矿井综合防尘技术的研究与应用

高阳+邢思云+郭世琴

摘 要 矿井综合防尘技术的研究与应用对煤矿安全有着深远意义，鲍店煤矿在原有综合防尘工作的基础上，积极完善矿井防尘系统、提高矿井防尘设施装备水平，通过对矿车设备、大巷区域、倾斜井巷区域、副井口区域、胶带运输巷和回风巷防尘系统的完善和升级改造综合防尘效果显著，为井下生产创造了良好的工作环境，为矿井安全生产奠定了坚实的基础。

关键词 防尘；矿车；副井口；进风巷道 ；胶带运输巷；回风巷

中图分类号 TD71 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）05-0018-02

为进一步提高井下空气质量，全方位改善井下职工作业环境，在原有只重视工作面防尘的基础上，也要重视其他区域的防尘工作。过去，防尘的重点都是放在了采煤工作面和掘进工作面的防尘，而在其他地点或线路简单地安装几道喷雾装置，防尘效果差，很难真正起到有效地防尘降尘作用。为改变这种现状，结合矿井实际，在除工作面之外的其他所有线路或区域研究安装适用防尘设备，以实现全方位高效防尘。

1 矿车防尘技术

矿车在行驶过程中，在车辆震动和风速的影响下，极易产生扬尘，为了优化矿井进风质量，避免矿车入井后的粉尘飞扬，保证入井人员身心健康，鲍店煤矿装载粉状材料的矿车均使用封闭式矿车或使用防尘罩；矿车及设备下井前、矿车及设备由采掘工作面等作业地点撤出前要求责任单位进行全面清理冲刷。明确规定装运煤泥的矿车煤泥上积水不得超过100mm，积水面低于车沿不小于200mm。

2 主要巷道防尘系统

2.1 主要大巷安装风水喷雾

风水喷雾主要用于主要运输大巷内的空气净化，该装置一路接高压风，一路接高压水，喷雾耗水量少、雾化效果好，人员经过时喷雾不需要停止，可24h不间断喷雾。

2.2 副井口微喷雾降尘系统

副井上井口，由于运输任务重，又是矿井的主要进风口，会产生大量的粉尘，粉尘漂游于空气中，随着新鲜风流进入副井，严重危害井下工人的身心健康，给井下综合防尘工作带来了一定的困难。鲍店煤矿在副井口南、北门各安设一道微雾降尘装置，此系统利用气液两相自由射流和液体吸附降尘的基本原理，由组合雾化喷头组成的雾化器将水雾化形成高速运动的细小微雾滴，借助风机风力，分散后与空气中粉尘粒子结合和粘附，在水滴表面张力作用下聚集下降，从而达到降尘的作用。

2.3 侧喷雾降尘系统

鲍店煤矿原井下主要进风巷的红外线自动净化水幕改造前均为弓形水幕，通过长期使用发现，弓形水幕存在很多缺点：弓形水幕安装在架空线之上，堵塞之后，更换喷头需申请架空线停电报告，程序麻烦，且操作不便，而且人员登高作業存在安全隐患。

我们根据现场实际，对弓形水幕进行改进，将喷雾安装在巷道两侧。喷头采用“一字型”陶瓷喷头，水量小、扩散角大、雾化效果好，能够覆盖全断面，起到很好的降尘效果。

2.4 地喷雾降尘系统

喷头采用“一字型”陶瓷喷头、水量小、扩散角大、雾化效果好，起到很好的降尘效果。

3 转载点控尘系统

在生产过程中，各转载点受高度、风流等因素的影响极易产生粉尘，粉尘在风流的推动下，迅速扩散，单独靠固定的转载喷雾降尘，达不到理想效果。同时，由于皮带机启动时间不固定，转载司机很难及时开启喷雾装置，造成降尘不及时。所以，鲍店煤矿对转载点封闭除尘进行了设计。

3.1 转载点全封闭式控尘技术

为有效控制转载点粉尘的扩散，鲍店煤矿设计出转载点全封闭式防尘罩，使煤炭在转载点掉落过程中形成的煤尘不能够扩散到防尘罩以外，在防尘罩内部安设的高质量陶瓷喷头喷出的喷雾形成了一道全断面喷雾，这样就使煤尘在防尘罩内得到了控制，有效防止煤尘的对外扩散。

