礦井主要除塵設(shè)備的改進(jìn)與應(yīng)用

馬 龍

0 引言

粉塵是在煤礦開(kāi)采、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中出現(xiàn)的，粉塵對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)有著較大的影響，是誘發(fā)煤塵爆炸事故、威脅作業(yè)人員以及身體健康、引發(fā)職業(yè)病和影響作業(yè)安全的主要因素，同時(shí)粉塵也直接影響礦工在工作過(guò)程中的能見(jiàn)度。煤礦在日常生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)爆破、挖掘機(jī)截隔、噴漿作業(yè)、運(yùn)輸中產(chǎn)生的粉塵，同時(shí)和機(jī)械化是有著很大的關(guān)系。隨著機(jī)械化水平的提升，粉塵的產(chǎn)量也會(huì)逐漸的增加，同時(shí)粉塵對(duì)人體的危害也是比較大的，因此，加強(qiáng)對(duì)煤礦的防塵是十分重要的，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)煤礦粉塵的綜合治理，加強(qiáng)防塵設(shè)備的革新。

1 煤礦塵源的分析

（1）采掘作用

在煤礦采掘的過(guò)程中，礦井是國(guó)家重要的開(kāi)采資源，但是在礦采的時(shí)候粉塵是會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)的，在地下封閉的狀態(tài)粉塵的處理非常的關(guān)鍵，因此，自身經(jīng)常呈現(xiàn)出的是粉末狀。采掘工藝自身存在著大量的粉塵，例如放炮、隔煤、放煤等多個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)。

（2）煤炭運(yùn)輸特點(diǎn)

煤炭在進(jìn)行掩護(hù)的工程造價(jià)主要是在點(diǎn)煤呈現(xiàn)出粉末狀的特征，同時(shí)在轉(zhuǎn)載高差和風(fēng)速的作用下，產(chǎn)生較高的濃度，這也直接匯入井風(fēng)流，對(duì)礦井內(nèi)的空氣產(chǎn)生污染。

（3）井底車場(chǎng)以及進(jìn)風(fēng)大巷

在地面中的空氣凈化器依舊是存在著殘留的部分。同時(shí)工作人員在進(jìn)行煤礦作業(yè)地點(diǎn)以及主要進(jìn)風(fēng)巷和井底車場(chǎng)后，自身的膠鞋、衣服、工具都帶有粉塵，并且會(huì)在風(fēng)速的作用下出現(xiàn)脫落。礦車在大巷軌道上顛簸震動(dòng)的情況下，礦車在運(yùn)輸設(shè)備上的大粒度粉塵、煤礦粒等因震動(dòng)而滑落入巷底板上，并且受到高風(fēng)速的作用，在巷道內(nèi)滾動(dòng)而出現(xiàn)破碎，同時(shí)再混合進(jìn)入風(fēng)流中。

礦井在沖刷井底以及車場(chǎng)主要進(jìn)風(fēng)巷、巷底粉塵大多數(shù)是在水中的作用下被消除的。巷底粉塵在高風(fēng)速、高沖刷的作用下呈現(xiàn)出微濕潤(rùn)狀態(tài)下隨風(fēng)流在巷底部進(jìn)行流動(dòng)、滾動(dòng)，并且可以經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間以后進(jìn)行風(fēng)干，之后還會(huì)一次的混合入礦井風(fēng)流中，這樣就會(huì)直接導(dǎo)致礦井的主要進(jìn)風(fēng)巷和井底的車場(chǎng)中的風(fēng)流粉塵的濃度會(huì)進(jìn)一步增加。

（4）地面空氣

很多的煤場(chǎng)處于的位置都是環(huán)境比較惡劣的地區(qū)，這樣導(dǎo)致煤場(chǎng)距離進(jìn)風(fēng)井遠(yuǎn)，因此，受礦井抽出式負(fù)壓通風(fēng)影響，污染后的空氣進(jìn)入井下。工業(yè)場(chǎng)地受到礦區(qū)空氣質(zhì)量的影響，自身的含塵量也是比較高的，因此，在負(fù)壓的通風(fēng)作用環(huán)境下，粉塵會(huì)進(jìn)一步增加。

