矿山主井风流净化及风量控制技术研究

方 向

(铜陵有色股份安庆月山矿业有限公司, 安徽安庆市 246131)

矿山主井风流净化及风量控制技术研究

方 向

(铜陵有色股份安庆月山矿业有限公司, 安徽安庆市 246131)

阐述了安庆铜矿主井破碎硐室的粉尘以及矿石运输时的扬尘对主井风流污染的问题。通过分析,在破碎硐室采用湿式除尘系统来密闭净化除尘,达到了净化主井风流,改善井下空气质量的目的,为井下生产创造了良好的作业环境。

风流;粉尘;破碎硐室;湿式除尘;密闭净化

安庆铜矿的主井井筒净直径为4.5m,井深778 m(+78～-700m),与井下-285,-400m等中段贯通,采用20t底卸式箕斗运输矿石,在主井内-436m水平和-616m水平位置分别设有两个一级破碎站。

原设计主井为回风井,但由于受没有安装调风设施以及主井口地势高的双重影响,主井不但不出风,反成为矿井的主要进风井之一,进风量达40～70m3/s。因受两个破碎硐室的影响,主井所进风流风质较差(风流含尘浓度大于0.5mg/m3),严重破坏了井下的生产作业环境。

1 主井破碎硐室粉尘污染治理

针对主井破碎硐室和主井口破碎车间的粉尘以及矿石运输的扬尘对主井进风的污染,经过研究,确定对主井风流净化的措施之一为:对破碎硐室采用湿式除尘系统密闭净化除尘。

1.1 破碎硐室基本情况

-616m破碎硐室作业时的主要产尘点有2#破碎机进料口(下称1#产尘点)、2#破碎机出料口(下称2#产尘点)、2#破碎机与出料口相对一侧底座处(下称3#产尘点)。据初步测定,作业时破碎硐室内粉尘浓度大约为50～60mg/m3,室内的通风量约为54000m3/h。另外,破碎硐室旁有已开拓好的除尘硐室,其长×宽×高=6300mm×3900mm×6300 mm。供水系统的水压能满足除尘器的运行需要,且有排水系统。

1.2 除尘系统方案及除尘器选型

除尘器的种类较多,主要有重力除尘器、惯性除尘器、旋风除尘器、电除尘器、湿式除尘器和袋式除尘器。因矿井粉尘有较好的亲水性,并结合破碎硐室和矿山的实际情况,确定-616m破碎硐室采用湿式除尘器。

处理风量可满足需要的各方案除尘器的效率及投资成本等因素的比较结果见表1。

表1 除尘器方案比较

从表1可以看出,方案1具有占地少,耗水量低等特点,是4个方案中的最优方案。

根据上述分析与比较,确定采用三点密闭、两点集尘、冲激式除尘器的硐室除尘系统,其粉尘污染治理的工艺流程如图1所示。

图1 破碎系统除尘工艺流程

通过计算,本除尘系统排风量约为9400m3/h,故选定功率为15kW的CCJ/A-10型除尘机组。

2 应用效果及分析

通过安装破碎硐室冲激式除尘系统,使得井下空气质量得到了较好的改善。为了评价该系统使用的优劣性,在破碎机正常运行时,选定了破碎机顶部操作平台、破碎机电机平台、破碎硐室地面、-580m中段石门4个岗位粉尘采样点,用粉尘采样器集中采样,对比测定除尘器正常运行前后各采样点的粉尘浓度(平均值),并测定除尘器的除尘效率,结果如表2所示。

表2 破碎硐室粉尘测定结果

从表2可以看出,-616m破碎硐室安装冲激式除尘系统后,除尘系统产生的负压使破碎系统产生的粉尘基本被收集,并经过除尘器净化,这样作业环境得到了较大的改善,主要作业点的粉尘浓度基本达到国家标准。破碎机顶部操作平台的粉尘浓度为3.17mg/m3,虽未达到2mg/m3的国家标准,但比原30.11mg/m3的粉尘浓度已降低了很多,足见其效果良好。此外,-580m中段进风石门内风流的粉尘浓度为0.45mg/m3,比原0.97mg/m3降低了一半多,也低于新鲜风风质标准0.5mg/m3。

3 结 论

安庆铜矿主井-616m破碎硐室作业时产生的粉尘不仅污染作业环境,而且污染-580m中段的进风源,对工人的身体健康十分不利。在破碎硐室安装并运行冲激式湿式除尘器的结果表明:

(1)由于井下矿石粉尘的亲水性较好,故选用冲激式湿式除尘系统,其收尘效果较好,正常运行后,作业岗位的粉尘浓度基本达到国家标准。

(2)冲激式除尘器占地面积小,宜在空间较小的井下硐室内安装使用。

(3)冲激式除尘器的洗尘用水是定期排放,且沉淀池的上清液可以回用,减少了污水的排放量,耗水量较少。

(4)冲激式除尘系统工程投资少,除硐室外,整个工程仅用6万元左右,且安装维护简单,运行稳定可靠。

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2010-03-25)

方 向(1964-),男,安徽桐城人,采矿工程师,主要从事企业生产技术和安全管理工作。