濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)在炮掘工作面的應(yīng)用

摘 要：在巖巷炮掘工作面使用濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)，利用高壓風(fēng)水射流形成的負(fù)壓進(jìn)行除塵，顯著降低呼吸性粉塵濃度，改善了掘進(jìn)工作面通風(fēng)質(zhì)量，減少了粉塵對(duì)一線職工身體的危害，從源頭上預(yù)防了矽肺病的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：全巖；炮掘工作面；濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)；除塵

巖巷炮掘工作面粉塵主要來自放炮、出貨、拌料、噴射混凝土等生產(chǎn)工序。產(chǎn)塵量占井下總產(chǎn)塵量25%～35%，高濃度的粉塵充斥整個(gè)掘進(jìn)巷道，工作環(huán)境惡化，嚴(yán)重危害礦工健康，造成肺的彌漫性纖維化，引起矽肺病，嚴(yán)重者影響肺功能，喪失勞動(dòng)能力，發(fā)展為肺心病、心衰及呼吸衰竭。

采用濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)，能夠有效降低炮掘工作面呼吸性粉塵濃度。

1 工作面概況

淮北岱河礦業(yè)Ⅲ61出煤巷，全巖，斷面13.6m2，設(shè)計(jì)全長(zhǎng)700m，10°下坡，施工工藝為炮掘錨噴支護(hù)。采用FBD №6.0 15×2型軸流對(duì)旋式局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，供風(fēng)量為320m3/min。掘進(jìn)工作面放炮、噴漿等工序產(chǎn)塵量最大，全塵1200mg/m3，呼塵560mg/m3。

2 濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)應(yīng)用

2.1 濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)

濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)由輸塵管（柔性風(fēng)筒）、除塵管（鐵質(zhì)風(fēng)筒）、排風(fēng)管（柔性風(fēng)筒）、放水管、高效氣水噴霧裝置等構(gòu)成。

2.2 濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)原理

利用壓風(fēng)高速水射流噴射形成的負(fù)壓，將掘進(jìn)工作面迎頭的含塵風(fēng)流吸入輸塵管（柔性風(fēng)筒），高度霧化的高速水射流與含塵風(fēng)流中的粉塵相互作用將粉塵捕獲，含塵污水通過排水裝置排除，達(dá)到凈化風(fēng)流的目的。（圖1）

圖1

2.3 濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

（1）最大處理風(fēng)量：280m3/min；（2）總粉塵除塵效率：≥96%；（3）適用水壓：2～6MPa；（4）適用風(fēng)壓：0.3～0.6MPa；（5）耗水量：20L/min；（6）外形尺寸：4500*700*700mm；（7）設(shè)備重量：118Kg。

2.4 壓入式風(fēng)筒出風(fēng)口位置

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，將壓入式風(fēng)筒出風(fēng)口放置在巷道的一幫中上部，距迎頭的距離為8～10m。

2.5 濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)位置

除塵風(fēng)機(jī)的輸塵管（柔性風(fēng)筒，15m）放置在壓入式風(fēng)筒的對(duì)幫，距迎頭的距離為15～20m，既能有效吸收迎頭含塵風(fēng)流，又能避免放炮對(duì)除塵風(fēng)機(jī)的影響。

2.6 壓入式風(fēng)筒出風(fēng)口風(fēng)量與除塵風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量的匹配

若壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量大于除塵風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量，則因抽出式風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量有限而無法全部吸入含塵乏風(fēng)，則含塵乏風(fēng)流向巷道后路擴(kuò)散，從而污染巷道。抽出式除塵風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量250～280m3/min，風(fēng)筒出口風(fēng)量不僅滿足抽出式除塵風(fēng)機(jī)需求，還必須滿足迎頭稀釋炮煙、瓦斯等最低需風(fēng)量，經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，風(fēng)筒出口風(fēng)量180m3/min左右。

2.7 控風(fēng)三通

在壓入式風(fēng)筒距出風(fēng)口20m左右安設(shè)控風(fēng)三通，并在控風(fēng)三通出口設(shè)置可伸縮拉帶，既可以調(diào)整出風(fēng)口風(fēng)量，又可通過控風(fēng)三通的徑向風(fēng)流形成氣幕，使得該處形成一個(gè)隔離的風(fēng)帶，阻擋迎頭粉塵向后擴(kuò)散，促使粉塵被吸入除塵風(fēng)機(jī)，從而大大提高除塵降塵效率。

3 濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)效果比較

3.1 除塵風(fēng)機(jī)使用前后除塵數(shù)據(jù)

在Ⅲ61出煤巷全巖炮掘工作面對(duì)濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)除塵效果進(jìn)行了檢測(cè)，以下為不同工序時(shí)期采用CCF-7000型直讀式測(cè)塵儀對(duì)迎頭全塵及呼吸性粉塵檢測(cè)的數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1

3.2 除塵風(fēng)機(jī)除塵效果分析

通過以上數(shù)據(jù)分析，全巖炮掘工作面采用傳統(tǒng)除塵方式，即放炮噴霧、防塵簾、灑水沖塵等措施時(shí)全塵濃度平均為36.3mg/m3，最大為82.10mg/m3，最小為2.30mg/m3；呼吸性粉塵濃度平均為25.26mg/m3，最大為50.12mg/m3，最小為1.21mg/m3。使用濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)后，全塵濃度最大為3.6mg/m3，最小為0.39mg/m3；呼吸性粉塵濃度最大為0.60mg/m3，最小為0.12mg/m3；工作面粉塵濃度明顯大幅度下降，且呼吸性粉塵濃度下降比例明顯高于全塵，濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)對(duì)呼吸性粉塵有顯著除塵效果。

4 結(jié)束語

（1）濕式風(fēng)水射流除塵風(fēng)機(jī)能夠有效降低掘進(jìn)工作面粉塵濃度，總粉塵除塵效率≥96%，能夠控制全塵濃度在3.60mg/m3以下，呼吸性粉塵濃度在0.60mg/m3以下。

（2）除塵風(fēng)機(jī)采用壓力水為動(dòng)力，不產(chǎn)生摩擦和電火花，設(shè)備本質(zhì)安全可靠。

（3）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，易安裝移動(dòng)。

（4）通過調(diào)整風(fēng)壓和水壓，根據(jù)工作面風(fēng)量可調(diào)節(jié)除塵風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量，處理風(fēng)量大小可調(diào)、調(diào)節(jié)方便，使用簡(jiǎn)單。

作者簡(jiǎn)介：鄒瑞峰（1977，10-），注冊(cè)安全工程師，畢業(yè)于安徽理工大學(xué)通風(fēng)與安全專業(yè)，現(xiàn)任安徽省淮北市岱河礦業(yè)通風(fēng)區(qū)，技術(shù)主管。