2 煤礦粉塵防治的方法

（1）井下空氣凈化方法

在3個(gè)進(jìn)風(fēng)口井口所有的通道都安裝全封閉的網(wǎng)式浮沉器，并且對(duì)礦井的進(jìn)風(fēng)進(jìn)行凈化，這樣才能夠在車輛行進(jìn)的過(guò)程中部網(wǎng)式門(mén)。礦井主要車場(chǎng)設(shè)置全封閉的網(wǎng)對(duì)礦井進(jìn)行風(fēng)凈化。在井底車場(chǎng)設(shè)全封閉網(wǎng)式捕塵器，同時(shí)對(duì)礦井風(fēng)流進(jìn)行凈化。礦車全部的裝物后立即蓋上防塵罩，這樣可以防止風(fēng)流和礦車運(yùn)行物料上的粉塵進(jìn)行清掃，同時(shí)要對(duì)其進(jìn)行沖刷干凈，并且采掘面回收廢棄物是沒(méi)有出現(xiàn)采取面前，對(duì)廢棄物物料進(jìn)行清掃、沖刷。要在人工巷道來(lái)設(shè)置半封閉式網(wǎng)式捕塵器，并且由半封閉式的網(wǎng)式浮沉器對(duì)小粒粉塵進(jìn)行過(guò)濾，這樣才能夠更好地對(duì)大粒度粉塵進(jìn)行過(guò)濾。

（2）地面空氣凈化方法

要種植樹(shù)木和植物，這樣可以有效美化環(huán)境，這樣能夠直接減少了季節(jié)風(fēng)流等產(chǎn)生的粉塵量，同時(shí)要定時(shí)在煤場(chǎng)安裝自動(dòng)噴水設(shè)備，這樣能夠有效減少風(fēng)流含有的粉塵量，同時(shí)煤場(chǎng)轉(zhuǎn)載煤落煤時(shí)要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)落煤點(diǎn)進(jìn)行灑水，這樣能夠有效地減少煤炭量，可以使得飛揚(yáng)的煤塵在水霧的作用下起到濕潤(rùn)的效果，并且能夠進(jìn)行有效的降落，在進(jìn)行工業(yè)場(chǎng)地每天4次的沖洗，這樣可以有效的進(jìn)行清理，減少落塵量，這樣能夠有效的降低空氣中含塵率。

（3）轉(zhuǎn)載點(diǎn)粉塵防治

加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)載點(diǎn)粉塵的治理也是十分必要的，對(duì)轉(zhuǎn)載點(diǎn)飛揚(yáng)粉塵首先要進(jìn)行收集，這樣可以使其不擴(kuò)散在作業(yè)空間，并且運(yùn)用護(hù)罩內(nèi)噴嘴來(lái)對(duì)粉塵進(jìn)行水霧除塵，這樣能夠起到降塵的效果。

3 主要除塵設(shè)備的改進(jìn)和應(yīng)用

（1）礦用干式除塵器工藝系統(tǒng)布置

如圖1，礦用干式除塵器工藝系統(tǒng)布置的工作原理為：工作時(shí)，因?qū)πS流風(fēng)機(jī)的抽吸，管道氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入除塵室內(nèi)，空氣分布板的作用下，部分塵埃氣體厚厚的塵埃粒子和撞碰失去動(dòng)能的發(fā)生和灰裝置底部的沉集，其余的粉塵進(jìn)入灰塵過(guò)濾室，在布朗和篩濾的共同作用下，使粉塵沉積在濾筒表面，墨盒凈化后的氣體由口岸進(jìn)入凈氣室內(nèi)，通過(guò)風(fēng)機(jī)出口。隨著表面粉塵層厚度的增加，過(guò)濾器的阻力增大，阻力達(dá)到一定的值。脈沖閥打開(kāi)，空氣箱通過(guò)噴嘴流量導(dǎo)向裝置，在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入快速膨脹的彈殼內(nèi)，在灰塵表面上的振動(dòng)變形彈匣，被剝離成灰裝置。

