探究噴霧在礦山通風(fēng)除塵中的重要作用

【摘要】我國(guó)很多地方的礦產(chǎn)資源都比較豐富，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，礦產(chǎn)被利用率也在快速提高，同時(shí)促進(jìn)著采礦工作的不斷加強(qiáng)。為了采礦工作的安正和正常的進(jìn)行，有必要保障著采礦作業(yè)人員的人身健康與安全，本文通過(guò)對(duì)礦山井下的塵源進(jìn)行簡(jiǎn)述并解析其特點(diǎn)，同時(shí)， 以現(xiàn)有的礦山通風(fēng)系統(tǒng)為基本進(jìn)行風(fēng)網(wǎng)改造，采用噴霧捕塵措施進(jìn)行通風(fēng)除塵，以達(dá)到減少粉塵風(fēng)流的污染。通過(guò)除塵技術(shù)管理部門(mén)對(duì)噴霧捕塵方法在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用進(jìn)行評(píng)測(cè)分析，探究其捕塵效果的可用性。

【關(guān)鍵詞】地下礦； 塵源； 噴霧除塵

1.概況

為了滿(mǎn)足我國(guó)對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求，各地礦產(chǎn)資源的開(kāi)采強(qiáng)度也在不斷的加強(qiáng)，然而對(duì)于這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)強(qiáng)度明顯高于其它行業(yè)的采礦事業(yè)，采礦過(guò)程中出現(xiàn)的各種環(huán)境污染也同時(shí)危害著井下工作人員的健康安全，而粉塵危害就是采礦過(guò)程中時(shí)刻需要面對(duì)的問(wèn)題，是急需要解決的技術(shù)難題。

采礦過(guò)程中出現(xiàn)的粉塵危害主要有三種，包括：掘進(jìn)爆破產(chǎn)生的炮煙和粉塵危害，支護(hù)反彈產(chǎn)生的粉塵危害和放礦產(chǎn)生的粉塵危害。

（1）掘進(jìn)爆破產(chǎn)生的炮煙和粉塵危害。在掘進(jìn)作業(yè)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)采掘工程的進(jìn)行會(huì)產(chǎn)生炮煙和粉塵，此時(shí)由于還沒(méi)有形成專(zhuān)用的回風(fēng)巷道，就會(huì)造成炮煙和粉塵隨著污風(fēng)流回到主要的運(yùn)輸巷，匯入到新鮮風(fēng)流中形成污染源。

（2）支護(hù)反彈產(chǎn)生的粉塵。在掘鑿巷道時(shí)，常常會(huì)應(yīng)用HPH6噴射機(jī)噴干式C20混凝土進(jìn)行噴護(hù)工作，但是在噴護(hù)過(guò)程中常常會(huì)因?yàn)轱L(fēng)壓和水壓以及水灰比等不穩(wěn)定因素的影響，在高壓風(fēng)的推動(dòng)下，間歇性的造成較多的灰塵反彈而污染兩百米范圍內(nèi)的其它風(fēng)流。

（3）放礦產(chǎn)生的粉塵。一般爆破后出礦的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，因此粉塵在出礦和放礦時(shí)會(huì)由于運(yùn)輸巷風(fēng)流的帶動(dòng)下，造成大量的粉塵的快速擴(kuò)散，造成采場(chǎng)和運(yùn)輸巷以及周?chē)目諝馕廴?，成為主要的粉塵污染源。

