分析低渗透疏水性煤层综掘工作面综合防尘技术

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:吴光用
[导读] 摘要:随着我国经济的不断发展,煤矿掘机械化和专业化水平不断提高,使用综掘机施工的巷道越来越多。
        贵州兴源煤矿科技有限责任公司  贵州省  550001
        摘要:随着我国经济的不断发展,煤矿掘机械化和专业化水平不断提高,使用综掘机施工的巷道越来越多。目前综掘机施工防尘措施最主要的是采用电动除尘风机、喷雾降尘和个体降尘为主,但是在实际的操作过程之中整体的应用效果不良,还需要继续改进。因此,本文针对岩巷综掘机施工综合防尘技术的研究和应用进行探讨,并得出结论。
        关键词:岩巷;粉尘危害;综合防尘技术
        随着煤矿生产工艺的不断进步,我国对于岩巷使用综掘机施工比以前更加先进专业,但是其中产生的粉尘等漂浮物却比以前增多,这对于矿山职工的生存和生活环境产生了巨大影响。因此,对于有效降低矿山生产的粉尘浓度,改善工业工作环境,保障国家煤矿施工者的安全起到重要作用。
        1、煤矿岩巷综掘机施工粉尘危害
        在矿山实际的生产过程中,所产生的粉尘对于环境具有特别性的污染作用,其中对于生活场所的能见度水平也会减低,容易导致意外事故的发生。职工若是长期在这种环境中工作可能导致各种不同的健康疾病,对于各种设备也有不同程度的影响。
        通过对煤矿综掘工作面的粉尘进行调查分析可知,工作面尘源主要有以下几个方面:综掘机切割煤(岩)过程中,压入式风筒引发的二次扬尘,煤的运输过程中,以及掘进机、刮板机和胶带输送机等机头转载点位置等等。综掘工作面粉尘的浓度分布情况:综掘工作面粉尘浓度一般多在1000mg/m3~2000mg/m3范围之内,且综掘工作面粉尘的尘源还会发生移动,这样粉尘将会扩散至整个工作空间内,根据煤矿综掘工作面的作业工序情况可知,粉尘来源主要是掘进机截割煤(岩)及煤(岩)的装运,其中截割煤(岩)产生的粉尘约占整个工作面产尘的80%~95%,煤装运约占整个工作面产尘的10%~20%。
        2、煤矿岩巷综掘机施工综合防尘技术措施浅析
        岩巷综掘施工综合防尘技术指的是在实际的施工操作中采用各种日常措施和高科技技术手段降低空气中的粉尘的含量、稀释不同区域环境的空气粉尘浓度,减少相关危害的产生。对于粉尘治理主要是采取“预防为主、综合防尘”的措施,将各源头的污染进行消除或降低,主要包括通风除尘、湿式作业等一些基本操作。
        2.1 煤矿岩巷综掘机施工综合防尘技术中的通风技术
        通风除尘主要是指利用风的流动性使得施工地的粉尘进行流动析出的作用,降低作业场所的粉尘浓度。在风速过低环境中,大颗粒粉尘会和空气之间的压强产生一个差值大小,使得基本的气流与空气呈向下的驱动力发展,整体的风速运动明显,颗粒物不易排出,反之则相反。因此,通风除尘的效果和整体的风速密切相关。在实际的试验统计时,发现岩巷掘进工作面的最优排尘风速为0.4~0.7m/s,在这种风速下,工作场地的供风量和排尘问题都可以得到很好地缓解。
        2.2 煤矿岩巷综掘机施工综合防尘技术中的综掘喷雾除尘技术
        对于基本的综掘机喷雾,我国主要分为内、外两种。内、外喷雾作用各不相同,主要是采集空气中悬浮的粉尘数据和减轻切割岩处粉尘。在整体的实际发展中,部分综掘机内喷雾常常会出现水质严重污染导致堵塞的情况,因此一般的水管安装都会安装一个水质过滤网,增加其使用寿命;外喷雾水压的供水管路上则会增装专门的供压装置,使供水压力都能达到4-8MPa,确保工作中喷雾的雾化除尘效果可达85%~95%。
        2.3 煤矿岩巷综掘机施工综合防尘技术中的迎头供风量与除尘风机联合除尘技术
        在施工技术综合防尘措施中,应该在距离迎头10m处的风筒上,安装风量调节装置(风筒三通)对风量进行控制,使得供风量与电动除尘风机吸风量达到相适应的范围。在皮带机机尾将电动除尘风机固定在专用支架上,使电动除尘风机可随着冲架的移动而进行改变,达到设备的优化运行。因此在选择不同方式的设备組合中应针对现场情况,选择并达到设备的最佳组合优化。


