巖巷綜掘工作面綜合防塵技術(shù)探析

摘 要：近幾年來，隨著采掘機械化程度和開采強度的提高，井下作業(yè)場所粉塵濃度急劇增加，特別是巖巷綜掘工作面，大量高濃度粉塵懸浮于礦井空氣中，對作業(yè)人員的身體健康構(gòu)成危害，并降低了工作面能見度，制約著巷道的掘進速度與安全，因此，巖巷綜掘防塵已成為礦區(qū)粉塵防治工作的重中之重。本文從巖巷綜掘工作面粉塵的危害談起，重點分析巖巷綜掘工作面綜合防塵技術(shù)，為構(gòu)建以人為本、和諧、環(huán)保礦區(qū)提供了重要的理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：巖巷；綜掘工作面；綜合防塵

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.082

0 引言

隨著采掘機械化程度的不斷提高，綜掘機得到了廣泛運用，巖巷掘進產(chǎn)生含致矽肺的高濃度游離二氧化硅粉塵，加速了機械的磨損，影響掘進的工作效率，嚴(yán)重威脅著礦井的安全生產(chǎn)和一線工人的身心健康。因此，綜掘巖巷粉塵防治已成為各方關(guān)注的重大課題。為此研究適合全巖巷綜掘面生產(chǎn)條件下的高效防塵系統(tǒng)，有效降低工作面粉塵濃度，對于保證礦井的安全高效生產(chǎn)和保護作業(yè)人員的身心健康均具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 巖巷綜掘工作面粉塵的危害分析

（1）降低工作環(huán)境的能見度。在礦井的一些工作環(huán)境中，由于粉塵的濃度較高，工作面的能見度比較低，在這種情況之下進行作業(yè)，會造成員工的誤操作，從而導(dǎo)致出現(xiàn)工傷事故；（2）污染工作環(huán)境。對礦井員工的身體健康構(gòu)成危害，且產(chǎn)塵和采掘場所的員工會得塵肺??；（3）加快磨損機械設(shè)備。在礦山提高自動化與機械化水平的影響之下，礦塵會影響到機械設(shè)備，濃度較高的粉塵不但能夠加快磨損機械設(shè)備，而且會使精密儀器的使用年限縮短；（4）導(dǎo)致煤塵爆炸。當(dāng)?shù)V井當(dāng)中的空氣到達相應(yīng)濃度的情況下，會導(dǎo)致煤塵爆炸，煤塵爆炸的濃度范圍跟引火源的溫度、類比以及煤的粒度、成分相關(guān)，在國有煤礦當(dāng)中的大部分的礦井煤塵具備爆炸的危險。

2 巖巷綜掘工作面綜合防塵技術(shù)分析

（1）泡沫除塵技術(shù)的原理及其成效。泡沫除塵技術(shù)的原理：泡沫除塵要求根據(jù)適宜的比例混合發(fā)泡劑和水，再應(yīng)用泡沫發(fā)生器，在很多泡沫出現(xiàn)之后，在塵源上噴灑，有些情況下會向含塵的空氣當(dāng)中噴灑，在噴灑泡沫到料堆之上產(chǎn)塵點的情況下，使沒有空隙的泡沫體遮擋一部分塵源，從而實現(xiàn)濕潤與抑制粉塵的效果。在含塵的空氣當(dāng)中噴灑泡沫的時候，不少的泡沫群出現(xiàn)，總體積和表面積處在十分大的狀態(tài)，這增加了粘附性和接觸面，從而能夠大大地提升除塵效率。

泡沫除塵技術(shù)的成效：想要驗證泡沫的除塵成效，應(yīng)當(dāng)對巷道迎頭產(chǎn)塵范圍的產(chǎn)塵量進行科學(xué)地測定，測定結(jié)果證實，應(yīng)用泡沫除塵前，迎頭產(chǎn)塵區(qū)的呼塵濃度和全塵濃度各自是280mg/m3、422mg/m3；泡沫除塵的應(yīng)用使呼塵濃度和全塵濃度各自實現(xiàn)了162mg/m3、280mg/m3，從而實現(xiàn)了理想的成效。

（2）除塵風(fēng)機短壓長抽附壁風(fēng)筒調(diào)風(fēng)技術(shù)的原理及其成效。除塵風(fēng)機短壓長抽附壁風(fēng)筒調(diào)風(fēng)技術(shù)的原理：例如，將2×30kW的局扇正壓供風(fēng)應(yīng)用于底抽巷，在風(fēng)筒出口，其風(fēng)量常?？梢詫崿F(xiàn)416m3/min，在迎頭位置，增設(shè)KCS-408ZZ型除塵風(fēng)機之后，往往可以實現(xiàn)380m3/min的吸風(fēng)量。應(yīng)當(dāng)保障除塵風(fēng)機能夠?qū)ο锏烙^風(fēng)流當(dāng)中的粉塵進行有效地吸收，確保達到最為理想的除塵成效，這個時候在風(fēng)筒位置增設(shè)附壁風(fēng)筒。根據(jù)附壁風(fēng)筒當(dāng)中的擋板加以調(diào)整，從而使迎頭供風(fēng)量降低，確保有效地匹配迎頭供風(fēng)量與除塵風(fēng)機吸風(fēng)量。一些實驗證實：當(dāng)除塵風(fēng)機吸風(fēng)口距迎頭4m的情況下，風(fēng)筒出風(fēng)口距迎頭10m，實現(xiàn)230m3/min的風(fēng)筒出口風(fēng)量的時候，除塵風(fēng)機的除塵效率最大。

