千米深井無塵化礦井建設與實踐

張峰 展興杰 黃祥平

摘 要 華豐煤礦深化“無塵化礦井”建設活動，運用綜合防塵技術進行一次塵源治理，實現礦井清潔化生產，保障礦工職業健康及礦井生產需求。

關鍵詞 千米深井 無塵化建設 粉塵治理

中圖分類號：TD354 文獻標識碼：A

0引言

隨著礦井機械化程度不斷提高，煤炭產量不斷增加，礦井生產過程中產生大量粉塵，給礦井的安全生產和職工的身體健康帶來不安全因素。加強粉塵治理消除不安全因素，實施、完善“無塵化礦井”建設，推行綜合防塵技術，已成為現代化礦井科學管理的必要手段和措施。

新礦集團華豐礦開拓方式為斜井多水平開拓，目前已開拓至-1100m水平，由于采深大、戰線長、地點廣，產塵量大，不易控制。為保證礦井安全生產和職工身體健康，采取綜合防塵體系進行粉塵災害治理。

1礦井概況

新礦集團華豐煤礦是一個有著百年開采歷史的老礦井，地質條件復雜、礦井開采深度大、礦井災害嚴重，嚴重制約礦井的安全生產。隨著礦井機械化程度的提高，粉塵也隨之增加，以成為制約礦井安全生產的因素之一。

2綜合防塵技術應用

2.1綜采工作面移架噴霧與自動光控噴霧裝置配合使用

綜采工作面每組支架安設一道移駕自動噴霧，移駕時噴霧自動開啟噴霧降塵。同時在工作面每隔5架安設一組自動光控噴霧裝置，該噴霧由1臺主機、1個紅外線傳感器、1個電動球閥、1組噴頭、電纜等組成。由電動球閥控制噴頭，主機控制電動球閥；電源是交流電127V。每組噴霧的主機間用電纜連接，實現噴霧聯鎖。安設方法及使用過程：從工作面回風口處開始每5架1組噴頭進行排列，當采煤機經過自動噴霧點的位置時（距離大約10米），采煤機上的光源裝置所發射的光信號被傳感器（傳感器安裝固定在支架前柱上）接收，則此點的噴霧自動打開（在回風流側），執行自動噴霧，并延時一段時間，有效攔截采煤機割煤時產生的煤塵。

2.2工作面超前高壓注水靜壓補水

為解決低滲透性、高硬度煤層注水難題，華豐礦應用2BZ-40/12型高壓脈沖注水泵實施煤層注水措施。

（1）2BZ-40/12型高壓脈沖注水泵采用脈沖高壓注水強制溝通煤層內部原有封閉裂隙、在煤層內部形成裂隙網，靜壓注水浸潤煤體的復合注水方式，在停止脈沖式高壓注水的同時系統自動轉換為靜壓注水；

（2）采用可調壓力閥與過載泄壓閥復合結構方式，具有雙重安全保護功能，使用安全可靠；

（3）采用動壓注水和靜壓補水的聯合注水系統。動壓注水時泵工作壓力8～16MPa，單孔注水流量為0.3-2.0m3/h；動壓注水結束后，采用靜壓進行補水，靜壓補水時管網壓力2.0～4.0MPa，靜壓補水時可不控制單孔注水流量。靜壓注水孔距離工作面10米內方可不再注水。

2.3綜掘工作面KCS-300D 濕式振弦除塵風機應用

2.3.1設備特點

該設備將通防與除塵有機地結合在一起，主要用于煤礦井下含爆炸性物質（瓦斯和粉塵）的環境中，具有高控塵、高集塵、高除塵、免沖洗、自動化程度高、可適應不同巷道斷面的變化等特點。較好的除塵效果提高了掘進機操作現場的能見度，進一步提高了工作效率，防止生產工人塵肺病的發生，并可有效的控制煤塵爆炸，給礦井的安全生產提供有力保障。

2.3.2技術特征

該濕式振弦除塵風機具有較高的除塵效率， 額定工作阻力<2000Pa；可處理風量300 m3/min； 處理風量范圍：280～350 m3/min；總粉塵除塵效率≥90%；呼吸性粉塵除塵效率≥80%；排出的氣體含水量<0.01 L/m3；液氣比≤0.2L/m3；漏風率≤5%；噴霧水壓力大于0.3 MPa ；功率：2？5kW；負壓風筒直徑：600 mm；控塵風筒直徑：600mm；適用于粉塵濃度在2400mg/m3以下的各類粉塵治理。

2.3.3配套安裝

該風機在綜掘工作面可安裝在掘進機后轉載膠帶機架上，進氣口接抽出式負壓骨架風筒至工作面。

2.4設計應用封閉擋塵網

在采掘工作面回風巷道內安設濕式過濾除塵簾，由水幕、過濾紗窗、過濾紗門三部分組成。工作面切眼濕式過濾除塵簾由紗網和噴霧組成。

除塵原理：水幕的水霧噴在紗網上在水的表面張力作用下形成濾膜，氣流中粉塵與之接觸碰撞機率增加，提高捕塵效率，更能夠增加呼吸性粉塵的捕塵效果。

3無塵化采區建設

深化“無塵化礦井”建設活動，有效治理粉塵隱患，實現礦井清潔化生產。華豐煤礦以“無塵化采區”建設為契機，每季度規劃一個采區，通過驗收的采區繼續完善和保持動態下達標的基礎上規劃下一個采區，以點帶面推進礦井“無塵化”建設。

（1）明確崗位職責。本著“誰產塵，誰控制，誰消除”的原則，明確各項目部、各崗位、各級人員塵源控制主體責任，杜絕粉塵積聚，確定井下各地點防塵設施安裝維護標準和責任，完善井下防塵設施。

（2）加強塵源管理。重點產塵地點、產塵環節采取逐道工序控塵措施，加強一次塵源的治理，防止粉塵擴散。

（3）推廣應用新設備、新工藝，提高粉塵防治水平。通過實施“無塵化礦井”建設，推行綜合防塵技術治理，綜掘工作面實施了濕式封閉控塵裝置、綜掘司機“氧吧”、壓風噴霧、前探梁噴霧、薄煤層短壁深孔注水技術。

4結論

華豐煤礦作為一個具有百年歷史千米深井的老礦井，開采深度大、運輸戰線長、生產環節多、災害多、粉塵治理難度大，困擾著礦井的安全生產，針對以上諸多困難，以創建“無塵化采區”為契機，以點帶面推進“無塵化礦井”建設進程，大力實施綜合防塵技術，從源頭上消除一次塵源，保證礦井的安全生產和職工的職業安全健康，取得了一定成效。

作者簡介：張峰，男 （1973.11.19- ）本科，新汶礦業集團華豐煤礦通防技術部工作，從事礦井通防技術管理。

參考文獻

[1] 張國樞.通風安全學[M].中國礦業大學出版社，2004.

[2] 支學藝.礦井通風與防塵[M].化學工業出版社，2009.