综合防尘技术在岩巷综掘施工中的应用

摘要：煤炭行业是最主要的产尘行业之一。近年来，随着煤炭行业机械化程度的增高，巷道的不断延伸，采用单一的降（除）尘技术已经越来越满足不了生产的需要。文章从综合除尘角度出发，分析了井下岩巷工作面进行除尘的过程及方法。

关键词：综合防尘技术；岩巷综掘施工；综合除尘；除尘设备；除尘效率 文献标识码：A

中图分类号：TD263 文章编号：1009-2374（2015）10-0162-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0932

在煤矿开采过程中，如钻眼、爆破、掘进、采煤及喷浆作业，或在煤（岩）的装载运输等各个环节，都会产生大量的粉尘，不仅危害人体健康，且容易引发矿尘爆炸，降低工作场所的能见度，加速机械磨损，所以矿井进行安全生产不能缺少的工作即为积极运用合适的防尘与降尘对策。

1 除尘风机改装前除尘现状

淮南矿业集团张集矿开拓一区112队综掘施工的1123（3）～1124（3）底抽巷，在除尘风机改装前使用的除尘方法为综掘机外喷雾、除尘风机和水幕帘除尘。2013年3月4日早班，在迎头往后70m处测得除尘风机开启前后除尘效果为：全尘由450mg/m3降到380mg/m3，除尘效率为15.6%，呼吸性粉尘由235mg/m3降到172mg/m3，除尘效率为36.6%，远低于除尘风机铭牌标示除尘效率，除尘效果不佳。

2 各类除尘设备的安装及使用

我们选择1123（3）～1124（3）底抽巷作为试验地点。该巷道距离13-1煤层底板15～20m，巷道设计长度2527m，主要运用锚链网进行支护，高达到3300mm、宽达到4400mm的直墙半圆拱断面，通过岩巷综掘机进行掘进，日进尺往往达到4m，岩性不仅属于花斑泥岩与泥岩，还属于粉细砂岩以及细砂岩，巷道进行掘进的时候，有比较多的产尘量。为改善职工劳动环境，降低掘进期间的粉尘浓度，我矿采用了除尘风机短压长抽附壁风筒调风、迎头泡沫除尘、回风流防尘水幕帘、粉尘抑制剂还有强化个体防护等若干防尘对策一体化的综合防尘技术，以减少粉尘对职工、设备的危害。

2.1 除尘风机短压长抽附壁风筒调风装置工作原理

1123（3）～1124（3）底抽巷通过运用2×30kW的局扇正压供风，在风筒出口它的风量往往达到

416m3/min，在迎头之处，进行KCS-408ZZ型除尘风机的增设，吸风量经常达到380m3/min。需要确保除尘风机可以有效地吸收巷道迎头风流里面的一些粉尘，保证除尘效果实现最优，此时于风筒之处进行附壁风筒的增设。针对附壁风筒其中的挡板进行调整，进而减少迎头的供风量，保证除尘风机吸风量与其中的迎头供风量实现有效的匹配。若干试验表明：在除尘风机吸风口距离迎头达到4m的时候，与此同时风筒出风口距离迎头达到10m，风筒出口风量达到230m3/min的情况之下，进而让除尘风机实现了最大化的除尘效率。

除尘风机短压长抽附壁风筒调风装置除尘效果。迎头综掘机进行割岩的时候，要对附壁风筒里面的挡板进行调整，保证迎头供风量达到230m3/min，确保侧壁出风量达到186m3/min，处于除尘风机出风口往外部5m的位置，除尘风机进行开启与关闭，还有迎头风量变低的情况下，积极地监测巷道里面的粉尘。除尘风机短压长抽附壁风筒调风装置除尘效果，能看出：1123（3）～1124（3）底抽巷不对附避风筒调节迎头风量进行使用的时候，只是将除尘风机打开的状况下，全尘的降尘率只达到了42.01%，呼尘的降尘率只达到了43%；通过附避风筒针对迎头供风量和除尘风机吸风量这二者间的联系进行良好的调节以后，巷道里面全尘的降尘率会达到70.82%，与此同时呼尘的降尘率也达到了64.68%，有很好的效果。

