礦井主要除塵設備的改進與應用

馬 龍

0 引言

粉塵是在煤礦開采、運輸等過程中出現的，粉塵對煤礦的安全生產有著較大的影響，是誘發煤塵爆炸事故、威脅作業人員以及身體健康、引發職業病和影響作業安全的主要因素，同時粉塵也直接影響礦工在工作過程中的能見度。煤礦在日常生產過程中經常出現爆破、挖掘機截隔、噴漿作業、運輸中產生的粉塵，同時和機械化是有著很大的關系。隨著機械化水平的提升，粉塵的產量也會逐漸的增加，同時粉塵對人體的危害也是比較大的，因此，加強對煤礦的防塵是十分重要的，應該加強對煤礦粉塵的綜合治理，加強防塵設備的革新。

1 煤礦塵源的分析

（1）采掘作用

在煤礦采掘的過程中，礦井是國家重要的開采資源，但是在礦采的時候粉塵是會經常出現的，在地下封閉的狀態粉塵的處理非常的關鍵，因此，自身經常呈現出的是粉末狀。采掘工藝自身存在著大量的粉塵，例如放炮、隔煤、放煤等多個作業環節。

（2）煤炭運輸特點

煤炭在進行掩護的工程造價主要是在點煤呈現出粉末狀的特征，同時在轉載高差和風速的作用下，產生較高的濃度，這也直接匯入井風流，對礦井內的空氣產生污染。

（3）井底車場以及進風大巷

在地面中的空氣凈化器依舊是存在著殘留的部分。同時工作人員在進行煤礦作業地點以及主要進風巷和井底車場后，自身的膠鞋、衣服、工具都帶有粉塵，并且會在風速的作用下出現脫落。礦車在大巷軌道上顛簸震動的情況下，礦車在運輸設備上的大粒度粉塵、煤礦粒等因震動而滑落入巷底板上，并且受到高風速的作用，在巷道內滾動而出現破碎，同時再混合進入風流中。

礦井在沖刷井底以及車場主要進風巷、巷底粉塵大多數是在水中的作用下被消除的。巷底粉塵在高風速、高沖刷的作用下呈現出微濕潤狀態下隨風流在巷底部進行流動、滾動，并且可以經過一定的時間以后進行風干，之后還會一次的混合入礦井風流中，這樣就會直接導致礦井的主要進風巷和井底的車場中的風流粉塵的濃度會進一步增加。

（4）地面空氣

很多的煤場處于的位置都是環境比較惡劣的地區，這樣導致煤場距離進風井遠，因此，受礦井抽出式負壓通風影響，污染后的空氣進入井下。工業場地受到礦區空氣質量的影響，自身的含塵量也是比較高的，因此，在負壓的通風作用環境下，粉塵會進一步增加。

2 煤礦粉塵防治的方法

（1）井下空氣凈化方法

在3個進風口井口所有的通道都安裝全封閉的網式浮沉器，并且對礦井的進風進行凈化，這樣才能夠在車輛行進的過程中部網式門。礦井主要車場設置全封閉的網對礦井進行風凈化。在井底車場設全封閉網式捕塵器，同時對礦井風流進行凈化。礦車全部的裝物后立即蓋上防塵罩，這樣可以防止風流和礦車運行物料上的粉塵進行清掃，同時要對其進行沖刷干凈，并且采掘面回收廢棄物是沒有出現采取面前，對廢棄物物料進行清掃、沖刷。要在人工巷道來設置半封閉式網式捕塵器，并且由半封閉式的網式浮沉器對小粒粉塵進行過濾，這樣才能夠更好地對大粒度粉塵進行過濾。

（2）地面空氣凈化方法

要種植樹木和植物，這樣可以有效美化環境，這樣能夠直接減少了季節風流等產生的粉塵量，同時要定時在煤場安裝自動噴水設備，這樣能夠有效減少風流含有的粉塵量，同時煤場轉載煤落煤時要進一步加強對落煤點進行灑水，這樣能夠有效地減少煤炭量，可以使得飛揚的煤塵在水霧的作用下起到濕潤的效果，并且能夠進行有效的降落，在進行工業場地每天4次的沖洗，這樣可以有效的進行清理，減少落塵量，這樣能夠有效的降低空氣中含塵率。

