噴漿機除塵系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

王洪琦　 白鷺　 洪繼坤　 李強　 高文斌

摘要：為有效降低錨噴工作面產(chǎn)生的水泥塵的危害，在原有的在噴漿作業(yè)地點100m內(nèi)設(shè)置兩道凈化水幕的基礎(chǔ)上，通過濕噴工藝的應(yīng)用，除塵風機的選型，除塵罩的設(shè)計，對噴漿除塵技術(shù)進行優(yōu)化改造，旨在提高噴漿除塵效果，改善錨噴工作面作業(yè)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：噴漿；風動除塵風機；除塵罩

隨著我國采礦行業(yè)的不斷發(fā)展、采掘技術(shù)的日益精進，國家對相關(guān)技術(shù)標準的要求不斷提高的同時，對職業(yè)病危害防治、作業(yè)環(huán)境維護治理的相關(guān)要求也在不斷嚴格與細化，礦井粉塵治理就是其中的重要環(huán)節(jié)。近年來，清潔型礦井、無塵化礦井等新的防塵理念越來越被人熟知，為創(chuàng)建清潔型礦井、無塵化礦井、為礦工營造清潔工作環(huán)境的工作中，對于防塵技術(shù)的要求也越來越高?！皣姖{”作為礦井常見的巷道維護方式，同時作為重要的產(chǎn)塵環(huán)節(jié)也越來越被重視，噴漿機除塵風機從水射流到電動、風動除塵風機，在不斷更新?lián)Q代，然而噴漿除塵仍因產(chǎn)塵環(huán)節(jié)多、難以全面覆蓋而陷入技術(shù)難題。

1 濕式噴漿工藝的應(yīng)用

1.1 噴漿料的選用

噴漿料選用粗骨料（石子）、細骨料（砂）、干混砂漿，混合比例為1：1.5：1，石子采用8mm瓜子石，最大粒徑為10mm，骨料中嚴禁混有粒徑大于10mm的異物，否則會引起堵管；采用普通硅鹽酸水泥，與干噴無特殊要求。

1.2 配合比的確定

混凝土配合水泥：石子：砂重量比為1：1.5：2.25，體積比為1：1.7：1.98，水灰比為0.44。其中，水灰比為理論值，應(yīng)根據(jù)砂石含水率實際確定，確保泵送用混凝土坍落度180～220mm，噴幫時坍落度稍好，流動性好，噴頂時坍落度稍低，附著力好。人工可憑經(jīng)驗觀察混凝土情況，否則易造成水泥漿與砂石離析，將嚴重影響各方面性能。

2 風動除塵風機的選型與應(yīng)用

2.1 除塵風機的工作原理

原噴漿巷道使用的KCS-175ZL型渦流式除塵風機因體積大，一般巷道安裝后影響巷道通車，需打?qū)ｉT的安裝硐室，增加了巷道的掘進的額外工作量；且重量大，不方便挪移；需單獨敷設(shè)電纜接電，工作程序復(fù)雜；其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，清理維護不方便。AS-SSL型水射流除塵風機因吸風量較小造成降塵效果不佳，不能滿足噴漿工作期間降塵要求，且此除塵風機已被集團公司列為淘汰禁用設(shè)備。為解決上述難題我們經(jīng)過改造制作了低噪音高效風動噴漿除塵風機。

該除塵風機有噴霧器噴濕的振弦過濾板，附有水幕的纖維使粉塵濕潤增重、凝并或滯留，同時含塵氣體的沖擊使纖維產(chǎn)生振動，強化水霧粒與氣體中粉塵的碰撞，提高粉塵的捕獲率，同時也提高了振弦過濾板纖維的自凈能力。含塵氣體經(jīng)過振弦過濾板后一部分變成含水的塵粒和塵團被捕獲，隨水下流，并自潔振弦過濾板；其余粉塵微粒經(jīng)水幕后變成濕潤的塵粒和塵團，進入脫水裝置處理后，污水從排污口排出。

2.2 除塵風機選型與應(yīng)用

選用FQCN4型氣動抽出式軸流局部通風機，風機的吸風口直徑為400mm，風量為120m3/min。在氣動抽出式局部通風機內(nèi)部安設(shè)除塵裝置和水源接口，利用局部通風機將噴漿產(chǎn)塵吸入風機內(nèi)部集中清除；為解決其噪音大的問題，根據(jù)局部通風機尺寸，設(shè)計加工了消音裝置，分別安裝在局部通風機進風口和出風口，有效降低了運轉(zhuǎn)期間的噪音。當巷道進行噴漿作業(yè)時，打開供氣閥門，運轉(zhuǎn)局部通風機，打開供水閥門，進行噴霧除塵。

該類風機體積小，方便現(xiàn)場安裝并隨上料機及時挪移；動力源易得，使用井下供風管路，工作壓力為0.35-0.6Mpa；噪音值低，現(xiàn)場實測68dB。

3 噴漿機除塵罩的設(shè)計與應(yīng)用

3.1 加工材料

罩體使用1.2mm鐵片焊接，外口使用6mm鋼筋焊制卡圈，鋼圈直徑450mm，用于連接φ500風筒，罩體背面使用16mm鋼筋焊制除塵罩吊掛鉤，方便將除塵罩吊掛在巷幫4寸管路上。

3.2 除塵罩設(shè)計圖紙

3.3 吊掛架設(shè)計

為降低除塵罩對幫部吊掛管路高度的依賴，設(shè)計除塵罩吊掛架，使用6mm鐵板，上部焊接長為300mm的4寸鋼管，同時為保證吊掛架的牢固性，鋼管兩頭焊接內(nèi)鋼圈，根據(jù)需要加設(shè)管路的高度，可設(shè)計出與之配套的除塵罩吊掛架。吊掛架優(yōu)點為：（1）輕便，單人操作可輕松安裝、挪移，使用方便；（2）牢靠，吊掛架掛鉤采用兩組6×60mm鐵板彎制而成，管路加焊內(nèi)鋼圈，保證了吊掛架的強度與穩(wěn)定性；（3）增加了除塵罩安裝的靈活性，可根據(jù)不同高度，設(shè)計出與之配套的吊掛架，適用不同地點的安裝。

3.4 實測數(shù)據(jù)

現(xiàn)場安裝使用后，對現(xiàn)場粉塵數(shù)據(jù)進行了跟班實測，經(jīng)數(shù)據(jù)對比，未安裝除塵罩的除塵風機降塵效率約為65%，而使用除塵罩后，除塵風機降塵效率超過90%。

4 結(jié)論

綜上所述，通過合理布置噴漿作業(yè)地點100m內(nèi)凈化水幕，嚴格把控濕噴工藝，合理選擇除塵風機型號，設(shè)計除塵風機吸塵罩抓住轉(zhuǎn)載點、砂注口、干固劑注口、水泥注口等關(guān)鍵產(chǎn)塵環(huán)節(jié)，有效降低了噴漿作業(yè)的粉塵濃度。

礦井防塵設(shè)施一直處于煤礦生產(chǎn)中“被排斥”的被動局面，效果差、操作復(fù)雜、需頻繁維修是防塵設(shè)施設(shè)計使用的禁忌，如何提高防塵設(shè)施的實用性與可靠度，讓礦工“樂于”使用防塵設(shè)施，一直防塵技術(shù)人員設(shè)計的理念與追求。

參考文獻：

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作者簡介：王洪琦（1988-），男，漢族，學士，助理工程師，蔣莊煤礦通防工區(qū)技術(shù)主管。