掘进系统防灭尘清洁生产技术的研究与应用

刘小刚，王 坤

（皖北煤电集团公司百善矿，安徽 淮北235154）

1 背景

煤矿生产过程中产生大量的粉尘，粉尘是煤矿生产中五大自然灾害之一，不但严重危害井下的作业环境，而且直接危及职工的身心健康，目前每年新增尘肺病上万例，而且呈上升趋势，每年造成的直接经济损失上百亿元，矿山事故和职业病问题已成为我国一大社会公害，已造成家庭、社会的问题。百善矿也不例外，研究有效控制煤矿降尘的系统方法和设施是全矿各级管理人员的义务和责任。为了降低掘进迎头的粉尘，在区管技人员的努力下，研究并制造了相应的降尘设施，目前己应用于各个生产队，取得了显著效果。

2 防灭尘清洁生产技术的研究与应用

2.1 源头防尘措施

（1）煤层注水。一班施工结束后，在掘进工作面迎头用手持MQB－50型风钻并排施工2个注水孔，钻孔布置在巷道的中部距顶板约0.5m处，孔径42mm，孔深4m，水平间距2m，钻孔方位与巷道施工方位一致，为方便排屑，钻孔应有1°～2°仰角，把封孔器直接插入孔内注水，采取注水4m，向前施工2.5m方式依次循环进行。

（2）湿式打眼。在掘进工作面打眼时，将具有一定压力的水通过钻具送入正在钻进的钻孔孔底，湿润并冲洗钻孔中的煤粉，使煤粉在钻孔中变成浆液流出，从而大大减少打眼作业时的产尘量，降低煤尘的效果显著，受到职工的好评。

（3）水炮泥爆破。水炮泥袋是煤矿井下放炮除尘、预防电火花用的专用产品，炸药爆炸后，水炮泥的水在爆炸气体的冲击作用下能形成一层水幕，起到降低爆温、缩短爆炸火焰延续时间的作用，有降尘和吸收炮烟中有害气体的作用，有利于改善劳动条件和安全生产，据现场实际测定，用水炮泥与用黄泥比较，煤尘浓度可降低50%，二氧化碳和二氧化氮可分别减少35%和45%。

2.2 过程灭尘措施

（1）耙矸机联动喷雾。耙矸机耙装及卸载过程中，由于耙斗的作用，将造成大量的粉尘飞杨，是掘进期间产生粉尘较多的一个工序，而耙矸机联动喷雾使喷雾与耙斗的运行实行联动，有效的降低耙装及卸载过程中产生的粉尘量。

（2）耙矸机内置对喷式卸载喷雾。耙矸机卸货溜槽联动对喷式灭尘器用6分镀锌管焊制与卸货溜槽口大小相同，并分二排安装6个俯喷角度为45°的喷头，喷雾开关与耙矸机操纵杆联动。耙矸机耙货时，耙矸机操纵杆联动打开喷雾开关实施自动喷雾灭尘。由于安装6个俯喷角度为45°的对喷式喷头，对卸货溜槽在卸货时产生的粉尘实施封闭式全过程的自动灭尘，并实现了耙矸机运行则自动喷雾灭尘，耙矸机停机则自动停止喷雾。

（3）链板机卡货点内置对喷式喷雾。链板机卡货口（转载点）内置式喷雾灭尘装置使用Φ18mm镀锌管焊制与卸货溜槽口大小相同，用螺丝固定在轨道下面，在四角各安装一个喷头形成对射喷雾。漏斗车向卡货口卸货时，打开喷雾开关，4个喷头喷雾封闭溜货口，防止粉尘扬起，起到灭尘效果。

（4）链板机头全封闭防尘罩。用3mm厚铁板加工成链板机头封闭罩，上盖安装铰链，内置喷雾喷头，喷雾装置使用压杆式喷雾开关。在链板机运行时，利用下泄煤的压力打开喷雾开关自动对卸货时产生的粉尘实施喷雾灭尘，而链板机停止运行时，压杆式喷雾开关失去压力而关闭喷雾，实现了链板机运行则自动喷雾灭尘停机而自动停止喷雾的联动性，且防尘罩上盖可打开，方便动性检修。

（5）链板机全程煤流感应式喷雾。利用注液枪感应开关制作的链板机煤流自动喷雾装置，在链板机档煤板上方每隔15m安装一道感应开关，感应开关由液压枪和碰触连杆组成，连杆随着煤炭的运动而前后摆动，连杆带动感应开关打开或关闭，实施动态流动喷雾，实现皮带机上有煤流时自动喷雾除尘、无煤流时停止喷雾降尘功能。

2.3 辅助灭尘措施

（1）巷道洒水灭尘。掘进一区坚持在迎头30m内的巷道内每班一次人工洒水，30m以外的巷道每天一次人工洒水，通过洒水可有效冲刷巷道内帮、顶的浮尘，避免因放炮冲击或局扇通风造成巷道内煤尘飞杨，降低了巷道内的浮尘浓度。

（2）旋转喷雾装置。掘进一区使用的旋转喷雾，雾化效果好，能够将水流全部雾化，不产生水珠，与风流混合效果好，漂流距离远，防尘面积大，极大地改进了防尘效果，是井下有效控制粉尘蔓延不可缺少的雾化降尘装置。

（3）全段面封闭卷帘式捕尘网。全断面封闭卷帘式捕尘装置用防尘网（窗纱）、木条对巷道断面实施全断面封闭，在巷道中预留一高度为1.8m、宽度为1.4m的卷帘门便于矿车和人员通行，卷帘门用手拉链升（打开）降（封闭）通行（车）过道。另在卷帘门下行风1.5m处安装一道喷雾装置。喷雾装置喷雾时，喷头顶风喷射到全断面防尘网上，使防尘网挂满水珠从而实现捕尘净化风流的目的。全断面封闭卷帘门升降自如，升起后即可方面行人、车辆通行，降落后实施全段面捕尘净化风流，此装置实现全断面封闭捕尘，大大降低了巷道内的浮尘浓度。

3 效果

6126－2 运输机巷掘进过程中实施综合防尘系统，粉尘浓度大为降低，其前后实测粉尘浓度见表1。

表1 6126－2机巷实施系统防灭尘前、后的粉尘浓度实测情况

系统灭尘管理技术及设施的具体实施应用，降尘效果显著，粉尘浓度最高的工序由原来的9.4mg／m3，降至1.6 mg／m3，降尘率达83%，消除了由于粉尘产生的各种危害和隐患，保障了职工的身心健康。无尘化矿井的创建是全矿职工共同追求的目标，随着无尘化矿井创建工作的深入开展，无尘化生产的程度显著提高，创造了良好的作业环境，尤其是掘进系统，随着高效系统防灭尘管理技术与设施的创新与应用，掘进系统及全矿的防尘工作将会得到更大的提高。