（3）轉載點粉塵防治

加強對轉載點粉塵的治理也是十分必要的，對轉載點飛揚粉塵首先要進行收集，這樣可以使其不擴散在作業空間，并且運用護罩內噴嘴來對粉塵進行水霧除塵，這樣能夠起到降塵的效果。

3 主要除塵設備的改進和應用

（1）礦用干式除塵器工藝系統布置

如圖1，礦用干式除塵器工藝系統布置的工作原理為：工作時，因對旋軸流風機的抽吸，管道氣體從進氣口進入除塵室內，空氣分布板的作用下，部分塵埃氣體厚厚的塵埃粒子和撞碰失去動能的發生和灰裝置底部的沉集，其余的粉塵進入灰塵過濾室，在布朗和篩濾的共同作用下，使粉塵沉積在濾筒表面，墨盒凈化后的氣體由口岸進入凈氣室內，通過風機出口。隨著表面粉塵層厚度的增加，過濾器的阻力增大，阻力達到一定的值。脈沖閥打開，空氣箱通過噴嘴流量導向裝置，在短時間內進入快速膨脹的彈殼內，在灰塵表面上的振動變形彈匣，被剝離成灰裝置。

圖1 干式除塵器工藝系統布置圖

（2）煤礦用轉載點封閉捕塵罩

煤礦在進行轉載點進行除塵的時候，在正常工作的時候，在轉載點進行作業的情況下，風壓的因素會導致灰塵會變大，在風流的影響之下在封閉的空間之內風塵會更加的變大。在這樣的時候會導致控制粉塵的力度不夠。

這種除塵方法在局部封閉的產塵點的功能，安裝使用壓縮空氣驅動超聲霧化器，當高速流的共振腔霧化器，氣流出口和腔之間由于收集和產生超聲波，超聲場，注入水快速水霧化成密集的細水霧，這種霧粒徑比普通噴霧器噴出的霧顆粒大小少10倍。水迅速收集和凝結細粉塵，使灰塵，特別是可呼吸的灰塵，迅速落在塵點，并實現粉塵抑制。由于除塵器的機理完全不同于普通的噴霧除塵器，一些用水量除塵器，被稱為超聲波干霧除塵器，避免干、濕式除塵器的使用問題和清灰工作帶來二次污染。

（3）水力引射式鉆孔捕塵

主要是針對每層鉆孔作業的情況下運煤轉載點產生的除塵原理進行分析，并且對鉆孔得到每層鉆孔作業除塵措施包括兩個方面，一部分是煤塵的控制，另外一部分是收集煤塵和除塵，并且根據此原理來開發引射鉆孔捕塵器如圖2。

在礦井工作中，鉆孔是工作中的經常事情，所以在進行鉆孔工作的時候，第一個是開閥和液壓閥的裝置設備，同時開始鉆探鉆孔，鉆孔內部轉讓下高速旋轉鉆井桿在離心力的作用下和雙重高壓線粉流，并能迅速進入收塵管，在這樣一個完整的飛塵噴出對霧化流了下來，在設備、除塵設備的部分形成一個相對負壓區。液壓隱蔽性鉆孔的開發和投入，實際應用需要根據實際情況進行改進。目前，改進的水力噴射式鉆井除塵器基本定型，廣泛應用于除塵。

圖2 水力引射式鉆孔捕塵器

4 結論

在最近幾年，煤礦除塵設備的研制和應用已經取得了很好的結果，但是在實際的礦采中還是有很多的實施綜合防塵系統的控制，在礦井中除塵設備的使用非常關鍵，也是在礦井中減少身體傷害的主要辦法，對于除塵設備的改進更有利于維護礦井內工作人員的人身安全，減少事故的發生。煤礦是一個復雜的環境，空氣污染，產生灰塵的地方更多，需要提高粉塵防治技術來適應不同地方的灰塵，以上幾種除塵技術是近年來發展起來的，采用了先進的技術，礦塵防治技術結合使用，可以達到良好的防塵效果，實現高效整體綜合防塵，為礦工們創造一個良好的工作環境，確保礦井的安全生產。