船窩煤礦18308綜采工作面粉塵防治技術(shù)

楊玖學(xué)

（山西曙光船窩煤業(yè)有限公司，山西 河津 043300）

1 工作面概況

山西曙光船窩煤礦18308綜采工作面位于南一下組煤下山采區(qū)右翼。工作面兩巷開口于南一下組煤膠帶下山，設(shè)計(jì)可采走向長(zhǎng)1130m，采面長(zhǎng)165/192m，平均采高4.58m，可采儲(chǔ)量114.1萬(wàn)t。所采煤層為中硫焦煤，疏水性極高，僅依靠水力降塵效果不甚明顯。

2 塵克抑塵劑的工作機(jī)理

氫鍵斷裂觀點(diǎn)認(rèn)為，水分子之間、水分子與雜質(zhì)之間存在著氫鍵，從而形成水的締合體。當(dāng)水通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)水分子締合體施以能量，使部分水分子締合體的氫鍵斷裂，導(dǎo)致水的物理性質(zhì)發(fā)生改變。正是因?yàn)闅滏I被破壞或扭斷，使復(fù)雜的長(zhǎng)鏈狀變成短鏈狀，晶結(jié)構(gòu)變短，才使水系的性質(zhì)發(fā)生了變化，水的表面張力降低，溶解能力及滲透能力增強(qiáng)，黏度降低，從而增強(qiáng)了水對(duì)粉塵的潤(rùn)濕性能。水珠變小，有利于提高水的霧化程度，增加與粉塵的接觸機(jī)會(huì)，特別是增強(qiáng)了對(duì)呼吸性粉塵的捕獲能力。

經(jīng)過(guò)活化的水霧珠，遇到粉塵便與其結(jié)合，結(jié)合的程度比普通水霧珠要強(qiáng)烈。從粉塵的角度來(lái)說(shuō)，吸收這種活化水霧珠比普通水霧珠要容易，所以粉塵的吸水量增加，潤(rùn)濕程度加強(qiáng)。被潤(rùn)濕的粉塵，其重量要增加，在下落過(guò)程中又要與其他水霧珠和粉塵發(fā)生碰撞，所以粉塵的體積變大，最終落下來(lái)。由于潤(rùn)濕的作用加強(qiáng)，所以水的利用率得以提高，單位用水量的捕塵量增加，這對(duì)于產(chǎn)品需控制一定含水量的生產(chǎn)過(guò)程滅塵有著重要意義。

3 粉塵防治系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 塵克礦用除塵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

塵克礦用除塵系統(tǒng)（潤(rùn)濕型）為引進(jìn)南非最新礦用除塵技術(shù)，系統(tǒng)由生態(tài)環(huán)保制劑塵克礦用除塵劑C&C-1（潤(rùn)濕型）和塵克礦用除塵劑水力自動(dòng)添加裝置CR-2組成。該系統(tǒng)簡(jiǎn)便易操作，適用范圍廣，已在眾多礦山除塵領(lǐng)域得到成功運(yùn)用。設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖見圖1所示。

圖1 塵克礦用除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 系統(tǒng)的安裝

（1）確定添加裝置具體安裝位置。在綜掘面盡量靠近掘進(jìn)迎頭，在綜采面機(jī)巷中與增壓泵站相鄰。

（2）中和器兩端接口根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況加工改造，并在計(jì)劃安裝地點(diǎn)與防塵水管路串聯(lián)。中和器含加藥噴嘴，進(jìn)口通過(guò)高壓軟管與添加裝置連接。

（3）系統(tǒng)安裝到位，檢查系統(tǒng)狀況并試運(yùn)行。關(guān)閉如圖1表述的8號(hào)、13號(hào)截止閥，打開6號(hào)、14號(hào)截止閥，借助加藥漏斗往添加裝置儲(chǔ)藥箱內(nèi)注入足量的塵克除塵劑，然后關(guān)閉6號(hào)、14號(hào)截止閥，打開8號(hào)、13號(hào)截止閥，即可開始使用。

（4）根據(jù)測(cè)得的防塵水管路流量按照添加比例確定添加裝置的基礎(chǔ)流量，并結(jié)合添加裝置上的金屬浮子流量計(jì)確定最佳加藥量。

（5）二次加藥時(shí)務(wù)必按照步驟（3）中所描述的步驟進(jìn)行泄壓操作，以防意外發(fā)生。具體見圖2所示。

圖2 設(shè)備安裝結(jié)構(gòu)示意圖

4 粉塵防治效果分析

4.1 進(jìn)風(fēng)巷降塵效果

通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比可見，在船窩礦18308綜采工作面安裝塵克礦用除塵系統(tǒng)后，各種粒徑粉塵的濃度都有顯著的下降。尤其在滾筒附近與機(jī)尾粉塵濃度較大的點(diǎn)，粉塵濃度最高值由177.21mg/m3降至71.19mg/m3，最高降幅達(dá)到59.8%，對(duì)于除塵、抑塵起到良好的效果。

4.2 回風(fēng)巷降塵效果

通過(guò)數(shù)據(jù)分析可知，在18308工作面安裝塵克礦用除塵系統(tǒng)后，回風(fēng)巷內(nèi)各種粒徑粉塵的濃度都有顯著的下降。在設(shè)備安裝后并結(jié)合使用除塵劑，粉塵濃度最高值由109.224mg/m3降至78.72mg/m3，最高降幅達(dá)到27.9%，對(duì)于除塵、抑塵起到良好的效果。

4.3 工作面降塵效果

利用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果，分析得到18308綜采工作面切眼粉塵濃度分布規(guī)律，如圖3所示。通過(guò)圖中數(shù)據(jù)對(duì)比可見，在船窩礦18308綜采工作面安裝塵克礦用除塵系統(tǒng)后，各種粒徑粉塵的濃度都有顯著的下降。而在切眼位置，由于粉塵濃度較低，降塵率雖然不大，但設(shè)備的安裝也很好地控制了粉塵。

圖3 不同粒徑粉塵在工作面降塵效果圖

5 結(jié)論

山西曙光船窩煤礦18308綜采工作面安裝了塵克抑塵系統(tǒng)后，取得了良好的降塵效果。

（1）18308綜采工作面安裝了塵克抑塵系統(tǒng)后，安裝后的粉塵全塵濃度總體要比使用新的設(shè)備前濃度低，最高降幅達(dá)到45%，對(duì)于除塵、抑塵起到良好的效果。

（2）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)粉塵濃度測(cè)試實(shí)驗(yàn)，進(jìn)風(fēng)巷、工作面、回風(fēng)巷粉塵濃度還有不同程度的超限，工作面采煤機(jī)組割煤是產(chǎn)塵的主要區(qū)域，進(jìn)風(fēng)巷轉(zhuǎn)載點(diǎn)也是產(chǎn)塵的重點(diǎn)區(qū)域，在現(xiàn)有的防塵網(wǎng)、細(xì)化噴霧等防塵措施基礎(chǔ)上，還需要根據(jù)產(chǎn)塵規(guī)律和特點(diǎn)進(jìn)一步研究落實(shí)新的防塵措施。