礦井綜合防塵技術的研究與應用

高陽+邢思云+郭世琴

摘 要 礦井綜合防塵技術的研究與應用對煤礦安全有著深遠意義，鮑店煤礦在原有綜合防塵工作的基礎上，積極完善礦井防塵系統、提高礦井防塵設施裝備水平，通過對礦車設備、大巷區域、傾斜井巷區域、副井口區域、膠帶運輸巷和回風巷防塵系統的完善和升級改造綜合防塵效果顯著，為井下生產創造了良好的工作環境，為礦井安全生產奠定了堅實的基礎。

關鍵詞 防塵；礦車；副井口；進風巷道 ；膠帶運輸巷；回風巷

中圖分類號 TD71 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）05-0018-02

為進一步提高井下空氣質量，全方位改善井下職工作業環境，在原有只重視工作面防塵的基礎上，也要重視其他區域的防塵工作。過去，防塵的重點都是放在了采煤工作面和掘進工作面的防塵，而在其他地點或線路簡單地安裝幾道噴霧裝置，防塵效果差，很難真正起到有效地防塵降塵作用。為改變這種現狀，結合礦井實際，在除工作面之外的其他所有線路或區域研究安裝適用防塵設備，以實現全方位高效防塵。

1 礦車防塵技術

礦車在行駛過程中，在車輛震動和風速的影響下，極易產生揚塵，為了優化礦井進風質量，避免礦車入井后的粉塵飛揚，保證入井人員身心健康，鮑店煤礦裝載粉狀材料的礦車均使用封閉式礦車或使用防塵罩；礦車及設備下井前、礦車及設備由采掘工作面等作業地點撤出前要求責任單位進行全面清理沖刷。明確規定裝運煤泥的礦車煤泥上積水不得超過100mm，積水面低于車沿不小于200mm。

2 主要巷道防塵系統

2.1 主要大巷安裝風水噴霧

風水噴霧主要用于主要運輸大巷內的空氣凈化，該裝置一路接高壓風，一路接高壓水，噴霧耗水量少、霧化效果好，人員經過時噴霧不需要停止，可24h不間斷噴霧。

2.2 副井口微噴霧降塵系統

副井上井口，由于運輸任務重，又是礦井的主要進風口，會產生大量的粉塵，粉塵漂游于空氣中，隨著新鮮風流進入副井，嚴重危害井下工人的身心健康，給井下綜合防塵工作帶來了一定的困難。鮑店煤礦在副井口南、北門各安設一道微霧降塵裝置，此系統利用氣液兩相自由射流和液體吸附降塵的基本原理，由組合霧化噴頭組成的霧化器將水霧化形成高速運動的細小微霧滴，借助風機風力，分散后與空氣中粉塵粒子結合和粘附，在水滴表面張力作用下聚集下降，從而達到降塵的作用。

2.3 側噴霧降塵系統

鮑店煤礦原井下主要進風巷的紅外線自動凈化水幕改造前均為弓形水幕，通過長期使用發現，弓形水幕存在很多缺點：弓形水幕安裝在架空線之上，堵塞之后，更換噴頭需申請架空線停電報告，程序麻煩，且操作不便，而且人員登高作業存在安全隱患。

我們根據現場實際，對弓形水幕進行改進，將噴霧安裝在巷道兩側。噴頭采用“一字型”陶瓷噴頭，水量小、擴散角大、霧化效果好，能夠覆蓋全斷面，起到很好的降塵效果。

2.4 地噴霧降塵系統

噴頭采用“一字型”陶瓷噴頭、水量小、擴散角大、霧化效果好，起到很好的降塵效果。

3 轉載點控塵系統

在生產過程中，各轉載點受高度、風流等因素的影響極易產生粉塵，粉塵在風流的推動下，迅速擴散，單獨靠固定的轉載噴霧降塵，達不到理想效果。同時，由于皮帶機啟動時間不固定，轉載司機很難及時開啟噴霧裝置，造成降塵不及時。所以，鮑店煤礦對轉載點封閉除塵進行了設計。

3.1 轉載點全封閉式控塵技術

為有效控制轉載點粉塵的擴散，鮑店煤礦設計出轉載點全封閉式防塵罩，使煤炭在轉載點掉落過程中形成的煤塵不能夠擴散到防塵罩以外，在防塵罩內部安設的高質量陶瓷噴頭噴出的噴霧形成了一道全斷面噴霧，這樣就使煤塵在防塵罩內得到了控制，有效防止煤塵的對外擴散。