2.對(duì)現(xiàn)有風(fēng)網(wǎng)進(jìn)行改造

2.1密封通往采空區(qū)的通道

對(duì)已經(jīng)形成的采空區(qū)，它的縱橫向連接成一大片，可以與地表塌陷的部分形成許多的裂縫，這些裂縫在平時(shí)會(huì)大量漏風(fēng)，尤其是冬夏季，給正常的通風(fēng)管理帶來(lái)了很大的困擾。因此，應(yīng)該開(kāi)啟應(yīng)急處理預(yù)案，對(duì)漏風(fēng)處進(jìn)行修補(bǔ)。同時(shí)應(yīng)該將廢棄的天溜井和平巷進(jìn)行密封，多多采用風(fēng)墻和風(fēng)窗，盡可能的對(duì)漏風(fēng)處進(jìn)行堵壓，同時(shí)增設(shè)通風(fēng)口，目的是讓風(fēng)速平穩(wěn)，讓風(fēng)量的通過(guò)量平均，不至于對(duì)一個(gè)通風(fēng)口造成破壞?？傊砭褪潜M量減少新鮮風(fēng)流流向采空區(qū)，保證進(jìn)風(fēng)巷的風(fēng)量穩(wěn)定，使采區(qū)工作面有足夠的新鮮風(fēng)流，同時(shí)可以起到通風(fēng)除塵作用。

2.2增加風(fēng)壓

現(xiàn)在很多地方采用并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，如果相鄰的兩個(gè)通道通風(fēng)阻力不一樣，那么通風(fēng)較強(qiáng)的通道會(huì)對(duì)通風(fēng)較弱的通道產(chǎn)生阻力，這種情況下采用增加阻力和減少阻力的方法很難進(jìn)行調(diào)節(jié)了，此時(shí)，可以在通風(fēng)不足的通道增設(shè)一個(gè)25KW的風(fēng)扇，這樣可以調(diào)節(jié)風(fēng)力，使得相鄰的兩個(gè)通道的通風(fēng)阻力相近，從而可以減少兩個(gè)通道的通風(fēng)差異量，達(dá)到調(diào)節(jié)通風(fēng)的目的。這就是增壓調(diào)節(jié)法，就是在需要增加風(fēng)壓的通道中增設(shè)風(fēng)機(jī)，起到通風(fēng)除塵作用。

3.霧捕塵

在一系列的整改過(guò)后，仍然不能保證全部風(fēng)流穩(wěn)定，因?yàn)楹芏嗖蓞^(qū)正在開(kāi)采，正處在出礦階段，不能對(duì)通道進(jìn)行密封，所以造成這些區(qū)域漏風(fēng)嚴(yán)重。對(duì)于這種情況應(yīng)該把放礦點(diǎn)放置在穿脈巷，在穿脈巷通道兩端進(jìn)行吸塵處理，這樣可以減少污染。吸塵措施有噴霧吸塵，可以采用雙噴霧或者多噴霧來(lái)提高吸塵效率。吸塵設(shè)備安裝之前，應(yīng)該對(duì)整個(gè)巷道斷面進(jìn)行測(cè)定，在斷面較高處，用混泥土制造成一個(gè)弧形托臺(tái)，在托臺(tái)處安裝噴霧設(shè)備，這樣可以從高往下，采用水的重力原理，增加吸塵效率。在托臺(tái)上可以安裝雙口鋼管，兩側(cè)的巷道側(cè)壁一邊一個(gè)，每一個(gè)設(shè)置5個(gè)噴頭，弧形的頂端設(shè)置4個(gè)，并且可以用閥門(mén)控制噴射水量和時(shí)間。

與此同時(shí)，應(yīng)該做好安全電壓檢測(cè)。噴霧裝置位于巷道里面，噴霧產(chǎn)生的水霧是良好的導(dǎo)體，而噴霧設(shè)備是用電驅(qū)動(dòng)的，所以很容易產(chǎn)生漏電和導(dǎo)電的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)來(lái)往的行人和車(chē)輛造成觸電隱患。所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該把噴霧裝置的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)置成36伏特的安全電壓，不能采用靜電電壓，也不能采用交流電壓，這樣對(duì)行人和設(shè)備沒(méi)有危害。

在捕塵的過(guò)程中，由于巷道兩邊都有捕塵裝置，而污風(fēng)排除會(huì)受到采空區(qū)和巷道密封度的影響，還會(huì)受到季節(jié)變化的影響，所以污風(fēng)排出的量會(huì)經(jīng)常有所變化，我們應(yīng)該根據(jù)這些變化來(lái)設(shè)定噴霧的單片機(jī)程序，確定噴霧開(kāi)關(guān)的時(shí)間，從而可以達(dá)到節(jié)水和保護(hù)環(huán)境的目的。

