新型喷雾控制装置在掘进工程中的改造与应用

李培春,姚金刚

(恒源煤电股份有限公司任楼煤矿, 安徽淮北市 235123)

新型喷雾控制装置在掘进工程中的改造与应用

李培春,姚金刚

(恒源煤电股份有限公司任楼煤矿, 安徽淮北市 235123)

随着煤矿开采水平的提高,煤矿井下粉尘危害也日趋严重,在锚喷巷道喷浆及放炮过程中,工人容易长期处于高粉尘环境下作业,增加了患职业尘肺病的风险。通过对喷雾装置的改造,能有效地将喷浆作业粉尘由 5 g/m3降到 0.5 g/m3,从而控制了工作面的粉尘危害。

巷道掘进;喷浆支护;喷雾降尘;喷雾控制装置

现有煤矿岩巷支护基本采用锚梁网喷支护,光面爆破是岩巷掘进的主要方式之一,喷浆与工作面放炮是岩巷掘进过程中最主要的两道工序,在这两道工序施工过程中都会产生大量的粉尘,对人体伤害最大,而有效解决降尘的方法就是采用能覆盖巷道全断面的喷雾装置。现阶段这种方式与喷浆机不联动,往往滞后或由于工人安全意识淡薄不开启喷雾控制装置,造成工作面空气粉尘浓度增大;而在放炮过程中,往往开启的水量小甚至不开启喷雾装置,也造成工作面空气质量严重下降,严重危害职工的身体健康。通过不断实践,对传统喷雾控制装置进行了改造,大大改善了岩巷掘进工程中降尘的效果。

1 新型喷雾控制装置

该喷雾控制装置由电磁铁、主阀芯、副阀芯、壳体等部分组成 (见图1)。进水口通过阀哨与工作面的防尘水管相连,出水口通过阀哨与工作面的喷雾装置相连。该控制装置按功能可分为自动控制系统和手动控制系统两部分。一是由主阀芯和磁铁组成自动控制系统,用来控制喷浆过程喷雾的开启与关闭。二是由手柄和副阀芯组成的手动控制系统,用来控制放炮过程喷雾的开启和关闭。

图1 喷雾控制装置结构

1.1 自动控制系统部分

电磁铁通过电缆与喷浆机的控制开关相连,通过喷浆机的启动和停止来控制电磁铁。

具体过程为:当喷浆机启动时,电磁铁带电,使其内部铁心运动,带动主阀芯移动,使进水口和出水口 (接喷雾)连通,实现喷雾功能。当喷浆机断电后,靠电磁铁内的弹簧的力量使主阀芯复位,断开进水口与出水口的连通,从而关闭喷雾。

1.2 手动控制系统部分

通过手柄的正向旋转来带动副阀芯的移动,当副阀芯移动一定位移后,进水口与出水口相连,实现放炮过程的喷雾。当手柄反向旋转使副阀芯移动则断开进水口与出水口的连通,关闭喷雾。

1.3 装置性能分析

(1)可靠性能分析。此控制装置使用的交流电磁铁起动力较大,动作灵敏,动作时间约为 0.01～0.03 s。

(2)安全性能分析。本装置中的电磁铁带有防爆外壳,符合矿用防爆要求。

(3)适用性能分析。矿井水多为中性偏酸性,该装置选用抗腐蚀性材料制造,因此,能够适用井下控制喷雾的要求。

2 装置应用

2.1 使用注意事项

(1)由于受电磁铁性能的影响,该装置在使用时防尘水管中的水压要控制在 0.8～4.2MPa之间。

(2)该装置需要检修或更换时,必须切断扒矸机电源。

(3)该阀所有的连接部分均采用橡胶密封圈密封,在正常使用过程中不会出现滴、漏等浪费现象,但每次拆装维修时都要检查密封圈。

(4)该装置的电磁铁部分必须配备隔爆元件,以防止失爆事故的发生。

2.2 效果分析

以往掘进工作面因喷雾问题造成工作面粉尘浓度达到 1～3 g/m3,最大达到 5 g/m3,严重威胁工人的健康,而使用新型喷雾装置后,喷浆过程中最大的粉尘浓度仅为 0.5 g/m3左右,充分实现了降尘的效果。

3 结 论

矿井粉尘治理是一项长期艰巨的任务,不仅关系到职工的身心健康,而且还影响到煤矿的经济效益、社会效益等一系列问题。采取有效技术措施抑制和消除悬浮于空气中的粉尘,是防治粉尘危害的根本方法。通过实践证明,新型喷雾装置大大提高了工作面的防尘效果,杜绝了因人为因素造成的工作面空气质量下降的现象,使喷浆时的粉尘浓度由5 g/m3降到 0.5 g/m3,收到了较好的效果,对煤矿煤巷掘进及工作面回采时的降尘也有很强的借鉴意义。

[1]刘辉辉,邹 伟,徐 超.煤矿综采面喷雾除尘机理[J].山东煤炭科技,2010,(2):136-137.

[2]刘雨涛,张红军.风水联动放炮自动喷雾装置设计[J].煤矿爆破,2008,(3):38-38.

[3]谢 超,刘 银.煤矿巷道定点喷雾降尘方法探讨[J].煤矿

机械,2007,(6):75-77.

2010-07-30)

李培春 (1981-),男,安徽淮北人,助理工程师,从事煤矿钻掘工区生产技术管理工作。