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巖巷綜掘粉塵防治技術的應用

文檔作者：裴治巧蘇舉端文檔來源：淮南礦業(yè)集團張集煤礦		更新日期： 2026年03月06日	點擊數(shù)：
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江西煤炭科技
兒ANGXI C0AL SCIENCE &amp;amp; TECHNOLOGY
2014年第1期
N0．1 2014
巖巷綜掘粉塵防治技術的應用
裴治巧，蘇舉端
(淮南礦業(yè)集團張集煤礦，安徽淮南232174)
摘要：介紹礦井粉塵危害及現(xiàn)狀，根據(jù)現(xiàn)場實際經(jīng)驗，提出了通過除塵風機短壓長抽附壁風筒調(diào)風裝置、粉塵抑制劑、自
動噴霧、水氣兩相噴霧配合防塵簾使用及個體防護等措施進行綜合防塵的巖巷綜掘防塵技術。
關鍵詞：礦井粉塵；巖巷綜合防塵技術；粉塵濃度
中圖分類號：TD714 ．4 文獻標識碼：B 文章編號：1006—2572(2014)01—0O49一O3
Application of Rock Roadway Integrated Dust Removal Technology
Pei Zfiiqiao，Su Juduan
(Zhangji Colliery，Huainan Coal Industry Group Co．，Huainan Anhui 232174)
Abstract：According to the actual experience，the paper introduces the mine dust hazard and the present situation
and proposes rock roadway integrated dust removal technology such as the usage of air register of drainage wall
— attached wind tube of dust removal fan，dust inhibitor，automatic spraying，the cooperation of water— air two
— spray and dust— proof curtain，and personal protection，etc．
Key words：mine dust；rock roadway integrated dust removal technology；dust concentration
1 概述
1．1 粉塵危害
(1)污染作業(yè)場所，危害井下職工身體健康。
事采掘及在產(chǎn)塵地點作業(yè)人員，容易引發(fā)塵肺病。
提高，礦塵對機械設備的影響尤為突出，高濃度的粉塵不
但會加速機械的磨損，而且會縮短高精密儀器的使用壽
長期從 命。
1．2 礦井粉塵現(xiàn)狀
(2)引發(fā)煤塵爆炸。煤塵爆炸濃度范圍與煤的成分、
粒度、引火源的種類和溫度等條件有關，井下空氣中的煤
塵達到一定濃度時，可能引發(fā)煤塵爆炸。有資料統(tǒng)計，國
有煤礦中80 的礦井煤塵具有爆炸危險。
(3)降低作業(yè)場所的能見度。在井下某些作業(yè)場所粉
塵濃度很高，工作面的能見度極低，在此條件上生產(chǎn)，容易
導致人員誤操作，引發(fā)工傷事故的發(fā)生。
(4)加速機械磨損。隨著礦山機械化、自動化程度的
張集煤礦位于安徽省淮南市鳳臺縣西北20 km 處，是
安徽省首座年產(chǎn)千萬噸的特大型現(xiàn)代化礦井，是國家“九
五”重點建設項目，也是全國煤炭基建管理體制改革試點
礦井之一。該礦隨著煤礦機械化程度的不斷提高以及開
采強度的加大，綜掘工作面的粉塵濃度也隨之增大。巖巷
綜掘工作面在未采取措施時都會產(chǎn)生大量的粉塵，其全塵
與呼塵濃度遠大于煤礦安全規(guī)程允許值。因此，采取有效
的防塵、降塵措施是礦井安全生產(chǎn)中必不可少的一項工
· 49 ·
作。 的局扇正壓供風，迎頭安裝一臺KCS一408ZZ型除塵風
2 巖巷綜掘粉塵防治技術及效果分析 機，實際吸風量38o m。／min。為檢驗除塵風機短壓長抽附
壁風筒調(diào)風裝置的除塵效果，在迎頭綜掘機割巖期間，通
巖巷綜掘粉塵防治技術可以從三個方面人手，一是控
過調(diào)節(jié)附壁風筒內(nèi)的擋板，使迎頭供風量為420 In ／rain，
制塵源，二是切斷煤塵的傳播途徑，三是個體防護
側壁出風量為330 ITI。／min，在除塵風機出風口向外5 m
2．1 塵源控制方面
處，分別在除塵風機開、關時，以及迎頭風量減少時，對巷
2．1．1 除塵風機短壓長抽附壁風筒調(diào)風裝置除塵
道內(nèi)的粉塵進行了監(jiān)測，除塵效果見表1。
張集礦西二 煤一536 m疏水巷采用一臺2×30 kW
表1 除塵風機短壓長抽附壁風筒調(diào)風裝置除塵效果一覽
① 在風筒出風口處安裝了附壁風筒。為了隔絕巷道
迎頭的粉塵以及確保巷道內(nèi)的風量和風速，通過附壁風筒
側面的排風口進行放風，以達到對巷道實行分段配風的目
的。
② 通過反復試驗證明，當除塵風機吸風口距離迎頭2
～ 2．8 In，風筒出風口距離迎頭8～ 12 m，風筒出口風量為