4.除塵技術(shù)管理

在粉塵較多的地方，其巷道兩端都會(huì)采用除塵裝置，由于粉塵的排出會(huì)受到季節(jié)變化和采空區(qū)漏風(fēng)的影響，如果在沒(méi)有粉塵排出時(shí)噴霧開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，則會(huì)浪費(fèi)電力和水資源，所以應(yīng)該在巷道產(chǎn)生粉塵時(shí)，打開(kāi)噴霧裝置，在風(fēng)吹到回風(fēng)巷道時(shí)，關(guān)閉噴霧裝置，這樣可以節(jié)約水資源。這個(gè)工作應(yīng)該交給現(xiàn)場(chǎng)工作人員處理。同時(shí)安全部門(mén)應(yīng)該檢查噴霧裝置的安全性和節(jié)水性能。

4.1數(shù)據(jù)測(cè)定

定期檢查現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)生狀況，檢查捕塵裝置的捕塵效果，及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)礦塵情況，對(duì)噴霧裝置安裝點(diǎn)進(jìn)行檢查，用儀器測(cè)定礦塵產(chǎn)生量，采用儀器對(duì)礦塵濃度和分散度進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)還應(yīng)該測(cè)定大氣中二氧化硅的游離態(tài)含量。

4.2檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)一段時(shí)間的觀測(cè)，在安裝噴霧設(shè)備以后，除塵效率在42%到45%之間，風(fēng)速如果達(dá)到0.6到1.0m/s的時(shí)候，除塵效率可以達(dá)到可觀的55%，測(cè)試結(jié)果證明采用噴霧除塵對(duì)粗顆粒的粉塵效果明顯。

5.霧除塵存在問(wèn)題和解決辦法

噴霧器的噴霧射程受到驅(qū)動(dòng)力壓力的限制，一般的噴霧器的噴霧射程只有1米左右，捕塵的效率非常低下，如果能夠增加噴霧裝置的內(nèi)置壓力，改進(jìn)噴霧頭的結(jié)構(gòu)，或者在噴霧裝置內(nèi)部增設(shè)一個(gè)高壓機(jī)，利用風(fēng)水的速度差異產(chǎn)生壓力，那么可以顯著提高捕塵效率。

噴嘴堵塞也是一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，主要原因是礦塵顆粒過(guò)大，堵塞了噴頭，應(yīng)該進(jìn)水管對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化過(guò)濾。

部分噴霧設(shè)備對(duì)微塵的捕獲效率低，經(jīng)過(guò)分析后，發(fā)現(xiàn)主要是水霧表面張力不夠，應(yīng)該在進(jìn)水管加適量的濕潤(rùn)劑進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)試。

6.結(jié)語(yǔ)

本文介紹的噴霧除塵的方法實(shí)施過(guò)程中會(huì)遇到不少問(wèn)題，比如噴嘴容易被堵塞，造成捕獲微塵的效率降低。此時(shí)，可以采用一系列措施進(jìn)行改善，比如在水里面增加濕潤(rùn)劑進(jìn)行增加水霧張力，進(jìn)水管道里面安裝過(guò)濾裝置，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行除雜，不過(guò)采取這一系列措施成本較高。綜上所述，噴霧除塵設(shè)備簡(jiǎn)單容易安裝，價(jià)格也相對(duì)較低，對(duì)于高濃度的灰塵捕捉效率很高，操作也非常簡(jiǎn)便，目前在礦山中有很好的應(yīng)用前景。因此，采用噴霧除塵仍然不失為礦山通風(fēng)除塵的一個(gè)好辦法。

參考文獻(xiàn)

[1]王英敏主編1高等學(xué)校教學(xué)用書(shū)：《礦井通風(fēng)與防塵》

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