礦井噴漿料輸送管卸料防塵裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用

武國(guó)鋒

摘 要：本文在概述工程基本狀況的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了噴漿料輸送管卸料防塵裝置在下料管立井井筒中固定及強(qiáng)度計(jì)算方式，并介紹了裝置制造結(jié)構(gòu)及原理，最后介紹了噴漿料輸送管卸料防塵裝置的使用優(yōu)點(diǎn)，以及為工程使用該裝置提供借鑒，提高工程整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：防塵裝置；結(jié)構(gòu)原理；使用優(yōu)點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TH24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）22-0070-02

巷道施工過(guò)程中實(shí)施噴漿操作時(shí)，施工人員使用的噴漿料是由水泥、砂、石、速凝劑攪拌而成的干料，從地面向井下輸送卸料時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多粉塵，施工人員長(zhǎng)期在粉塵較多的環(huán)境下工作，極易形成塵肺病。為了降低塵肺病這種職業(yè)病發(fā)生的概率，減少其對(duì)施工人員健康的危害，相關(guān)人員必須重視使用防塵裝置，而噴漿料輸送管卸料防塵裝置則是有效降低空氣中粉塵含量的重要裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，工作效率高等特點(diǎn)。因此必須加強(qiáng)對(duì)噴漿料輸送管卸料防塵裝置的研究，以改善施工人員高粉塵的工作環(huán)境，提高塵肺病防控效率。

1 概述

建井建設(shè)進(jìn)入二期工程施工初期，在永久罐籠還沒(méi)有形成前，仍然采用臨時(shí)吊桶提升施工巷道的礦井，井下支護(hù)噴漿采用的噴漿料運(yùn)輸方式一般是由地面攪拌站攪拌好砂、石、水泥得材料然后通過(guò)井壁固定的下料管下放至井底車(chē)場(chǎng)，再利用無(wú)軌膠輪車(chē)轉(zhuǎn)載至各個(gè)工作面。

由于噴漿采用的噴漿料是由水泥、砂、石等材料攪拌而成的干料。在通過(guò)下料管溜至井下卸料時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多的粉塵，給施工人員呼吸系統(tǒng)造成傷害，施工人員長(zhǎng)時(shí)間工作在這種環(huán)境下易造成塵肺病的發(fā)生。因此，為改善職工井下工作環(huán)境，減少職業(yè)病的發(fā)生，經(jīng)過(guò)不斷試驗(yàn)改進(jìn)，最終創(chuàng)造此卸料防塵裝置。

2 下料管立井井筒中固定及強(qiáng)度計(jì)算

為了提高該防塵裝置的防塵效率，需要重視下料管立井井筒中的固定施工，并計(jì)算好固定強(qiáng)度等參數(shù)，以為安裝提供精確的參考。基于此理念，結(jié)合本工程實(shí)際，得出的工程中該防塵裝置的具體固定方式及數(shù)值如下：

井筒吊掛選用2路φ219×10mm（10m/根）無(wú)縫鋼管井壁固定，固定方式采用Ф28×390的麻花錨桿和MSK3540樹(shù)脂錨固劑錨固在井壁上，每根管子安裝兩根錨桿。管路與管路之間采用法蘭和螺栓連接。

下料管路錨桿強(qiáng)度計(jì)算：

錨桿的直徑：d=0.028m；錨桿的截面積A=615.75mm2

錨桿的許用錨固力[P]=50000N

管子的參數(shù)：外徑Dt=0.219m；內(nèi)徑dt=0.199m；管子的彈性模量：Et=2×1011N/m2

每節(jié)管子長(zhǎng)約11m，每節(jié)管子采用二根錨桿，如圖1所示。

按100m管路充滿(mǎn)混合料計(jì)算錨桿強(qiáng)度。

100m鋼管重：50509N

法蘭及連接螺栓：60×9=540N

100m鋼管內(nèi)混合料重：67057N

100m管路共18根錨桿，平均每根錨桿節(jié)點(diǎn)受力為

F=（50509+540+67057）÷18=6561.44N

M=0.2755×6561.4=1807.67N·m

錨桿所受拉力：

所以錨桿能夠滿(mǎn)足要求。

3 裝置制造結(jié)構(gòu)及原理

噴漿料輸送管卸料防塵裝置采用隔離法和引導(dǎo)法，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)粉塵的控制，其結(jié)構(gòu)和原理如下：