圖1 干式除塵器工藝系統(tǒng)布置圖

（2）煤礦用轉(zhuǎn)載點(diǎn)封閉捕塵罩

煤礦在進(jìn)行轉(zhuǎn)載點(diǎn)進(jìn)行除塵的時(shí)候，在正常工作的時(shí)候，在轉(zhuǎn)載點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)的情況下，風(fēng)壓的因素會(huì)導(dǎo)致灰塵會(huì)變大，在風(fēng)流的影響之下在封閉的空間之內(nèi)風(fēng)塵會(huì)更加的變大。在這樣的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致控制粉塵的力度不夠。

這種除塵方法在局部封閉的產(chǎn)塵點(diǎn)的功能，安裝使用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)超聲霧化器，當(dāng)高速流的共振腔霧化器，氣流出口和腔之間由于收集和產(chǎn)生超聲波，超聲場(chǎng)，注入水快速水霧化成密集的細(xì)水霧，這種霧粒徑比普通噴霧器噴出的霧顆粒大小少10倍。水迅速收集和凝結(jié)細(xì)粉塵，使灰塵，特別是可呼吸的灰塵，迅速落在塵點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)粉塵抑制。由于除塵器的機(jī)理完全不同于普通的噴霧除塵器，一些用水量除塵器，被稱為超聲波干霧除塵器，避免干、濕式除塵器的使用問(wèn)題和清灰工作帶來(lái)二次污染。

（3）水力引射式鉆孔捕塵

主要是針對(duì)每層鉆孔作業(yè)的情況下運(yùn)煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)產(chǎn)生的除塵原理進(jìn)行分析，并且對(duì)鉆孔得到每層鉆孔作業(yè)除塵措施包括兩個(gè)方面，一部分是煤塵的控制，另外一部分是收集煤塵和除塵，并且根據(jù)此原理來(lái)開(kāi)發(fā)引射鉆孔捕塵器如圖2。

在礦井工作中，鉆孔是工作中的經(jīng)常事情，所以在進(jìn)行鉆孔工作的時(shí)候，第一個(gè)是開(kāi)閥和液壓閥的裝置設(shè)備，同時(shí)開(kāi)始鉆探鉆孔，鉆孔內(nèi)部轉(zhuǎn)讓下高速旋轉(zhuǎn)鉆井桿在離心力的作用下和雙重高壓線粉流，并能迅速進(jìn)入收塵管，在這樣一個(gè)完整的飛塵噴出對(duì)霧化流了下來(lái)，在設(shè)備、除塵設(shè)備的部分形成一個(gè)相對(duì)負(fù)壓區(qū)。液壓隱蔽性鉆孔的開(kāi)發(fā)和投入，實(shí)際應(yīng)用需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)。目前，改進(jìn)的水力噴射式鉆井除塵器基本定型，廣泛應(yīng)用于除塵。

圖2 水力引射式鉆孔捕塵器

4 結(jié)論

在最近幾年，煤礦除塵設(shè)備的研制和應(yīng)用已經(jīng)取得了很好的結(jié)果，但是在實(shí)際的礦采中還是有很多的實(shí)施綜合防塵系統(tǒng)的控制，在礦井中除塵設(shè)備的使用非常關(guān)鍵，也是在礦井中減少身體傷害的主要辦法，對(duì)于除塵設(shè)備的改進(jìn)更有利于維護(hù)礦井內(nèi)工作人員的人身安全，減少事故的發(fā)生。煤礦是一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境，空氣污染，產(chǎn)生灰塵的地方更多，需要提高粉塵防治技術(shù)來(lái)適應(yīng)不同地方的灰塵，以上幾種除塵技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的，采用了先進(jìn)的技術(shù)，礦塵防治技術(shù)結(jié)合使用，可以達(dá)到良好的防塵效果，實(shí)現(xiàn)高效整體綜合防塵，為礦工們創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境，確保礦井的安全生產(chǎn)。