1、1降低煤矿井下粉尘的实践与应用摘要:随着科技水平的发展,煤矿生产机械化的程度越来越高,但是,机械化程度的提高也导致井下粉尘的生成量越来越多,井下工作人员接触的粉尘也越多,井下工作人员长期在充满粉尘的空间中作业,很容易患尘肺病。本文主要介绍平顶山煤矿集团六矿在控制粉尘方面的实践与应用。 关键词:煤矿 井下粉尘 控制措施 1 概述 平顶山煤业集团位于河南省中部,地跨许昌、平顶山以及开封三室,是一家跨行业、跨区域,以煤炭生产为主的一家大型煤、电、化协调发展的大型能源化工企业,平顶山煤矿集团地理位置十分优越,临近我国南方主要煤炭消费区域,交通十分便利,所产的煤炭通过焦枝铁路、长江水道抵达华东、中南等十
2、多个省市之中,是国家规划建设的十三家大型煤炭基地之一。近些年来,随着科技水平的发展,煤矿生产机械化的程度越来越高,平顶山煤业集团六矿同样得到了迅速的发展。但是,机械化程度的提高也导致井下粉尘的生成量越来越多,井下工作人员接触的粉尘也越多,井下粉尘作为煤矿生产中岩尘以及细微煤尘的总称,对井下工作人员的身体健康有着较大的威胁。为了降低粉尘的浓度,杜绝事故的发生,平顶山煤矿集团六矿采取了综合的管理措施,加强了技术攻关,取得了良好的防尘效果。 22 降低煤矿井下粉尘含量的措施 为了预防和杜绝井下煤尘超限,保护煤矿职工身心健康,我矿井下预防粉尘超限和杜绝粉尘二次飞扬,主要采用风水联动喷雾系统、装载点封闭
3、式自动喷雾降尘系统、煤尘注水降尘系统、电控洒水喷雾装置等降尘设施,取得了良好的效果,下面就对降尘的措施进行详细介绍。 2.1 风水联动喷雾系统的应用 风水联动喷雾系统是一种常用的防尘装置,风水联动喷雾系统的应用可以将被动防尘转化为主动降尘,可以在源头上控制煤尘,防尘效果十分明显,此外,这种方式可以及时吸湿迎头炮烟,提高对迎头的利用率,也减小了由于迎头消烟能见度低引发的施工隐患,这种装置制作容易、结构简单,投资少、效益高。该种装置在首次使用时需要将进风管控制阀门开启,而后将进水管控制阀门开启,这样,水就可以在风的压力之下形成直径约 20m 的喷雾团,这个喷雾团可以对尘源发生作用,达到降尘的目的,
4、同时,喷雾的射程还可以通过调节喷雾头与进风管之间的距离来调节,指导实现最佳的喷射效果,在射程调节好之后用压螺丝将其拧紧,这样就可以防止漏水。风水联动远程喷雾的射程较远,可以达到 20m,可以直接对尘源作用,也可以迅速的稀释炮烟,此外,还可以迅速改善爆破后的工作环境,为安全生产打造坚实的基础,且设备的安装简单,成本低廉,性能和效益都令人满意。 2.2 装载点封闭式自动喷雾降尘的应用 转载点是煤矿中产生粉尘的连读点源,粉尘量大,粉尘浓度高,是煤矿井下粉尘治理的重要环节之一。我矿通过计算研究采取了自动喷雾3洒水装置进行除尘,自动喷雾除尘装置的防尘罩可以将皮带机装载区域全部堵盖,在防尘罩顶部留有进水管
5、,防尘罩安装好自动喷雾洒水装置,喷头则使用五孔喷头,在皮带机工作的过程中,输送机上的物体为抛物线射出的状态,就会直接推动冲击杆,将注液枪阀门打开,喷雾头就会对着飞扬的煤尘洒水,粉尘与水雾会相互碰撞,与此同时,防尘罩中还会出现局部漩涡,这个局部漩涡就会在一定程度上增加尘粒与雾粒的碰撞概率和碰撞速度,直到煤尘粘结成为较大的尘团,进而发生沉降,在输送机停止运转之后,冲击杆就会在自重的作用下下落,继而停止喷水。这个装置可以有效的简化除尘措施以及防尘程序,可以将粉尘的范围控制,将其缩小至一个较小的范围内,防止粉尘发生扩散的情况,事实证明,封闭式自动喷雾降尘的除尘效果显著,降尘效率良好。 2.3 煤尘注水
