矿井综合防尘新技术及其进展.doc

矿井综合防尘新技术及其进展 作者：权继业 （中国矿业大学 安全工程学院 安全09-1班 学号 摘要：由于采煤机械化程度提高带来的煤尘增加和具有煤尘爆炸性的特点, 通过对采煤机组外喷雾装置的改进、采煤工作面运煤转载点的水幕制作、工作面溜子道进行电磁和运煤一体化控制、泡沫液对粉尘湿润性研究, 以及根据不同煤层、媒质确定不同的注水方法等综合防尘除尘实验, 除尘率达到90 %以上, 为工作面创造了良好、安全的生产环境。从与传统除尘方法对比的角度分析了泡沫除尘的优越性，通过设计较为合理且方便操作的实验过程，初步掌握了不同粒径粉尘的沉降规律，确定了最适型表面活性剂及其浓度。 关键字：煤尘; 工作面; 粉尘浓度; 泡沫液；喷雾装置 随着煤炭资源需求量的增大和煤矿机械化程度的提高，在煤矿生产过程中，如采煤、巷道掘进、运输等几乎各个环节中都会产生大量的粉尘，而这些粉尘对煤矿正常生产及工人的生命安全健康带来巨大的危害。长期从事采掘和粉尘作业环境的职工容易患职业病——尘肺病；在采、掘等粉尘作业环境中，若矿尘在空间达到较高的浓度，影响视野，操作时容易造成人身事故；若矿井中粉尘浓度在爆炸极限范围内容易引起煤尘爆炸，爆炸产生的冲击波还有可能引起二次爆炸，产生有毒有害气体，释放大量能量造成大程度的破坏和焚烧及环境污染。 据国家煤矿安全监察局、中华全国总工会、中国职业安全健康协会的一项联合调研显示，多数煤矿井下粉尘浓度严重超标，自1983年至2008年，煤尘最高浓度范围198～3420 mg/m3，超过国家标准49.5～855倍。据卫生部的不完全统计，截至2007年底，全国煤矿尘肺病患者达30万人，占全国尘肺病患者50%左右，且以每年新增1到 2 万例的速度增长。全国每年因尘肺病造成的直接经济损失达80亿元，间接损失达300亿至400亿元。据不完全统计，自2000年以来全国发生特大煤尘爆炸的事故有15起，造成960多人死亡，而我国具有煤尘爆炸危险性的矿井普遍存在，在全国煤矿中，国有重点煤矿有532处矿井的煤尘具有爆炸危险性，占87.4%。 因此，降低煤矿粉尘浓度，贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的安全生产方针，树立“粉尘超标也是事故”的新理念，坚持预防为主、源头治理，从根本上保障煤矿职工生命安全与健康迫在眉睫。开展煤矿除尘技术的研究，对遏制矿尘危害，保障矿井安全生产具有十分重要的意义。 1 . 对采煤机组外喷雾装置的改进研究 对于采煤机的综合防尘问题, 在全国都没有很好的解决办法。因此, 针对目前采煤机普遍存在着内外喷雾不能正常、有效地降低在割煤时粉尘浓度问题, 我们经过在实践中的不断摸索, 将原来的普通机组外喷雾装置, 经过反复不断的试验和改进,为采煤机组研制安装了“移动式风水炮弹”。即:将高压水和高压风通过软胶管接到采煤工作面, 把自制的喷雾装置安设到采煤机端头位置, 使所喷的水雾能覆盖整个滚筒。将喷雾装置制作成“蜂窝状”, 在靠近滚筒和煤壁的方向“蜂眼”适当多一些, 风的压力不低于016MPa , 水的压力不低于4MPa 。这样, 当机组割煤时, 机组司机打开高压水和压力风的阀门, 经过充分混合, 形成强大的风水混合物, 将机组割煤时产生的煤尘进行有效捕获。 通过实施“气水喷雾装置”, 治理轻放回采工作面的粉尘, 收到了如下效果。①工作面在回采期间, 大大降低了产尘率, 同一测点的降尘率达到9417 %, 为工作面创造了良好的安全生产环境。②该种方法简便可行, 成本低, 具有很好的应用和推广价值。目前, 我矿在回采工作面已全面推广使用。③保护了职工的身体健康, 减少了职业危害,为职工创造了良好的工作环境和空间。不仅起到了降尘的作用, 而且还冲淡了煤壁积存的瓦斯和滚筒割煤时的温度, 杜绝了瓦斯、煤尘事故的发生, 取得明显的经济和社会效益。 2 . 采煤工作面运煤转载点水幕试验研究 (1) 工作面溜子道实现了电磁和运煤一体化控制 根据轻放工作面生产时, 煤量大、产尘率高的特点, 在回采工作面皮带机道各个转载点, 安装了电磁控制器喷雾装置, 当工作面开始生产皮带转动时, 只要喷雾装置的接触点与皮带面接触, 喷雾就开始依据皮带转动的快慢, 进行洒水降尘。同时,当喷雾出现故障不能使用时, 皮带也就不能正常运转, 实现了皮带运转与喷雾洒水一体化。通过电磁和运煤一体化控制, 使转载点的喷雾得到良好控制, 有煤时喷雾能自动打开, 有效地进行捕尘; 没有煤时, 喷雾自动关闭, 很好解决了有煤时不喷雾造成煤尘飞扬, 没煤时喷雾造成巷道积水问题。与此同时, 通过对粉尘浓度的现场测定, 确定了喷头距转载点的高度和喷头的倾斜角度与喷头数量之间的关系, 以及喷头洒水捕获粉尘的浓度所产生的不同效果。见表1 。 表1 回采工作面转