yōu)勢

（1）原有的通風系統(tǒng)可以后移，作為保證工作面空氣新鮮度的新風系統(tǒng)，這樣新風系統(tǒng)的風量就會大大降低，降低主風機的功耗。

（2）將節(jié)流式氣液交換器配置在采掘設(shè)備上，保證除塵設(shè)備的進風口與產(chǎn)塵點的相對位置恒定，提升捕集效率。

（3）以水作為除塵媒介，充分使用礦山開采中隨處可得的地下水，資源豐富。除塵污水可運至礦山井下現(xiàn)有的排放區(qū)，避免產(chǎn)生二次污染。

3 結(jié)論

目前，全國礦工人數(shù)達數(shù)千萬。井下工作面空氣質(zhì)量得到控制，能夠給該群體提供良好的工作環(huán)境，避免塵肺等職業(yè)病對礦工健康的侵蝕；同時也能有效地排除NH3、H2S等有害氣體，凈化工作面空氣，降低粉塵爆炸等突發(fā)災(zāi)害發(fā)生的可能性，保證井下人員的人身安全。

井下工作面空氣質(zhì)量得到控制，能夠建立起對井下工作面作業(yè)人員健康的堅固防線，直接改變社會對礦山開采行業(yè)高風險的片面認識，其社會影響顯著，意義重大。

參考文獻

[1] 全國職業(yè)衛(wèi)生標準委員會.GBZ159-2004，工作場所空氣中有害物質(zhì)檢測的采樣規(guī)范[S].北京：中華人民共和國衛(wèi)生部，2004.

[2] 機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊新版第四卷[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[3] 上海工業(yè)大學流控研究室.氣動技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1982.endprint

摘 要：面對常規(guī)除塵技術(shù)裝備無法進入井下工作面，現(xiàn)有除塵設(shè)備除塵控塵效果不足的局面，新型井下工作面空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)填補了這一空白。本文介紹一種新型的井下工作面空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)，在抽塵凈化和風場控塵的機理之上，通過除塵、控塵雙重作用保證井下工作面的空氣質(zhì)量，保障礦工身體健康。

關(guān)鍵詞：礦產(chǎn)資源開采 除塵系統(tǒng) 空氣質(zhì)量控制

中圖分類號：TD8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0069-01

礦產(chǎn)資源開采行業(yè)是我國的基礎(chǔ)工業(yè)，對國民經(jīng)濟的快速、持續(xù)發(fā)展起著重要的作用。目前，我國工業(yè)原料的80%取自于礦產(chǎn)品，能源的近95%來自礦產(chǎn)能源，以礦業(yè)為基礎(chǔ)的原材料工業(yè)和相關(guān)加工業(yè)的產(chǎn)值占全國工業(yè)總產(chǎn)值的60%以上。

礦產(chǎn)資源的開采分為露天開采和地面開采。目前我國露天開采所占比例僅為4%，大量的礦產(chǎn)資源開采仍采用地下開采的方式進行。而地下生產(chǎn)的方式都會不同程度地產(chǎn)生粉塵，粉塵不僅污染了工作場所，危害工人的身體健康，加速機械磨損，更對安全生產(chǎn)也埋下隱患。

以煤礦開采為例，據(jù)不完全統(tǒng)計，機械開采的礦山，其井下礦塵的70%～85%來自采掘工作面。不同采掘工作面的粉塵濃度見表1。

我國現(xiàn)行《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》中規(guī)定：作業(yè)場所最高粉塵濃度為10 mg/m3。由上表可以看出，不同采掘工作面的粉塵濃度差別很大，但都遠遠超出了國家標準規(guī)定限值。隨著采礦業(yè)的不斷發(fā)展，機采和綜采越來越得到推廣和普及，機械化程度得到了提升，產(chǎn)塵濃度也隨之提高，井下工作面空氣質(zhì)量日趨惡劣。

1 新型井下空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)

新型井下空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)如圖1所示，包括節(jié)流式氣液交換器及采掘設(shè)備。

根據(jù)我們針對相似模擬平臺的長期試驗：井下工作面除塵應(yīng)采用以除塵設(shè)備抽塵凈化、控塵裝置控塵為主的通風除塵系統(tǒng)，這也是降低工作環(huán)境粉塵濃度，保證工作面空氣質(zhì)量的最有效的措施之一。

1.1 抽塵凈化

利用除塵器風機運行時產(chǎn)生的負壓，使含塵空氣經(jīng)吸塵風筒進入除塵器中凈化處理。新型井下除塵系統(tǒng)采用公司業(yè)已成熟技術(shù)—— 節(jié)流式氣液交換器。該技術(shù)凈化效率高，風機出口尾氣已達到國家室內(nèi)空氣質(zhì)量的要求，目前已在煙草、機械等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，并取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.2 風場控塵

除塵器運行的同時，產(chǎn)塵點的空氣被大量吸入除塵器，那么勢必由除塵器出口的凈氣和新風巷中的新鮮空氣來補充，這樣就形成一個循環(huán)系統(tǒng)。補充的空氣恰好可以將產(chǎn)塵點的粉塵抑制住，保證井下工作面的空氣質(zhì)量。

新型工作面空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)正是建立在二者的除塵機理之上，并通過大量相似模型的試驗表明，能夠取得令人滿意的效果。

通過改變現(xiàn)有的壓入式通風方式，利用除塵器本身所產(chǎn)生的閉環(huán)風場，達到抑制粉塵擴散的目的，同時為除塵器抽塵凈化創(chuàng)造條件。

2 新型井下空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)優(yōu)勢

（1）原有的通風系統(tǒng)可以后移，作為保證工作面空氣新鮮度的新風系統(tǒng)，這樣新風系統(tǒng)的風量就會大大降低，降低主風機的功耗。

（2）將節(jié)流式氣液交換器配置在采掘設(shè)備上，保證除塵設(shè)備的進風口與產(chǎn)塵點的相對位置恒定，提升捕集效率。

（3）以水作為除塵媒介，充分使用礦山開采中隨處可得的地下水，資源豐富。除塵污水可運至礦山井下現(xiàn)有的排放區(qū)，避免產(chǎn)生二次污染。

3 結(jié)論

目前，全國礦工人數(shù)達數(shù)千萬。井下工作面空氣質(zhì)量得到控制，能夠給該群體提供良好的工作環(huán)境，避免塵肺等職業(yè)病對礦工健康的侵蝕；同時也能有效地排除NH3、H2S等有害氣體，凈化工作面空氣，降低粉塵爆炸等突發(fā)災(zāi)害發(fā)生的可能性，保證井下人員的人身安全。

井下工作面空氣質(zhì)量得到控制，能夠建立起對井下工作面作業(yè)人員健康的堅固防線，直接改變社會對礦山開采行業(yè)高風險的片面認識，其社會影響顯著，意義重大。

參考文獻

[1] 全國職業(yè)衛(wèi)生標準委員會.GBZ159-2004，工作場所空氣中有害物質(zhì)檢測的采樣規(guī)范[S].北京：中華人民共和國衛(wèi)生部，2004.

[2] 機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊新版第四卷[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[3] 上海工業(yè)大學流控研究室.氣動技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1982.endprint