6、降尘 我矿还在超前动压面中使用了双巷静压深孔注水的方法进行降尘,这种方式对于超前压力影响范围可以达到 50 到 60 米,因此,选择超前工作面约 40 到 50 米的范围进行注水,选择顶底板的完整处在距离底板500 到 600mm 的位置,在煤壁间距 10m 的位置进行钻孔,钻孔的直径控制在 50mm,封孔的深度要超过煤壁边缘卸压带的宽度,并控制在距离孔口3m 的位置,钻孔使用双巷对错的方式进行布置,保持与顶板平行,钻孔深度为 30m,工作面使用直径为 10mm 的液压胶管,在注水孔的附近接好截止阀,注水时间控制在 10d,注水的压力控制为 5Mpa 左右。 煤尘注水的除尘原理包括以下几方面:
7、 注水可以侵润媒体中的原生煤层,令煤层失去飞散力; 4注水的水分子在进入原生煤层之后,可以有效的将媒体的每个细小部分进行包裹,如果媒体在开采中发生破碎,也不会出现煤尘飞扬的情况; 注水可以增加媒体的塑性,减弱其脆性,当媒体受到外力的作用后,许多脆性就会破裂变成塑性形变,这就在很大程度上减少媒体称为尘粒的可能性,减少煤尘的产生。 2.4 定时电动喷雾降尘 我矿在主要进风巷、轨道上下山等巷道中安装了定时电动喷雾降尘系统,以便消除粉尘,净化风流。定时电动喷雾降尘系统由控制箱、光控传感器、防爆电磁阀、喷雾装置四个部分组成,可以按照 24h 的时间制式任意的设置打开与关闭喷水的时间,此外,定时电动喷雾降
8、尘系统还带有感应装置,当装置感应到有人通过洒水地点时,可以自动延时或者停止洒水,这就实现了在无人状况下,巷道内部自动除尘的功能,且定时电动喷雾降尘系统中安装了备用电池,即时停电,也会按照设定的程式进行运作,不会受到停电等因素的影响,定时电动喷雾降尘系统在我矿的应用收到了良好的效果。 2.5 电控洒水喷雾装置 我矿还根据煤矿的实际情况设置了电控洒水喷雾装置,这种电控洒水喷雾装置的应用取得了良好的除尘效果,该设备并不需要人工的洒水降尘,也不需要投入复杂的设备,具体的设置方法就是在供水管路中每个 30m 设置好一个出水阀门,每个出水阀门中接好一个电磁阀,继而再使用高压胶管将喷雾装置与电磁阀相连,在钢
9、管的各个方向均可以设置5好多个喷头。具体喷雾的时间根据巷道实际情况来设定,一般喷雾的时间设定为 5 到 8min,此外,还需要用电缆将电磁阀进行并联,控制的开关可以设置在斜巷之内,这样,只需要 5 到 8min 就可以完成一个喷雾流程,当上车场的开关合闸时,电磁阀就可以全部打开,每个喷雾点都可以进行自动喷雾,这样,在风速的作用下就可以对整个巷道起到降尘的作用。 3 结语 总之,煤矿井下粉尘的处理成效与煤矿的安全生产和井下工作人员的身体健康息息相关,除了要完善煤矿的技术管理水平,提升井下工作人员的自我保护意识以及整体素质以外,还要进一步的完善煤矿粉尘的综合治理技术。近年来,平顶山煤矿集团六矿采用了风水联动喷雾系统、装载点封闭式自动喷雾降尘系统、煤尘注水降尘系统、电控洒水喷雾装置等降尘设施,收到了良好的降尘效果,但是,仍然有进步的空间,因此,在下一阶段,还可以积极的引进国内外的除尘新技术,为煤矿的安全生产创造一个适宜的环境。 参考文献: 1杨广青.浅谈煤矿井下粉尘防治技术J.青海科技,2011,08(25). 2张楼生.煤矿井下粉尘危害的防治J.中小企业管理与科技(上旬刊) ,2010,07(05). 3吴安强.浅谈煤矿井下粉尘综合治理J.煤矿现代化,2008,08(15). 64葛家全.浅谈煤矿井下粉尘防治技术J.科技风,2012,08(25).