煤矿综掘工作面综合防尘技术的运用

发表时间:2020/7/1   来源:《工程管理前沿》2020年第26卷第8期   作者: 廖洪波 吴寻云
[导读] 本文主要分析综合防尘技术在煤矿综掘工作面中的应用,以供参考。
        摘要:随着我国社会经济的快速发展,煤矿事业也呈现出快速发展的趋势,但是在实际的煤矿生产和挖掘过程中,不可避免会产生许多粉尘,这些粉尘会对自然环境造成较大的污染,并对矿工人员的身体健康造成危害。基于这一情况,本文主要分析综合防尘技术在煤矿综掘工作面中的应用,以供参考。
关键词:煤矿;综掘工作面;综合防尘技术

前言
        在煤矿综掘工作中,做好矿井工作面的防尘保护具有重要的意义,能够保证煤矿生产的效率与安全。相比较于其他行业,煤矿行业的危险系数较高,由于是在井下作业,常常会面临许多的问题,其中粉尘是影响井下作业安全的重要因素之一,因此要求煤矿企业在煤矿开采和挖掘过程中,必须要采取有效的措施进行防护,以此提高井下防尘技术水平,从而保证煤矿生产过程的安全。
1  煤矿综掘面常用的防尘技术分析
1.1 喷雾技术
        目前在煤矿掘进工作中,常常会在掘进机上设置内喷雾,以此对综掘面进行防尘保护。但是这一防尘技术实际的应用效果并不佳,主要表现在喷雾洒水装置防尘效果较差,在掘进过程中常常会出现喷雾喷头堵塞的情况。要想保证煤矿掘进工作时具有良好的防尘效果,一是保证内喷雾足够压力,二是需要保证综掘机内喷雾装置的正常使用,在开机前先要开启内喷雾,在综掘机停机后才关闭内喷雾;三是还需要安装外喷雾器并增加喷雾嘴的数量和压力,以此保证掘进过程中能够有效进行防尘保护;四是相关的工作人员也要做好相关数据的收集和分析,在充分了解粉尘吸收率的基础上,改善防尘技术,以此提高降尘的效率。
1.2 通风排尘技术
        通风排尘技术也是煤矿掘进工作中比较常用的一种防尘技术,该技术能够将悬浮颗粒带走,起到较强的稀释作用,而且随着排尘风速的增大,悬浮颗粒被被带走的速度就越快。当达到一定程度的排尘风速时,此时空气中的悬浮颗粒的浓度会降低至最小值,是最佳的排尘阶段。但需要注意的是,如果风速仍然不断增大,此时巷道底部及周边的灰尘会被吹起来,进而造成尘土二次飞扬,反而会增大空气中颗粒浓度。所以在使用通风排尘技术时,要结合实际的情况选择合适的排风设备,同时也要对排尘风速和风量加以控制,保证能够达到最佳的排尘阶段。比如,有的煤矿企业在煤矿开采时,会在现场搭建一道挡风抑尘墙,其利用的是空气动力学原理,以此将流通的空气挡在墙体之外,这样在墙体的内侧就会形成上下相互干扰的气流,进而提升抑尘效果。
1.3 泡沫除尘技术
        泡沫除尘也是比较常见的一种防尘技术,在具体的使用过程中,需要在产尘的地方用泡沫进行覆盖,这样能够使粉尘达到湿润、黏附和聚集的效果,降低粉尘悬浮的能力。泡沫除尘技术最大的优势就是能够聚集许多种粉尘,尤其是对于直径较小的粉尘,具有较好的除尘效果。另外,相比较于普通的洒水除尘而言,泡沫除尘技术能够减少用水量,且具有较高的除尘效率。但也有其局限性,主要是不能清除掉不亲水的粉粒。
2  煤矿综掘面综合防尘技术的有效运用
2.1  优化外喷雾技术
        根据上述可得知,内外喷雾技术主要是用于综掘工作面中,为了有效提高喷雾装置的雾化程度,可以在综掘机的承载部分增加高压喷雾泵和水电装置,这样可以促使水雾粒子快速运动,而且在水雾粒子与粉尘粒子接触时能够快速降到底板上,进而达到快速降尘的目的。另外,还可以在综掘机内安装水电装置,目的是避免水压过低时掘进机仍然继续工作从而造成更多粉尘产生,这样在水压不足时,掘进机可以及时停机。
2.2  使用功率大的除尘机
        在煤矿掘进开采过程中,由于会产生大量的粉尘,因此有必要在综掘机上安装大功率的除尘机,以此进行除尘。

