煤矿降尘喷雾装置施工技术与应用

刘续猛

摘要：邢东矿是冀中能源股份有限公司的主力矿井之一，是公司对外展示形象的窗口。邢东矿自建矿以来，矿井始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全方针，以打造“绿色矿山”为愿景，锁定“清洁生产”工作目标，积极开展绿色开采、无尘化矿井建设，为实现安全生产、保障职工身体健康做出了积极贡献。近年来，邢东矿一直坚持“经济、实用、达标”的工作原则，充分利用现有设备、材料，进行自主创新、制作通风防尘设施，具备了“自动化”功能，节约了企业资金，保证了使用效果。本文主要陈述邢东矿防尘喷雾装置施工技术与应用。

关键词：煤矿;防尘新常态;喷雾;降尘

1 邢东矿综合防尘历程

2007年，邢东矿与湖南科技大学进行技术合作，开展回风主井排风口惯性重力降尘降噪技术研究，通过对回风主井扩散塔降尘降噪改造，排风过程中，散发到工业广场的粉尘明显减少，经测定对于>50um尘粒降尘率达到80%以上，与原来相比提高了50%，同时噪声也由原来的76dB（A）降低到57 dB（A），达到了降尘降噪的目的。该项目获得国家科技创新三等奖。

2012年5月，矿井依靠资金优势，在1221综采工作面引进了采煤机自动跟踪除尘系统和支架触控喷雾系统，实现了机组割煤时随机自动喷雾和移架触控喷雾，通过采取综合的防尘新技术和新方法，生产过程中，煤尘浓度由应用前的292mg/m?，下降到60.5mg/m?，改善了职工的作业环境，实现了“体面劳动，健康生活”。

2014年，在与兄弟矿一起开展局部通风示范线建设、掘进工作面短壁注水的同时，根据公司知道，依据《煤矿安全质量标准化》及《煤矿安全规程》、《煤矿井下粉尘综合防治技术规范》中防治粉尘相关规定，编制了《邢东矿综合防尘示范矿井建设标准及实施方案》，坚持“购置”与“制作”并重的原则，打造了-760轨道大巷、筛分系统、1224掘进工作面、12212矸石充填工作面的防尘精品示范线，基本达到综合防尘示范矿井标准，职工劳动环境得到根本性改善。

2 目前防尘工作的“新常态”

2.1 国家总局及安监部门的要求越来越高

近年来，随着“以人为本”、“安全发展”理念的实施，职业卫生管理在企业发展中占据着越来越重要的地位，对综合防尘设施提出越来越高的要求。

2015年2月28日，国家安全生产监督管理总局以局长第73号令的形式，下发了《煤矿作业场所职业病危害防治规定》，明确提出“井工煤矿的采煤工作面回风巷、掘进工作面回风侧应当分别安设至少2道自动控制风流净化水幕”的要求。

2.2 企业的经济形势

随着煤炭市场的持续低迷，企业经济效益一路下滑，“挺过去，活下来”成为当今企业管理的主基调，特别是进入近年来企业经济形势更为紧张。

在企业如此困难的经济形势下，像以往那样投入大量的资金用于设备更新改造的做法已经不可能。为此，邢东矿按照公司解放思想、转变观念的总体要求，树立“经济、实用、达标”的防尘工作新思路，本着“能维修不用新、能自制不外购”的原则，立足邢东矿实际，积极引导职工开展“五小”创新活动，充分利用现有设备、装置，进行通风防尘设施技术改造。

2018年12月，邢东矿自主研发、自行加工了撞杆式自动喷雾控制装置、放炮自动喷雾装等一系列通风防尘设施，现已在全矿范围内推广使用。

这些创新成果在符合标准、规定并对防尘设施实现自动化的前提下，节省了资金，又达到了防塵效果。

3 降尘喷雾装置简介

3.1 1100南部采区运料巷基本情况及尘源分析

1100南部采区运料巷是该采区的准备巷道，采用炮掘施工工艺，巷道设计断面15.75m2，设计长度1200 m，目前进尺120 m。

工作面主要尘源为放炮、打钻、岩壁煤壁片帮、装载、运输等环节。据有关资料显示，炮掘工作面粉尘浓度高达1000mg/ m?以上，放炮产尘量占工作面产尘的70%～80%，打钻产尘占工作面产尘的10%～15%，装载运输等其它尘源占10%～15%。

3.2 喷雾装置工作原理

3.2.1 撞杆式自动喷雾装置。利用注液枪自行加工制作撞杆式自动喷雾装置。安装在出煤皮带上，利用出煤出砟时，煤砟对摆杆的碰撞打开水幕开关。实现了出煤联动。示意图如下：

3.2.2 放炮自动喷雾装置。按照《邢东矿综合防尘示范矿井建设标准》的规定：“炮掘工作面放炮时，必须在距工作面10—15米地点安装放炮自动喷雾装置，实行放炮喷雾。雾幕应覆盖全断面并在放炮后连续喷雾5min以上。”

邢东矿自主研制加工了放炮自动喷雾装置。以综采液压支架上的片阀为主控制装置，将片阀与净化水幕（距离工作面10—15m）、供水管路相连，在片阀手柄处焊接一挡板（规格：400×300mm），当放炮飞出的砟块打到挡板时，水幕供水开关自动打开（示意图如下），喷雾装置开始动作喷雾，达到了与爆破作业同步自动喷雾的效果。

4 降尘喷雾装置应用前后效果比对

4.1 防尘效果比对

自主研制加工的自动防尘装置，能在皮带运输、放炮时实行自动除尘，有效抑制了粉尘的产生，降尘效果对比结果如下表。

4.1.1 撞杆式自动喷雾效果比较

4.1.2 放炮自动喷雾效果比较

4.2 投资比对

1100南部采区运料巷防尘设施改进前后的投资对比如下。

5 结语

自行加工的自动降尘装置与购置的自动喷雾装置相比，具有成本低、结构简单、维修方便、使用寿命较长等特点，更适合煤矿井下使用，但也存在着不足，需要在使用过程中应引起注意，也是我们今后的改进方向。

5.1 撞杆式自动喷雾

若皮带上煤量较少，有可能不能使撞杆式自动喷雾装置开启;若皮带停运，自动喷雾装置的撞杆处存有煤矸时，喷雾开关将不能自动复位，将处于常开状态。

5.2 放炮自动喷雾

一是放炮自动喷雾装置放炮开启后不能自动关闭，需由人工关闭;二是目前该装置采用顶板固定，随着工作面前移不太方便。

参考文献：

[1] 石盼.综掘工作面智能化综合防尘系统的应用[J].江西煤炭科技，2019（02）.

（作者单位：冀中能源股份有限公司邢东矿）