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摘要：井下综掘作业面作为井下粉尘的主要产生点，对于矿井粉尘灾害的产生有着至关重要的影响。为实现井下粉尘问题的有效防治，文章以此为着手点就综掘面综合防尘系统应用开展分析。文中笔者结合具体工程实际，从四个方面对综掘面综合防尘系统的设计开展层层分析，并通过应用效果的探究，证明综合防尘系统取得了有效的防尘效果，值得其他矿区加以借鉴和使用。
关键词：综掘面；煤尘防治；喷雾系统；应用效果
0 引言
伴随现代机械工艺水平的不断提升，井下岩石巷道掘进中，综掘设备获得了广泛的应用。但与此同时，综掘作业时生成的大量游离态粉尘，会极大的恶化生成作业环境，在严重影响作业人员身体健康的同时还可能引发粉尘爆炸，威胁生产安全。有鉴于此，综掘工作面的防尘问题也成为了各大矿井日常管理的难重点，针对此结合生产实际构建多层次的综合防尘系统，便成为降低粉尘危害，提升生产效率和作业安全性的有力举措，对矿井的持续、现代化发展有着积极意义。
1 工程概述
2101回采面为XX煤矿二水平一采区首采面，埋深510m~535m，作业面巷道为全岩巷掘进，由两只掘进队同时作业，单月平均进尺为100m，由于掘进速度较快，在作业时伴生大量粉尘，使得粉尘治理难度较大，不仅威胁生产作业安全，而且严重影响作业人员身体健康。特别是在岩体截割区域、运输转载区域等煤尘生成重要区域，粉尘浓度尤为严重，构建有效的综合防尘系统迫在眉睫。
2 综掘面综合防尘系统设计分析
2.1 综掘机喷雾系统
岩巷综掘面是整个回风风流中粉尘的根本产生源，实现掘进面粉尘浓度的有效防治，必须构建完善的综掘机自喷雾除尘系统。
（1）综掘机外喷雾系统优化
转筒综掘机自喷雾系统多存在三点不足：一是供水压力小，水雾扩散半径无法完全覆盖巷道断面；二是喷嘴雾化效果差，雾化不彻底；三是供水水源杂志含量多，喷嘴易发生堵塞。
针对这几点问题，2101回采面岩巷综掘机开展针对性改良，将传统喷嘴更换为空心锥形螺旋喷嘴，如下图1所示，使得喷流角度扩大为50°~165°，确保水雾扩散半径能够完全覆盖巷道断面，同时空心锥形的喷嘴结构，更加紧凑，流道畅通性更佳，降低阻塞概率的同时能够最大化流量。
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图1 综掘机外喷雾喷嘴结构示意图
（2）综掘机自喷雾系统优化
该系统上布设有电流磁力感应开关，当综掘机启动后磁力开关能够自动感应电缆中的电流，并自行闭合喷雾磁力阀门，使得喷雾系统自行喷雾作业；而当综掘机停机后磁力开关无法感应电缆电流，便会自动断开喷雾磁力阀门，使得喷雾系统自行停运。通过这种自动化方法，可以有效提升喷雾系统作业效率和除尘功效，并降低作业人员作业强度。
2.2 防尘水幕
防尘水幕由能够覆盖整个巷道断面的双层窗纱构成，以钢筋充当骨架，并在一侧留设行人门框。水帘迎风方向布设有高压喷雾系统，能够形成幕状水帘，当风流由此通过时，风流中携带的浮尘颗粒便会被水幕有效捕获，从而达到净化风流，提升除尘效率的功效。
运行时，随着总结机的开启，水幕控制感应装置能够自行感应电流信号，并操控电动球阀打开水幕对水流浮尘进行捕捉清除；而当有人需要通过水幕时，控制机箱中的红热感应装置能够自行感应，并关停水幕，待行人通过后自动延时30s自行恢复水幕，其控制系统结构示意图如下图2所示：
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图2 防尘水幕远程控制系统结构示意图
2.3 煤流感应喷雾系统
井下巷道风门受到运输胶带自身不足及通风漏风现象影响，在掘进作业时极易出现煤尘飞扬现象，从而对实现有效的综合防尘效果造成负面影响。针对这一问题，可在风门区域胶带运输机上布设自动感应托辊，借由对煤流重力的感应观测煤流运行，当煤流通过使得胶带受压进而触动感应托辊后，感应装置传输信号至信号处理端，并由信号处理端发出喷雾降尘启动系统运行命令，使得喷雾装置启动，实现对风门处煤尘飞扬现象的有效防治，进而提升全巷道除尘效率，降低粉尘威胁。下图3所示即为煤流喷雾感应示意图：
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图3 煤流喷雾感应示意图
2.4 胶带运输机自喷雾系统
巷道内胶带运输机由于彼此存在高度落差，在运行时井下煤流的转运（煤矸由一架运输机抛洒至另一架运输机）时，容易受到巷道内风流的干扰，从而生成大量飞舞的扬尘。针对这一问题，2012回采面掘进巷道仿照回风巷道内防尘水幕的布设方法，更改胶带运输机机头为立体骨架结构，并使用窗纱对其进行全封闭包裹（胶带运输机电缆布设开停感应装置，当感应到运输机启动后，将相关讯号发送至控制端，并控制继电器动作，进而开启喷雾装置；而当运输机停止运行后，电磁阀便会自动延时停止），从而确保煤层不会大量向外扩散至风流中。通过在防尘罩内布设喷雾装置，失信粉尘飞扬问题有效防治的同时，还大幅降低了巷道内粉尘浓度，使得作业环境有效改善。下图4所示即为输送机机头喷雾防尘布设示意图：
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图4 输送机机头喷雾防尘布设示意图
3 应用效果分析
XX矿自总结防尘系统投入使用以来，2101综掘面掘进作业时的粉尘浓度得到有效控制，实现了自源头对粉尘问题的处理和解决。系统应用后，各主要产尘点粉尘浓度如下表1所示：
表1 系统应用后各主要产尘点粉尘浓度统计表
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4 总结
综合防尘系统的应用，使得井下综掘面粉尘问题得到了有效控制，巷道内风流粉尘浓度显著降低，使得井下作业环境得到大幅优化，避免危害作业人员身体健康的同时也使得粉尘爆炸的可能性大幅降低，对于矿井生产的长治久安有着积极意义。
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