袁店一井煤礦煤巷綜掘工作面綜合防塵技術的應用

劉勇 劉振東

摘 要：隨著煤礦機械化程度越來越高，煤巷綜掘工作面的普及，粉塵量隨之增加，給煤礦的安全和職工的健康帶來了嚴重的危害，對粉塵的分布進行分析，以減少產塵為根本，以降塵為重點，以隔離粉塵為防護手段，采取針對性的措施，有效的降低了巷道內的粉塵含量，大大減少了煤巷綜掘期間粉塵危害。

關鍵詞：綜掘工作面 綜合防降塵 粉塵隔離

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0150-01

礦塵是煤礦生產中的主要災害之一。礦塵污染勞動環(huán)境，降低了生產場所的可見度，影響勞動效率和操作安全。工人長期在含礦塵濃度較高的環(huán)境中作業(yè)，吸入大量礦塵后，輕者能引起呼吸道炎癥，重者可導致塵肺病。礦塵中的煤塵在特定的條件下會發(fā)生爆炸，導致重特大事故的發(fā)生，給企業(yè)和國家?guī)砭薮蟮臑碾y和損失。

1 工作面概況

袁店一井煤礦于2011年12月建成投產，設計產量為180萬噸。位于-748 m水平32采區(qū)內的3234風巷走向長1682 m，標高為-748.0～-470.0m，煤厚2.11～2.91 m，平均2.57 m。煤層傾角6°～18°，平均12°。采用錨帶網支護，斷面尺寸4.2×3.6 m。煤層普遍含夾矸，夾矸為泥巖和碳質泥巖，厚0.26～0.53 m。深灰色，粉砂質結構，層狀構造，夾細砂巖薄層，具水平層理，含較多植物化石碎片。

2 工作面粉塵來源分析

掘進機掘進巷道的過程是一產塵過程，在掘進過程中煤巖破碎產生的粉塵，包括煤巖受到截齒的壓碎和摩擦產生的粉塵、煤塊塌落與機器和地面碰撞產生的粉塵、綜掘機扒渣時產生的粉塵、煤巖轉載及皮帶運輸時產生的粉塵；工作面上沉積的粉塵在通風過程中又被揚起而形成的次生粉塵等。

3 綜掘工作面綜合防塵措施

綜掘工作面綜合防塵措施要包括減少產塵量、降塵、粉塵隔離。

3.1 減少產塵量措施

煤層注水是從源頭上控制、減少粉塵的產生，是粉塵治理的根本途徑。在煤層未掘進之前打若干孔，通過鉆孔注入高壓水，使其滲入到煤體的內部增加煤層的水份，以減少掘進作業(yè)時的煤塵產生量。

使用BZZS-35/7（1.08/16）高壓注水泵站，配備MZ-102風煤鉆，￠42 mm螺旋鉆桿，每班在迎頭垂直煤壁施工一組3個注水孔，使用ZFΦ10—16/4—1.6封孔注水器進行注水，以鄰孔出水和煤壁出現(xiàn)滲水為一個孔注水工作完成的標志，注水時間一般不少于10 min，注水壓力不低于12 MPa。為進一步提高捕塵效果，按照捕塵添加劑與清水1∶100的比例將化學捕塵劑添加到注水系統(tǒng)中，從而大幅提高煤層注水效果。

3.2 降塵措施

3.2.1 水射流除塵風機

要降低掘進機在掘進過程中產生的粉塵濃度，利用抽出式水射流除塵風機收集工作面產生的粉塵并進行凈化。在綜掘機上方安裝了2臺KGSC-3型礦用高壓水射流除塵風機，在風筒末端安裝調節(jié)風流轉換器，使掘進工作面形成長壓短抽的通風方式。當綜掘機割煤巖時，除塵風機將綜掘機截割時產生的粉塵吸入。高壓水流經過射流器形成高速射流，在進風口處產生負壓進行引風，把含有粉塵的空氣吸入風機，含塵風流進入風筒到旋流器迅速霧化，高速霧粒與空氣的動量交換和高壓水射流的卷吸作用，在除塵段產生渦流和紊流，水霧將粉塵包裹沉降，從而達到通風和降塵的目的，風水分離器再將氣水進行分離，除塵水經過收集過濾，循環(huán)使用。（如圖1）

3.2.2 降塵噴霧

綜掘機配有內外噴霧，內噴霧壓力不小于3 MPa，外噴霧壓力不小于1.5 MPa，掘進期間內外噴霧開啟。為增加降塵效果，在掘進機前方頂板安裝“工”字形高壓微孔防塵噴霧系統(tǒng)，噴霧噴嘴直徑￠0.38 mm，兩眼間夾角15°，噴霧能覆蓋全斷面、提高了霧化效果。

各轉載點安裝自動噴霧裝置，當運輸機運煤巖時，實現(xiàn)自動噴霧。溜煤眼周圍用水幕簾封閉管理，防止粉塵的飛揚。

3.3 粉塵隔離

3.3.1 職工與粉塵的隔離

綜掘機掘進過程中產生的粉塵濃度較高，為更好的保護職工的身體健康，使職工與高濃度粉塵隔離，在綜掘機上安裝了ZJY-Z型正壓呼吸系統(tǒng)，它是由礦井壓風系統(tǒng)提供空氣源，通過調壓除油、活性炭除異味、精細過濾三級過濾、凈化并調壓后通過新型全封閉正壓呼吸面罩提供清潔的呼吸空氣，實現(xiàn)綜掘機工作時人與外界高濃度粉塵空間隔離。

3.3.2 粉塵的高濃區(qū)域的隔離

綜掘機礦煤巖時，附近為粉塵高濃區(qū)域，在綜掘機后方安裝三道擋塵簾，每道擋塵簾上方安裝由QDPW-2型氣動高壓泵提供8～13 MPa的高壓噴霧。把粉塵高濃區(qū)域與后方工作環(huán)境隔離，降低了后方的粉塵濃度。

4 效果分析

通過上述綜掘工作面綜合防塵技術的應用，從源頭上減少了粉塵的產生，捕捉掘進施工過程中產生的粉塵，使粉塵高濃區(qū)域與職工的隔離。在離迎頭100 m處對綜掘機割煤、轉載、支護等工序的粉塵進行2個月的測定，全塵降低到平8.5 mg/m3以下，呼吸性粉塵降低到平均2.6 mg/m3以下。

5 結論

煤巷綜掘工作面采取以上一系列綜合防塵措施后效果顯著，可消除大量的粉塵，為職工創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，保護了職工的身體健康。保障了礦井的安全生產。

參考文獻

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