王靜平
(七臺河技師學院,黑龍江七臺河154600)
礦井掘進通風與綜合防塵技術
王靜平
(七臺河技師學院,黑龍江七臺河154600)
按照節能和科學管理的要求,須按不同工作面的不同特點和對通風的具體要求合理選擇通風方式、選擇風機和調節工況。本文主要闡述了利用礦井風壓通風、采用局部通風機通風、綜合防塵等技術問題。
礦井;掘進通風;綜合防塵;技術
維持礦井掘進工作面和巷道中風量,并使風流按指定路線流動,即掘進通風。在掘進機掘進工作面,始終為邊通風、邊作業,如果為掘錨交替作業,掘進時產生的有害成分相對較多,需風量較大,而在錨桿作業時需風量較小。按照節能和科學管理的要求,須按不同工作面的不同特點和對通風的具體要求合理選擇通風方式、選擇風機和調節工況。
1.1長壁工作面雙巷同步掘進通風
長壁工作面進、回風巷道一般比較長,國內最長的已經超過6 000 m。對于長度大的工作面進、回風巷道,在掘進中如果全長采用局部通風機通風,則通風長度大、需要風筒長、通風阻力大、能耗大、效果差。
對于雙巷布置的巷道,在采用雙巷同步掘進時,應把兩條巷道分別與采(盤)區主要進風和回風巷道相連,并用聯絡巷將進、回風巷道貫通形成由進風巷——聯絡巷斗回風巷組成的礦井風壓通風風路,實現利用礦井風壓通風。
局部通風機通風距離由用于通風的聯絡巷的間距決定。為便利用礦井風壓通風的通風距離隨掘進工作面推進而延伸及防止風流短路,須隨新的通風聯絡巷掘通,及時轉移局部通風機,并在舊聯絡巷中設置臨時密閉。
1.2使用連續采煤機多巷掘進通風
連續采煤機掘進通常為3~5條平行巷道同步掘進,為便于施工和通風,其間每隔一定距離用聯絡巷連通,根據通風需要這些巷道被分為兩組,一為進風巷,一為回風巷,在進、回風巷之間的聯絡巷中設置密閉或風簾等設施用于控制風流,形成由進風巷——最靠近工作面的聯絡巷——回風巷組成的礦井風壓通風風路。
就進、回風巷道的分組和風流方式來說,通風系統分為單風流和雙風流兩種。如果新鮮風流從一側相鄰的巷道流入,污風由另一側相鄰的巷道排出,即單風流通風;如果新鮮風流從中間相鄰的巷道流入,污風由兩側巷道排出,即雙風流通風。
為不影響正常生產,風障通常設在巷道一側,將斷面分為寬、窄兩部分,窄部(一般寬0.6m)僅用于通風,寬部用于進出設備和人員兼通風。若新鮮風流從寬部進入、窄部排出,為抽出式通風;若新鮮風流由窄部進入、寬部排出,為吹入式通風。
風障是一道臨時隔離墻。為防止漏風,風障應牢固地掛在頂底板間,并在頂底板處不留間隙。為有效清除工作面有害氣體,風障應隨工作面推進向前延伸,并應始終保持其前端距工作面距離不超過3m。
還有一種可伸縮的滑動風障,可隨采煤機前進能方便及時地延伸。
當采用風障通風不能滿足工作面通風要求時,可增設局部通風機通風。局部通風機通風主要有以下幾種方式。
第一,抽出式通風。可以消除流經連續采煤機司機處的污濁氣流,煤塵從工作區抽走。但工作面壁角處易積聚瓦斯,如果風筒滯后4.5~6m,則整個工作面可能會發生瓦斯積聚,而且連續采煤機司機位于工作面和風筒端頭之間,仍處于污濁風流中。
第二,機裝稀釋通風機與抽出式通風機相結合通風。這種通風方式是在采煤機上安裝1臺小型液壓驅動的通風機,動力由采煤機液壓系統提供。其優點是能有效地在巷道邊遠壁角處形成風流,有效排出工作面瓦斯。缺點是當抽風風筒入口滯后稀釋通風機時會產生循環風,因此應經常保持抽風風筒入口超前稀釋通風機,另外當抽出式通風機停轉而采煤機繼續工作時也會在稀釋通風機周圍產生循環風,并有積聚瓦斯的可能。
第三,機裝集塵器與抽出式通風機相結合通風。在采煤機不同位置安裝若干個水射流集塵器,再用一個較大的通風機采用抽出式通風。這種通風方式能夠很好地解決回風巷煤塵飛揚的問題。
在無機械通風的條件下,獨頭巷道中的空氣與外界空氣(新鮮空氣)的交流隨巷道長度增加而逐漸減緩,直至幾乎完全停止。當獨頭巷道足夠長時,其中的空氣條件主要由巷道條件決定,即便在無作業的情況下也會出現瓦斯集聚,導致進入的人窒息或中毒死亡,以及在條件具備時發生瓦斯爆炸。因此,對于報廢的獨頭巷道,必須進行密閉,嚴禁人員進入。對于施工的獨頭巷道,必須進行機械通風。機械通風是掘進通風的主要方式之一,采用的通風機械為局部通風機。
掘進工作面采用局部通風機通風的通風系統由局部通風機、風筒和巷道組成。局部通風機的工作方式有壓入式和抽出式兩種。掘進工作面通風系統布置方式有壓入式、抽出式和混合式。
在巷道掘進中,不可避免要產生粉塵,如果不采取有效的防塵措施,將會引起嚴重的后果。尤其是在巖巷爆破施工時,在鉆眼、爆破、裝巖、運輸等過程中會產生大量含游離SiO2(含量為30%~70%)的粒徑小于5μm的巖塵,這些巖塵極易在空氣中浮游而被人吸入體內導致矽肺病。
我國煤礦在掘進工作面綜合防塵的經驗主要包含以下幾個方面。
第一,濕式鉆眼。嚴禁在沒有防塵措施的情況下進行干法生產和干式鑿巖。
第二,噴霧灑水。爆破前后、截割過程、裝轉載過程等在工作面及相應作業點進行噴霧灑水。
第三,加強通風。建立完善的掘進通風系統以保證在掘進工作面和巷道內形成可靠的主風流,加強各作業點的局部通風工作以便迅速將作業產生的粉塵稀釋并排入主風流中。
TD714.4
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1674-8646(2015)09-0081-02
2015-06-24
王靜平(1963-),女,遼寧東溝人,講師,從事礦業工程教學與研究。