當(dāng)井下工作面需要噴漿料時(shí)，地面水泥、砂、石在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌，攪拌成噴漿料后，卸入地面卸料倉(cāng)，地面卸料倉(cāng)連接溜槽。卸料倉(cāng)卸料時(shí)噴漿料沿溜槽流進(jìn)下料管內(nèi)，下料管下口安裝有緩沖裝置可以減小下料管內(nèi)噴漿料的沖擊力，噴漿料經(jīng)緩沖裝置進(jìn)入井下卸料倉(cāng)，卸料前井下卸料倉(cāng)閥門(mén)保持關(guān)閉，井下卸料倉(cāng)成封閉狀態(tài)，噴漿料進(jìn)入井下卸料倉(cāng)內(nèi)產(chǎn)生的粉塵通過(guò)備用下料管（通氣管）引出到地面消散。當(dāng)井下需要運(yùn)輸噴漿料時(shí)，打開(kāi)井下卸料倉(cāng)閥門(mén)，噴漿料通過(guò)軟管直接引到運(yùn)輸車(chē)車(chē)廂內(nèi)，以減少卸料時(shí)產(chǎn)生的粉塵。掌握噴漿料輸送管卸料防塵裝置的制造結(jié)構(gòu)和原理能夠更好的將其應(yīng)用到工程實(shí)際中去，提高該裝置的工作效率。噴漿料輸送管卸料防塵裝置系統(tǒng)，如圖2示。

4 使用優(yōu)點(diǎn)

通過(guò)將噴漿料輸送管卸料防塵裝置應(yīng)用到工程中可知該裝置具有明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠有效降低空氣中的粉塵含量，具體優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：一是能夠盡量將因井下卸料而產(chǎn)生的大量粉塵控制在施工要求的范圍內(nèi)，更避免了因粉塵長(zhǎng)時(shí)間停留吸附井壁而造成吊盤(pán)與井壁間隙過(guò)小現(xiàn)象；二是對(duì)保護(hù)井下作業(yè)的人員健康起到了顯著的作用，能夠?qū)β毠ど眢w健康形成有利保障；三是該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠；四是該裝置使用的材料普遍、成本低廉、實(shí)用和推廣價(jià)值高，能夠有效改善井下作業(yè)行業(yè)的高粉塵施工現(xiàn)狀；五是該裝置隔離粉塵效果好，完全避免了下料時(shí)施工人員與粉塵的接觸，可以降低職業(yè)病的發(fā)生概率。噴漿料輸送管防塵裝置作為一種新型設(shè)備和技術(shù)對(duì)于立井下料作業(yè)控制粉塵含量而言是一種新的嘗試，相關(guān)人員要善于利用和發(fā)揮該裝置的自身優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也應(yīng)該結(jié)合工程實(shí)際，盡可能的發(fā)揮該裝置的最大效益。

5 結(jié)語(yǔ)

在井筒下料作業(yè)中使用噴漿料輸送管防塵裝置是提高井下作業(yè)施工人員人身安全的重要設(shè)備，能夠有效控制井下作業(yè)中的粉塵含量。當(dāng)前井下作業(yè)使用的噴漿料的材料成分難以發(fā)生較大改變，因此必須將控制卸料時(shí)產(chǎn)生的粉塵作為井下作業(yè)的重點(diǎn)，盡量防止過(guò)多粉塵存在于施工環(huán)境中，以盡可能降低施工人員感染塵肺病的概率。噴漿料輸送管防塵裝置屬于新開(kāi)發(fā)研制的防塵設(shè)備，因此推廣和普及率不高，在使用過(guò)程中對(duì)安裝精度和固定強(qiáng)度的要求較高，需要提高行業(yè)的整體重視程度，加強(qiáng)對(duì)噴漿料輸送管防塵裝置的應(yīng)用研究，進(jìn)一步提高應(yīng)用成效，確保井下作業(yè)空氣中的粉塵含量符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求。