330 m。／min時，除塵風機的除塵效率達到了最大化。
2．1．2 粉塵抑制劑降塵
粉塵抑制劑的主要作用是破壞水分子的表面張力，促
使水分子由球形狀態(tài)改變?yōu)槠矫鏍顟B(tài)，從而更好地覆蓋粉
塵表面，促使粉塵顆粒含水量與粉塵相互之間的粘結性增
加，以減少在采掘作業(yè)或運輸?shù)倪^程中粉塵的產(chǎn)生量；在
噴霧裝置內(nèi)使用粉塵抑制劑可以有效的使風流中的游離
粉塵與水分子融合，從而提高游離粉塵的自重和相互之間
的粘結性，達到更好的降塵效果。
為了檢驗粉塵抑制劑的降塵效果，該礦在巷道正常掘
進期間，結合除塵風機、自動噴霧及防塵水幕簾降塵系統(tǒng)，
分別在粉塵抑制劑使用前后選取測點對巷道內(nèi)的粉塵濃
度進行了實測，監(jiān)測結果見表2。
表2 粉塵抑制劑使用前后效果一覽
從表2測定的數(shù)據(jù)可以看出，粉塵抑制劑除塵效果為
(98．3—82．5)／98．3—16．07％(其中忽略了粉塵在運移過
程中的自降因素)。
2．2 切斷傳播途徑方面
2．2．1 自動噴霧降塵
· 5O ·
該裝置主要由粉塵濃度傳感器、主機箱、防爆電磁閥、
光控傳感器等裝置組成(見圖1)。粉塵濃度傳感器可以實
現(xiàn)對巷道內(nèi)風流中的粉塵濃度實時自動監(jiān)測，當監(jiān)測到的
粉塵濃度超過設定值時，系統(tǒng)將自動啟動噴霧裝置對風流
進行噴霧降塵，當風流中的粉塵濃度低于設定值時，噴霧
自動關閉。光控傳感器可對來往行人進行監(jiān)控，當人員接
近水幕時，可自動切斷噴霧方便人員通行，人員通過后，自
動恢復噴霧。
127V
圖1 自動噴霧工作原理
2．2．2 防塵水幕降塵
該系統(tǒng)主要是在巷道迎頭向后100～150 m 的范圍內(nèi)
安設三道防塵簾，同時配備水氣兩相噴霧裝置。LKDPWZ
— O1型水氣兩相噴霧裝置是根據(jù)壓風霧化水的原理而設
計，再通過采用水氣兩相霧化噴嘴，可以使噴嘴噴出的霧
化水粒直徑達到微米級，從而大大提高噴霧的霧化效果，
對于粉塵尤其是呼吸性粉塵的捕捉效果較一般噴霧頭有
明顯提升。
水氣兩相噴霧形成的水霧噴在紗網(wǎng)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。
為了檢驗防塵水幕簾的降塵效果，在巷道正常掘進期
間，分別在防塵簾前后5 m位置選擇了4個測點對巷道內(nèi)
的粉塵濃度進行了測定(未使用粉塵抑制劑)(見表3)。
表3 防塵水幕簾配合水氣兩項噴霧降塵系統(tǒng)降塵效果一覽
從表3測定的數(shù)據(jù)可以看出，在開啟除塵風機、沒有
使用粉塵抑制劑的情況下：
第一道防塵水幕簾的降塵率：全塵為(98．3—84．2)÷
98．3X 100 o／ 一14．34 9／6，呼塵為(62．5—54．2)÷ 62．5×
100 一13．28％ ；
第二道防塵水幕簾降塵率：全塵為(84．2—69．2)÷
84．2 X 100 一17．81 ，呼塵為(54．2—45．8)÷ 54．2×
100 一15．5 ；
第三道防塵水幕簾降塵率：全塵為(69．2—5O．8)÷
69．2 X 100 一26．59 ，呼塵為(45．8—36．7)÷45．8×
100％ 一18．76 。
三道防塵水幕簾整體降塵率：全塵為(98．3—5O．8)÷98．
3X100％--48．32％ ；呼塵為(62．5—36．7)-62．5×100 =41．
28 (其中忽略了粉塵在運移過程中的自降因素)。
2．2．3 裝載運輸過程中降塵
綜掘機組安設外噴霧裝置，同時皮帶機轉載地點安設
噴霧以降低割窯運輸過程中粉塵濃度。
2．3 個體防護
產(chǎn)塵地點作業(yè)人員必須佩戴合格的防塵口罩，過濾片
每小班更新一次；綜掘機司機等相對固定崗位人員，必須
佩戴個體正壓呼吸裝置。
2Ol1年我礦自主研制出正壓防塵呼吸器，該裝置成功
解決了礦塵危害人體呼吸系統(tǒng)的問題，有效的保障了涉塵
人員的身體健康。通過深入摸索研究，目前我礦對該正壓
防塵呼吸器裝置再次進行了升級改造(見圖2)，
圖2 正壓防塵呼吸器
將其安裝在附壁風筒內(nèi)，通過附壁風筒內(nèi)的空氣采集
器直接將風筒內(nèi)的新鮮空氣供給人員呼吸。
3 結語
通過實測數(shù)據(jù)可以明顯看出，在正常掘進期間，粉塵
濃度由原先的全塵391．6 mg／m。降至30．8 mg／m。，降塵
率為92．13 ；呼塵236．7 mg／m 降至25．8 mg／m。，降塵
率為89．10 。
在除塵風機、粉塵抑制劑、自動噴霧以及水氣兩相噴
霧配合防塵簾使用后，巖巷綜掘頭粉塵濃度得到了極大降
低，有效改善了礦井生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，降低了煤塵產(chǎn)生的危
害。
參考文獻：
E13王德明．礦井通風與安全．徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2007．
作者簡介：裴治巧(1979一)，男，畢業(yè)安徽理工大學采礦工程專
業(yè)，現(xiàn)任張集煤礦監(jiān)控一隊副隊長，主要從事一通三防現(xiàn)場管理。
收稿日期：2o13—12—28 編輯：胡中祺
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