3.2 膠帶運輸巷雙控噴霧降塵系統

為提高防塵設備的自動化，降低防塵效果，鮑店煤礦對轉載點噴霧進行了自動化改造。通過微震動傳感器和紅外線傳感器對電磁閥控制，分別實現了轉載點噴霧、凈化水幕與皮帶機的聯動和“人過水停，人走噴霧開啟”。通過設備改造，實現了噴霧自動化，降低了職工勞動強度，改善了工作環境，充分體現了人性化管理理念。

4 回風巷道防塵系統

4.1 回風巷全斷面微孔捕塵技術

掘進工作面回風巷是綜合防塵的最后一道屏障，在經過了迎頭及各轉載點各綜合防塵設備的除塵作用后，仍有一部分粉塵擴散到回風巷道，尤其在噴漿過程中回風巷道粉塵濃度還比較高。

通過現場分析，鮑店采用了全斷面微孔捕塵技術，在凈化水幕下風側約1m處安設全斷面浸塑捕塵簾，凈化水幕開啟后水滴濕潤捕塵簾上的紗網，形成無數含水的空隙，含塵風流穿過捕塵簾時，粉塵被含水空隙吸附，從而起到捕獲粉塵的作用，有效提高了凈化水幕降塵效果。

4.2 粉塵濃度在線監測系統

經過多方調研，結合鮑店煤礦井下現場的實際情況，鮑店煤礦在各主要工作面均安設了GCG1000型粉塵濃度實時監控傳感器，特別是綜放工作面，與ZP127礦用自動灑水降塵裝置聯機，實現了工作面24h粉塵濃度監控，全面提高了綜合防塵自動化。

5 噴漿作業地點防塵系統

噴漿作業時，噴漿地點及噴漿機上料過程中極易造成巷道揚塵，水泥塵對職工危害很大，如何進一步降低噴漿過程中巷道揚塵是綜合防塵的重點。我們在各噴漿地點上方均安設了能覆蓋全斷面的凈化水幕進行捕塵。

5.1 噴漿地點組合式除塵風機除塵系統

老式的水射流除塵風機，吸風量小、控塵面積有限、除塵效率低，鮑店煤礦在使用了新式KCS-P礦用噴漿除塵風機后，淘汰了一批振弦式除塵風機，根據噴漿地點的現場情況，設計加工了除塵風機分風裝置，該裝置一側通過500mm的負壓風筒與振弦除塵風機相連，另一側由兩個吸風口組成，一個吸風口通過400mm負壓風筒引至噴漿地點下風側約10m處，用于噴漿地點的除塵，一個喇叭狀吸風口位于噴漿機上料口一側，用于噴漿機上料口處的除塵，分風裝置內部設有過濾網和噴霧裝置，并設有檢修蓋板，方便使用單位每班取出過濾網進行沖洗，并檢查噴頭霧化情況。

5.2 噴漿地點全斷面捕塵技術

噴漿作業時在噴漿機上料地點安裝1道噴漿凈化水幕（或落地式凈化水幕），在噴漿作業地點回風流側安裝1道全斷面凈化水幕，對噴漿地點形成全斷面防塵，提高捕塵效果。

5.3 噴漿機封閉式防塵護罩

噴漿機運行期間，整個噴漿機處粉塵濃度很高，我們采用了加工噴漿機防塵護罩的方法，將噴漿機四周從振動料斗邊沿至行走機架之間的整個噴漿機使用帆布包圍，防止粉塵外露。并要求每次噴漿作業前，檢查噴漿機防塵護罩是否破損，每次噴漿作業完成后，卸下防塵護罩，全面清理噴漿機。

6 防塵效果檢測

通過對礦車設備、大巷區域、傾斜井巷區域、副井口區域、膠帶運輸巷和回風巷防塵系統的完善和升級改造，大大提高了礦井整體的防塵效果，鮑店煤礦井下粉塵達到有效控制，經對井下主要采掘工作面、主要運輸機道（5303-2工作面、6302工作面、103下06軌順、73下03運順、南翼皮帶機道、二采皮帶機道、2309巖集運）等地點的粉塵測定，煤塵、巖塵濃度均控制在合格范圍內，綜合防塵效果顯著，為井下生產創造了良好的工作環境，為礦井安全生產奠定了堅實的基礎。

參考文獻

[1]王高平.煤粉濃度檢測研究與應用[J].煤炭工程，2006，78（5）：105-106.

[2]馬凱.綜掘工作面粉塵防治技術研究[J].煤炭工程，2007（3）：53-55.