        2.4 煤矿岩巷综掘机施工综合防尘技术中的防尘网装置与高压微孔喷雾联合除尘技术
        从目前我国采矿类材料的防尘技术中,防尘网装置与高压微孔喷雾联合除尘技术使用最多。防尘网中的巷道断面设计主要由钢管框架、防尘纱网和高压微孔喷雾这三部分组成。选择合适的巷道断面后,在距离工作面不远处安设三道防尘网,每道防尘帘上风侧都会安装高压微孔喷雾。对于其施工过程要采用微孔的喷雾,并对于雾状的小水珠进行原始的浮尘清理,改善基本的巷道环境,减低巷道内的粉尘浓度。
        2.5皮带机自动净化喷雾及转载点防尘罩联合除尘技术
        运输皮带机等设备运行时会产生二次漂浮的颗粒物。为消除粉尘,应该在每台设备上都安装一个或几个自动喷雾除尘装置,使得不同的系统触控传感检测器都接受相同的信号对附近的粉尘进行喷雾,清洁环境。其中对于各设备的转载点,要安装密封防尘罩,并且在罩内安装小型喷嘴,清洁消除飞扬的浮尘,降低进入巷道的含尘量。
        2.6 煤矿岩巷综掘机施工综合防尘技术中的粉尘在线监测系统应用
        在现阶段矿岩巷掘进工作设备中积极安装粉尘在线监测系统,并在不同的检查系统中都要设立基本的最高值和最低值,使得工作面中粉尘浓度达到最高值时,机械设备停止综掘机作业,使空气中的产尘点及回风流中的粉尘浓度逐渐处于正常水平,并为后续的施工提供一个良好的工作环境。与此同时,在进行个体粉尘防护时还要宣传安全意识和环保意识,按规定要求施工人员佩戴防护用品,减少人体粉尘吸入。
        2.7除尘风机与附壁风筒
        在综掘工作面安装大功率除尘风机再配合工作面通风机,可形成长压短抽式的除尘系统,该系统可以改变迎头风流流场,降低粉尘在掘进过程中的风流带出量,增加除尘风机除尘率。通过在皮带承载段加装除尘器,将除尘器的进风口装在司机的前方位置,可保证综掘机在移动过程中可一直进行除尘作业。在除尘风机后的供风风筒上安装控风装置可以调节迎头供风量使其小于除尘风机吸风量,在除尘风机前面形成一个循环风流,确保粉尘进入除尘机的负压风筒,以防止掘进产生的粉尘向外扩散,继而降低综掘工作面的粉尘浓度,保障工作人员的身体健康。
        综掘工作面掘进机司机及观察指挥监护人员在掘进机掘进时,会接触高浓度粉尘,为职业病高发工种。在掘进机上安装ZJY-2型压风呼吸器并使用,井下供风经过该装置连续三级过滤及两次调压后,有效地去除空气中的油、水及有机气体等异物并控制气体流量和压力,通过呼吸面罩供应使用者舒适洁净的新鲜空气,确保隔离高浓度粉尘。
        2.8降尘剂
        煤矿生产产生的煤、岩粉尘具有一定的疏水性,而水的表面张力又比较大,另外细小的粉尘微粒所带的静电荷与水雾颗粒所带的电荷性质不同,他们之间相互排斥;水雾与粉尘粒径小,比重轻,不易沉降,粉尘本身具有疏水性,很难与水结合,因此粉尘一般不易被水迅速、完全地湿润。通过在防尘用水中增加降尘剂可以破坏水分子的表面张力,降尘剂中的交联度分子形成网状结构电荷密度大、与离子间的亲和力强,消除了水雾与粉尘之间的静电斥力,使水雾与粉尘快速的吸附结合,加速对粉尘的捕捉、吸附和重力沉降,从而提高降尘效果,同时降尘剂有助于提高煤层注水的水分增加率及注水抑尘效果。
        3、结束语
        岩巷综掘施工会产生大量粉尘,对人们的工作和生活产生巨大影响,所以对于防尘工作需要采用综合防尘技术手段,用以改善我国矿山施工环境,促进施工效率提高,并提升工作安全指数。
        参考文献:
        [1]张德志.综合防尘技术在金凤煤矿半煤岩巷综掘工作面的应用[J].神华科技,2013(05)
        [2]李红长.煤矿岩巷综掘机施工综合防尘技术研究与应用[J]煤矿现代化2016(02)
        [3]杨雨新.岩巷综掘施工综合防尘技术的研究与应用[J].建井技术,2015(s2)
        [4]王玉申.岩巷综掘工作面综合防尘技术研究与应用[J].价值工程,2014(13)
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