除塵風(fēng)機短壓長抽附壁風(fēng)筒調(diào)風(fēng)裝置除塵效果：迎頭綜掘機割巖的情況下，應(yīng)當(dāng)調(diào)整附壁風(fēng)筒當(dāng)中的擋板，確保實現(xiàn)230m3/min的迎頭供風(fēng)量，以及保障側(cè)壁實現(xiàn)186m3/min的出風(fēng)量，在除塵風(fēng)機出風(fēng)口向外5m的地方，開啟和關(guān)閉除塵風(fēng)機，以及在迎頭風(fēng)量減少的時候，對巷道當(dāng)中的粉塵進行積極地監(jiān)測?？梢园l(fā)現(xiàn)，底抽巷在不應(yīng)用附壁風(fēng)筒調(diào)節(jié)迎頭風(fēng)量的情況下，僅僅打開除塵風(fēng)機的時候，僅僅可以實現(xiàn)42.01%的降塵率以及43%的呼塵降塵率。借助附壁風(fēng)筒調(diào)節(jié)除塵風(fēng)機吸風(fēng)量和迎頭供風(fēng)量兩者之間的聯(lián)系之后，可以實現(xiàn)70.82%的全塵降塵率，并且也可以實現(xiàn)64.68%的呼塵降塵率64.68%，因而具備理想的效果。

（3）水幕簾降塵技術(shù)的原理及其成效。水幕簾降塵系統(tǒng)常常處在巷道迎頭向后50m～150m的位置，對三道擋塵簾進行安裝，以及增加水氣兩相噴霧和自動噴霧降塵設(shè)施，從而使?jié)駢m、捕塵、降塵的效果實現(xiàn)。這種系統(tǒng)設(shè)備不但具備擋塵簾、高壓水質(zhì)過濾器，還涵蓋防爆電磁閥、主控制箱、粉塵濃度傳感器。水幕簾降塵系統(tǒng)的工作原理是：重點借助擋塵簾阻擋風(fēng)流當(dāng)中的粉塵，以使粉塵處在擋塵簾之上，再通過噴霧設(shè)備對擋塵簾進行洗刷，從而向巷道底板之上流擋塵簾之上的粉塵，這樣進行循環(huán)，最后不但使捕塵與降塵的成效實現(xiàn)，而且達到濕塵的目的。水幕簾降塵技術(shù)的成效：應(yīng)當(dāng)驗證水幕簾降塵的成效，在掘進巷道的情況下，在防塵簾前后20m的位置選擇四個側(cè)地點，重點是測量巷道當(dāng)中的粉塵濃度。結(jié)合水幕簾降塵系統(tǒng)的工作成效，以及結(jié)合測定的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，除了沒有應(yīng)用粉塵抑制劑和啟動塵風(fēng)機的情況下，其中，對運移粉塵過程當(dāng)中的自降因素進行了忽略。第一道水幕簾的降塵效率是0%的呼塵與18.4%的全塵；第二道水幕簾的降塵效率是48%的呼塵與51%的全塵；而第三道水幕簾的降塵效率是32%的呼塵與1%的全塵?？偠灾?，三道水幕簾的綜合降塵效率是65%的呼塵與76%的全塵。

3 結(jié)論

綜合防塵體系在巖巷綜掘工作面的成功應(yīng)用證明，說明了該防塵體系適用于全巖巷掘進，有效地治理了掘進過程中的粉塵災(zāi)害，大幅度改善了工人作業(yè)環(huán)境，降低煤礦職工矽肺病的發(fā)病率?？偲饋碚f，綜合除塵技術(shù)，對礦井粉塵災(zāi)害的防治具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]王偉峰，鄧軍，馬礪等.全巖巷綜掘面粉塵防治技術(shù)[J].安全，2012（08）.

[2]白蘭永，王寬，周福寶等.綜掘工作面綜合降塵技術(shù)在葛泉礦的應(yīng)用[J].中國煤炭，2011（07）.

[3]陳貴，王德明，王和堂等.大斷面全巖巷綜掘工作面泡沫降塵技術(shù)[J].煤炭學(xué)報，2012（11）.

[4]李波，董旗.姚橋煤礦綜掘工作面濕式通風(fēng)除塵系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].華北科技學(xué)院學(xué)報，2011（03）.

作者簡介：時萌萌（1988-），男，山東單縣人，本科，助理工程師，主要從事工程技術(shù)員工作。