煤礦降塵噴霧裝置施工技術(shù)與應(yīng)用

劉續(xù)猛

摘要：邢東礦是冀中能源股份有限公司的主力礦井之一，是公司對(duì)外展示形象的窗口。邢東礦自建礦以來，礦井始終堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的安全方針，以打造“綠色礦山”為愿景，鎖定“清潔生產(chǎn)”工作目標(biāo)，積極開展綠色開采、無(wú)塵化礦井建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、保障職工身體健康做出了積極貢獻(xiàn)。近年來，邢東礦一直堅(jiān)持“經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、達(dá)標(biāo)”的工作原則，充分利用現(xiàn)有設(shè)備、材料，進(jìn)行自主創(chuàng)新、制作通風(fēng)防塵設(shè)施，具備了“自動(dòng)化”功能，節(jié)約了企業(yè)資金，保證了使用效果。本文主要陳述邢東礦防塵噴霧裝置施工技術(shù)與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦;防塵新常態(tài);噴霧;降塵

1 邢東礦綜合防塵歷程

2007年，邢東礦與湖南科技大學(xué)進(jìn)行技術(shù)合作，開展回風(fēng)主井排風(fēng)口慣性重力降塵降噪技術(shù)研究，通過對(duì)回風(fēng)主井?dāng)U散塔降塵降噪改造，排風(fēng)過程中，散發(fā)到工業(yè)廣場(chǎng)的粉塵明顯減少，經(jīng)測(cè)定對(duì)于>50um塵粒降塵率達(dá)到80%以上，與原來相比提高了50%，同時(shí)噪聲也由原來的76dB（A）降低到57 dB（A），達(dá)到了降塵降噪的目的。該項(xiàng)目獲得國(guó)家科技創(chuàng)新三等獎(jiǎng)。

2012年5月，礦井依靠資金優(yōu)勢(shì)，在1221綜采工作面引進(jìn)了采煤機(jī)自動(dòng)跟蹤除塵系統(tǒng)和支架觸控噴霧系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組割煤時(shí)隨機(jī)自動(dòng)噴霧和移架觸控噴霧，通過采取綜合的防塵新技術(shù)和新方法，生產(chǎn)過程中，煤塵濃度由應(yīng)用前的292mg/m?，下降到60.5mg/m?，改善了職工的作業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了“體面勞動(dòng)，健康生活”。

2014年，在與兄弟礦一起開展局部通風(fēng)示范線建設(shè)、掘進(jìn)工作面短壁注水的同時(shí)，根據(jù)公司知道，依據(jù)《煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化》及《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦井下粉塵綜合防治技術(shù)規(guī)范》中防治粉塵相關(guān)規(guī)定，編制了《邢東礦綜合防塵示范礦井建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)施方案》，堅(jiān)持“購(gòu)置”與“制作”并重的原則，打造了-760軌道大巷、篩分系統(tǒng)、1224掘進(jìn)工作面、12212矸石充填工作面的防塵精品示范線，基本達(dá)到綜合防塵示范礦井標(biāo)準(zhǔn)，職工勞動(dòng)環(huán)境得到根本性改善。

2 目前防塵工作的“新常態(tài)”

2.1 國(guó)家總局及安監(jiān)部門的要求越來越高

近年來，隨著“以人為本”、“安全發(fā)展”理念的實(shí)施，職業(yè)衛(wèi)生管理在企業(yè)發(fā)展中占據(jù)著越來越重要的地位，對(duì)綜合防塵設(shè)施提出越來越高的要求。

2015年2月28日，國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局以局長(zhǎng)第73號(hào)令的形式，下發(fā)了《煤礦作業(yè)場(chǎng)所職業(yè)病危害防治規(guī)定》，明確提出“井工煤礦的采煤工作面回風(fēng)巷、掘進(jìn)工作面回風(fēng)側(cè)應(yīng)當(dāng)分別安設(shè)至少2道自動(dòng)控制風(fēng)流凈化水幕”的要求。

2.2 企業(yè)的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)

隨著煤炭市場(chǎng)的持續(xù)低迷，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益一路下滑，“挺過去，活下來”成為當(dāng)今企業(yè)管理的主基調(diào)，特別是進(jìn)入近年來企業(yè)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)更為緊張。

在企業(yè)如此困難的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，像以往那樣投入大量的資金用于設(shè)備更新改造的做法已經(jīng)不可能。為此，邢東礦按照公司解放思想、轉(zhuǎn)變觀念的總體要求，樹立“經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、達(dá)標(biāo)”的防塵工作新思路，本著“能維修不用新、能自制不外購(gòu)”的原則，立足邢東礦實(shí)際，積極引導(dǎo)職工開展“五小”創(chuàng)新活動(dòng)，充分利用現(xiàn)有設(shè)備、裝置，進(jìn)行通風(fēng)防塵設(shè)施技術(shù)改造。

