綜合防塵技術(shù)的改進(jìn)與應(yīng)用

李濤 潘磊

山東泰山能源有限責(zé)任公司翟鎮(zhèn)煤礦 山東泰安 271004

1 概述

隨著煤礦開采工藝的優(yōu)化提升，采煤由普采發(fā)展為綜采、綜放，掘進(jìn)由炮掘發(fā)展為綜掘，運(yùn)輸有礦車發(fā)展為皮帶，大大提高了工作效率，使煤礦的生產(chǎn)能力得到很大的提升，創(chuàng)造了較大的效益。然而，生產(chǎn)工藝的優(yōu)化提升不僅帶來(lái)了巨大經(jīng)濟(jì)效益，也帶來(lái)了許多的安全隱患。粉塵就是一個(gè)很大的危險(xiǎn)源[1]。

近年來(lái)，煤礦在粉塵治理方面也應(yīng)用了許多好的設(shè)備，例如除塵風(fēng)機(jī)、高壓噴霧泵、煤層注水、自動(dòng)噴霧等，產(chǎn)塵源控塵，運(yùn)輸路線滅塵有效的降低了粉塵濃度。然而，新技術(shù)的應(yīng)用也帶來(lái)了很多不便，本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)綜合防塵系統(tǒng)中的新技術(shù)進(jìn)行了一定改進(jìn)。

翟鎮(zhèn)煤礦煤層的原始水分為：二層2.45%、四層為1.97%、十一層1.69%，煤層水分含量低；煤層爆炸指數(shù)為二層37.43%、四層36.02%、十一層41.63%，在引爆熱源的作用下，可發(fā)生猛烈的爆炸。

2 粉塵的主要產(chǎn)源分析

2.1 采煤工作面粉塵的主要產(chǎn)源分析

采面高滾筒切割煤層時(shí)，上部煤（巖）快速下落產(chǎn)生粉塵，它是從底板向四周擴(kuò)散；滾筒切割煤（巖）體時(shí)產(chǎn)生粉塵，此類粉塵隨滾筒的移動(dòng)而移動(dòng)；機(jī)組與溜子之間形成通道煤炭下運(yùn)，風(fēng)流上行，在機(jī)組下部粉塵流沿通道上行并向外擴(kuò)散；運(yùn)輸裝運(yùn)轉(zhuǎn)載過程中產(chǎn)生粉塵；支架移架降架時(shí)，頂板破碎顆粒浮煤下落[2]。

2.2 掘進(jìn)工作面粉塵的主要產(chǎn)源分析

（1）綜掘工作面粉塵的產(chǎn)源。掘進(jìn)機(jī)滾筒切割煤（巖）碎體下落產(chǎn)生粉塵，它是從落體向四周擴(kuò)散；滾筒切割煤（巖）體時(shí)產(chǎn)生粉塵，此類粉塵隨滾筒的移動(dòng)而向外擴(kuò)散；機(jī)組與皮帶之間形成通道煤炭外運(yùn)，風(fēng)流沿皮帶向外流動(dòng)，在機(jī)組下部形成粉塵流沿皮帶并向外擴(kuò)散；運(yùn)輸系統(tǒng)裝運(yùn)轉(zhuǎn)載過程中產(chǎn)生粉塵。

（2）炮掘工作面煤塵的產(chǎn)源。打眼時(shí)和工作面放炮時(shí)，受沖擊波的作用，粉塵沿迎頭向外擴(kuò)散；扒裝機(jī)進(jìn)行扒裝裝運(yùn)時(shí)，受扒裝裝運(yùn)和風(fēng)筒供風(fēng)產(chǎn)生的粉塵；開啟風(fēng)機(jī)時(shí)，受風(fēng)筒的震動(dòng)作用產(chǎn)生的粉塵。

2.3 主要運(yùn)輸大巷、采區(qū)粉塵的產(chǎn)源分析

大巷電機(jī)車運(yùn)行時(shí)；斜巷提升運(yùn)輸時(shí)；運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤時(shí)；給煤機(jī)工作時(shí)。

3 綜合防塵技術(shù)分析

通過對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)盯班發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有防塵方案中的不足，采取技術(shù)手段克服困難完善綜合降塵體系。高壓噴霧裝置實(shí)現(xiàn)了隨采煤機(jī)自動(dòng)開啟，但是水箱需人工控制水量，水箱水量不足直接影響設(shè)備的除塵；扒裝機(jī)自動(dòng)噴霧一開啟扒裝機(jī)噴霧就聯(lián)動(dòng)開啟，造成扒裝機(jī)處積水；轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧運(yùn)輸設(shè)備一運(yùn)轉(zhuǎn)就開啟造成水碳，影響煤倉(cāng)放煤安全；礦井取消架線后灑水車?yán)秒姍C(jī)車牽引產(chǎn)生動(dòng)力，防塵水泵電機(jī)受機(jī)車運(yùn)行速度產(chǎn)生電流大小影響灑水效果；防塵口罩中的防塵棉個(gè)人無(wú)法清理。

4 綜合防塵技術(shù)改進(jìn)

4.1 高壓噴霧泵水箱自動(dòng)補(bǔ)水裝置

給高壓噴霧泵水箱加設(shè)了水位控制器及電動(dòng)閥門，實(shí)現(xiàn)了水箱水位到達(dá)最低線后電動(dòng)閥開啟補(bǔ)水，達(dá)到最高線后電動(dòng)閥關(guān)閉停止補(bǔ)水，保證了水箱水量，確保了采煤機(jī)高壓噴霧的正常使用。

4.2 腳踏式扒裝機(jī)自動(dòng)噴

使用腳踏板代替電磁閥控制扒裝機(jī)噴霧，將腳踏板放置在扒裝機(jī)司機(jī)處，由司機(jī)根據(jù)需要控制噴霧的開停，實(shí)現(xiàn)了扒裝機(jī)噴霧只在需降塵時(shí)開啟，節(jié)約了防塵水源，避免了巷道積水。

4.3 隨煤流延時(shí)自動(dòng)噴霧

使用延時(shí)繼電器實(shí)現(xiàn)了皮帶轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧隨煤流開啟；轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧延時(shí)開啟，縮短了噴霧工作時(shí)間，節(jié)約了防塵用水量；避免了皮帶空轉(zhuǎn)時(shí)噴霧水進(jìn)入運(yùn)輸系統(tǒng)出水碳影響煤質(zhì)。

4.4 個(gè)體防護(hù)清理站

利用回采注液槍改造使用井下的壓風(fēng)對(duì)防塵棉進(jìn)行清理。

4.5 礦井大巷灑水車

利用鋰電池單軌道機(jī)車的成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)大巷灑水車進(jìn)行改造，使用鋰電池為灑水車防塵泵提供動(dòng)力，確保噴霧的霧化灑水效果。

5 除塵效果

5.1 社會(huì)效益分析

礦井粉塵濃度大幅度降低，礦井綜合降塵技術(shù)應(yīng)用以后降塵率達(dá)到了93.2%，保護(hù)了工人的身體健康[3]。

5.2 安全效益

由于礦井綜合降塵技術(shù)的使用，工作面粉塵濃度大幅度降低，控制在了其爆炸濃度范圍以下，杜絕了煤塵爆炸等事故的發(fā)生。