3.2 胶带运输巷双控喷雾降尘系统

为提高防尘设备的自动化，降低防尘效果，鲍店煤矿对转载点喷雾进行了自动化改造。通过微震动传感器和红外线传感器对电磁阀控制，分别实现了转载点喷雾、净化水幕与皮带机的联动和“人过水停，人走喷雾开启”。通过设备改造，实现了喷雾自动化，降低了职工劳动强度，改善了工作环境，充分体现了人性化管理理念。

4 回风巷道防尘系统

4.1 回风巷全断面微孔捕尘技术

掘进工作面回风巷是综合防尘的最后一道屏障，在经过了迎头及各转载点各综合防尘设备的除尘作用后，仍有一部分粉尘扩散到回风巷道，尤其在喷浆过程中回风巷道粉尘浓度还比较高。

通过现场分析，鲍店采用了全断面微孔捕尘技术，在净化水幕下风侧约1m处安设全断面浸塑捕尘帘，净化水幕开启后水滴湿润捕尘帘上的纱网，形成无数含水的空隙，含尘风流穿过捕尘帘时，粉尘被含水空隙吸附，从而起到捕获粉尘的作用，有效提高了净化水幕降尘效果。

4.2 粉尘浓度在线监测系统

经过多方调研，结合鲍店煤矿井下现场的实际情况，鲍店煤矿在各主要工作面均安设了GCG1000型粉尘浓度实时监控传感器，特别是综放工作面，与ZP127矿用自动洒水降尘装置联机，实现了工作面24h粉尘浓度监控，全面提高了综合防尘自动化。

5 喷浆作业地点防尘系统

喷浆作业时，喷浆地点及喷浆机上料过程中极易造成巷道扬尘，水泥尘对职工危害很大，如何进一步降低喷浆过程中巷道扬尘是综合防尘的重点。我们在各喷浆地点上方均安设了能覆盖全断面的净化水幕进行捕尘。

5.1 喷浆地点组合式除尘风机除尘系统

老式的水射流除尘风机，吸风量小、控尘面积有限、除尘效率低，鲍店煤矿在使用了新式KCS-P矿用喷浆除尘风机后，淘汰了一批振弦式除尘风机，根据喷浆地点的现场情况，设计加工了除尘风机分风装置，该装置一侧通过500mm的负压风筒与振弦除尘风机相连，另一侧由两个吸风口组成，一个吸风口通过400mm负压风筒引至喷浆地点下风侧约10m处，用于喷浆地点的除尘，一个喇叭状吸风口位于喷浆机上料口一侧，用于喷浆机上料口处的除尘，分风装置内部设有过滤网和喷雾装置，并设有检修盖板，方便使用单位每班取出过滤网进行冲洗，并检查喷头雾化情况。

5.2 喷浆地点全断面捕尘技术

喷浆作业时在喷浆机上料地点安装1道喷浆净化水幕（或落地式净化水幕），在喷浆作业地点回风流侧安装1道全断面净化水幕，对喷浆地点形成全断面防尘，提高捕尘效果。

5.3 喷浆机封闭式防尘护罩

喷浆机运行期间，整个喷浆机处粉尘浓度很高，我们采用了加工喷浆机防尘护罩的方法，将喷浆机四周从振动料斗边沿至行走机架之间的整个喷浆机使用帆布包围，防止粉尘外露。并要求每次喷浆作业前，检查喷浆机防尘护罩是否破损，每次喷浆作业完成后，卸下防尘护罩，全面清理喷浆机。

6 防尘效果检测

通过对矿车设备、大巷区域、倾斜井巷区域、副井口区域、胶带运输巷和回风巷防尘系统的完善和升级改造，大大提高了矿井整体的防尘效果，鲍店煤矿井下粉尘达到有效控制，经对井下主要采掘工作面、主要运输机道（5303-2工作面、6302工作面、103下06轨顺、73下03运顺、南翼皮带机道、二采皮带机道、2309岩集运）等地点的粉尘测定，煤尘、岩尘浓度均控制在合格范围内，综合防尘效果显著，为井下生产创造了良好的工作环境，为矿井安全生产奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]王高平.煤粉浓度检测研究与应用[J].煤炭工程，2006，78（5）：105-106.

[2]马凯.综掘工作面粉尘防治技术研究[J].煤炭工程，2007（3）：53-55.