2018年12月，邢東礦自主研發(fā)、自行加工了撞桿式自動(dòng)噴霧控制裝置、放炮自動(dòng)噴霧裝等一系列通風(fēng)防塵設(shè)施，現(xiàn)已在全礦范圍內(nèi)推廣使用。

這些創(chuàng)新成果在符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定并對(duì)防塵設(shè)施實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的前提下，節(jié)省了資金，又達(dá)到了防塵效果。

3 降塵噴霧裝置簡(jiǎn)介

3.1 1100南部采區(qū)運(yùn)料巷基本情況及塵源分析

1100南部采區(qū)運(yùn)料巷是該采區(qū)的準(zhǔn)備巷道，采用炮掘施工工藝，巷道設(shè)計(jì)斷面15.75m2，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1200 m，目前進(jìn)尺120 m。

工作面主要塵源為放炮、打鉆、巖壁煤壁片幫、裝載、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)。據(jù)有關(guān)資料顯示，炮掘工作面粉塵濃度高達(dá)1000mg/ m?以上，放炮產(chǎn)塵量占工作面產(chǎn)塵的70%～80%，打鉆產(chǎn)塵占工作面產(chǎn)塵的10%～15%，裝載運(yùn)輸?shù)绕渌鼔m源占10%～15%。

3.2 噴霧裝置工作原理

3.2.1 撞桿式自動(dòng)噴霧裝置。利用注液槍自行加工制作撞桿式自動(dòng)噴霧裝置。安裝在出煤皮帶上，利用出煤出砟時(shí)，煤砟對(duì)擺桿的碰撞打開水幕開關(guān)。實(shí)現(xiàn)了出煤聯(lián)動(dòng)。示意圖如下：

3.2.2 放炮自動(dòng)噴霧裝置。按照《邢東礦綜合防塵示范礦井建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定：“炮掘工作面放炮時(shí)，必須在距工作面10—15米地點(diǎn)安裝放炮自動(dòng)噴霧裝置，實(shí)行放炮噴霧。霧幕應(yīng)覆蓋全斷面并在放炮后連續(xù)噴霧5min以上。”

邢東礦自主研制加工了放炮自動(dòng)噴霧裝置。以綜采液壓支架上的片閥為主控制裝置，將片閥與凈化水幕（距離工作面10—15m）、供水管路相連，在片閥手柄處焊接一擋板（規(guī)格：400×300mm），當(dāng)放炮飛出的砟塊打到擋板時(shí)，水幕供水開關(guān)自動(dòng)打開（示意圖如下），噴霧裝置開始動(dòng)作噴霧，達(dá)到了與爆破作業(yè)同步自動(dòng)噴霧的效果。

4 降塵噴霧裝置應(yīng)用前后效果比對(duì)

4.1 防塵效果比對(duì)

自主研制加工的自動(dòng)防塵裝置，能在皮帶運(yùn)輸、放炮時(shí)實(shí)行自動(dòng)除塵，有效抑制了粉塵的產(chǎn)生，降塵效果對(duì)比結(jié)果如下表。

4.1.1 撞桿式自動(dòng)噴霧效果比較

4.1.2 放炮自動(dòng)噴霧效果比較

4.2 投資比對(duì)

1100南部采區(qū)運(yùn)料巷防塵設(shè)施改進(jìn)前后的投資對(duì)比如下。

5 結(jié)語(yǔ)

自行加工的自動(dòng)降塵裝置與購(gòu)置的自動(dòng)噴霧裝置相比，具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、使用壽命較長(zhǎng)等特點(diǎn)，更適合煤礦井下使用，但也存在著不足，需要在使用過程中應(yīng)引起注意，也是我們今后的改進(jìn)方向。

5.1 撞桿式自動(dòng)噴霧

若皮帶上煤量較少，有可能不能使撞桿式自動(dòng)噴霧裝置開啟;若皮帶停運(yùn)，自動(dòng)噴霧裝置的撞桿處存有煤矸時(shí)，噴霧開關(guān)將不能自動(dòng)復(fù)位，將處于常開狀態(tài)。

5.2 放炮自動(dòng)噴霧

一是放炮自動(dòng)噴霧裝置放炮開啟后不能自動(dòng)關(guān)閉，需由人工關(guān)閉;二是目前該裝置采用頂板固定，隨著工作面前移不太方便。

參考文獻(xiàn)：

[1] 石盼.綜掘工作面智能化綜合防塵系統(tǒng)的應(yīng)用[J].江西煤炭科技，2019（02）.

（作者單位：冀中能源股份有限公司邢東礦）