具体而言,需要在综掘机工作面安装负压风筒,目的是达到吸收粉尘的作用,然后吸入的粉尘会与气液分离箱中喷嘴喷出的水雾接触,并形成雾沫,在风流的作用下雾沫能够到达丝网除雾器上,雾沫在与细丝接触时会附着于表面,随着雾沫的扩散和重力作用,会逐渐形成较大的液滴并流淌至细丝的交织处,此时在液体的张力作用和细丝毛细管作用下,液滴会变得越来越大,在重力超过上升浮力时,滴液下落,进而达到除尘的目的,而且残余的水滴还会经过除雾器进行再次处理,从而提高除尘的效率与效果。
2.3  应用高压外喷技术
        高压外喷技术属于一种降尘系统,将其应用于煤矿综掘工作面中,要想保证良好的降尘效果,首先需要保证综掘过程中周围能够形成均匀的水幕,这样便能够不断将煤尘往外扩散。同时,由于高压外喷技术具有速度高、射程远的特点,其覆盖面积较大,主要由高压喷雾泵站、高压胶管等组成的高压外喷降尘系统,需要在综掘机后面安装高压喷雾泵,并保证综掘机的不断掘进时,高压喷雾泵也在不停移动。另外,高压喷嘴是放在切割滚筒附近,需要保证高压喷雾水流流淌至滚筒时能够充分打开,否则不利于有效控制粉尘。因此,对于高压喷嘴的设置,应当结合工作面的实际情况来分析,最好的将其放在距离迎头1.5至2米的距离,这样高压喷嘴的喷雾的降尘效果最为理想,而且在高压喷雾压力较高的情况下,雾化效果就会越好,降尘的效果也会更加明显,但并不意味着越高越好,因为随着压力越大,空气中的细小颗粒抗吹能力就会越弱,这样就容易被吹散至整个巷道中,反而会影响综掘机掘进的视线,不利综掘机的顺利掘进,因此需要在达到降尘的情况下,适当地减小喷雾的压力。
2.4  除尘风机的安装
        除尘风机的安装,目的是将综掘机掘进过程中所产生的煤尘吸走,需要保证除尘风机与综掘机共同移动,而且综掘机操作人员能够直接控制除尘风机。由于除尘风机具有除尘效率高、功耗低、维修方便等优势,所以也考虑在综掘机上安装除尘风机,在综掘机掘进时同时启动除尘风机,然后利用除尘风机产生的高强负压将高浓度的含尘气流吸入,并在水雾的作用下气流粉尘被浸湿,最后在除尘风机高速旋转的离心作用下,排除干净的空气。
2.5  安装自动喷雾装置
        为了有效降低综掘机掘进过程中粉尘的浓度,可以在风门处的胶带输送机上安装感应器,因为风门位置受到胶带和漏风因素的影响,往往会附着许多煤尘,而在胶带输送机上安装感应器,这样可以通过重力来检测煤流信号,如果有煤流经过,此时感应器在接受到压力信号时会传至信号处理器,接着自动开启阀门,充分发挥降尘装置的作用,而且可以在风门位置安装喷雾,这样既能够除尘,也能够抑制煤尘飞扬。
2.6  在掘进巷道中安装净化水幕
        在采用综合防尘系统时,还需要在掘进巷道中安装净化水幕。具体而言,在综掘面掘进过程中,要在迎头50米内设置第一道净化水幕,并与综掘机配合使用,接着在100米设置第二道净化水幕,并与配套尘帘一起使用,需要安装2至5个水幕喷嘴,喷嘴的压力在2MPa以上,目的是保证雾化范围的扩大,能够覆盖整个巷道的断面。另外,需要严格按照要求设置3毫米的捕尘帘,并做好定期维护清理。
结语:
        综上所述,在综掘机掘进过程中,通过采用综合防尘系统,具有良好的防尘效果,粉尘明显减少,且在掘进过程中,通过配合使用各种先进的施工技术和方法,能够有效提升防尘的效果,这对避免粉尘污染、保障煤矿生产安全及人员健康有着重要的意义。随着综合防尘系统的不断优化,将其运用于煤矿生产中,能够有效达到防尘、除尘的目的,从而保证煤矿生产和开采的安全。
参考文献:
[1]贾联军.综采工作面综合防尘技术实践应用[J].能源与节能,2019(09):165-166+168.
[2]国雅强.煤矿综采工作面综合防尘技术应用探究[J].环境与发展,2018,30(03):102-103.
[3]石新慧,潘光超,孙涛.综合防尘技术在煤矿综掘工作面中的应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2017(11):123+136.
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