2.2 泡沫除尘的原理与效果分析

2.2.1 原理介绍。泡沫除尘需要把水还有发泡剂进行合适比例的混合，然后使用泡沫发生器，出现许多泡沫，将其喷洒至尘源，有时也喷洒到含尘的空气里面，在泡沫喷洒至料堆上面的产尘点的时候，此时让无空隙的泡沫体对一些尘源进行遮挡，导致粉尘保持抑制、湿润的状态；在泡沫喷洒至含尘空气里面的情况下，产生许多泡沫群，总表面积与体积处于非常大的状态，和尘粒的接触面还有黏附性变大，除尘效率得以变高。

2.2.2 效果分析。要对泡沫除尘效果进行验证，需要正确测定巷道迎头产尘区的产尘量。测定结果说明：对泡沫除尘进行运用之前，迎头产尘区的全尘浓度与呼尘浓度往往分别达到422mg/m3、280mg/m3；运用了泡沫除尘以后，全尘浓度与呼尘浓度分别达到了

280mg/m3、162mg/m3，全尘与呼尘降尘率分别达到33.6%、36%，效果很好。

2.3 防尘水幕帘降尘系统

这个系统往往于巷道迎头往后面50～150m之处安装三道挡尘帘，还要增设自动喷雾与水气两相喷雾降尘这一设备，进而实现降尘、捕尘与湿尘的目的。这一系统的装置不仅有高压水质过滤器、水气两相喷雾与挡尘帘，还包括粉尘浓度传感器、主控制箱以及防爆电磁阀这些。

2.3.1 防尘水幕帘降尘系统工作原理。这个系统的除尘原理如下：主要通过挡尘帘对风流里面的粉尘进行阻挡，让粉尘处于挡尘帘上面，然后使用喷雾装置积极地洗刷挡尘帘，进而让挡尘帘上面的粉尘流到巷道底板上面，如此循环下去，最终不仅实现降尘、捕尘效果，也实现湿尘的效果；另外确保喷雾喷洒的雾化颗粒于挡尘帘的上风侧处于悬浮状态，事先就挡尘帘上风侧风流内部的粉尘实施湿润处理，经由挡尘帘的情况下，合适地粘贴到挡尘帘上面，喷雾处于挡尘帘产生的水流流到巷道底板。

2.3.2 防尘水幕帘降尘系统效果。需要对防尘水幕帘的降尘效果进行验证，巷道实施掘进的时候，于防尘帘前后20m的地方选取四个测点主要就巷道里面的粉尘浓度实施测量。根据防尘水幕帘降尘系统降尘效果，通过测出的数据能够看出，除尘风机启动、未运用粉尘抑制剂时候，首道防尘水幕帘的降尘率如下所示：全尘为17.4%，呼尘为0%；第二道防尘水幕帘降尘率：全尘为51%，呼尘为48%；第三道防尘水幕帘降尘率：全尘为1%，呼尘为32%；

三道防尘水幕帘整体降尘率：全尘为76%；呼尘为65%（其中忽略了粉尘在运移过程中的自降因素）。

3 结语

通过实测数据我们可以明显地看出，1123（3）～1124（3）底抽巷在采用了除尘风机短压长抽附壁风筒调风装置、泡沫除尘以及防尘水幕帘等措施后，在正常掘进期间，粉尘浓度由原先的全尘422.5m3/min降

至42m3/min，降尘率90.06%；呼尘250m3/min降至27.5m3/min，降尘率89%。这套除尘方法在保证了施工进度的前提下，又保护了职工的健康。

参考文献

[1] 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）.

[2] 裴治巧，苏举端.岩巷综掘粉尘防治技术的应用[J].江西煤炭科技，2014，（1）.

[3] 卫浩茹，王伟峰.店坪矿岩巷掘进粉尘防治问题及对策[J].陕西煤炭，2011，（4）.

作者简介：杨行（1988-），男，安徽桐城人，淮南矿业集团张集煤矿助理工程师，研究方向：岩巷开拓。

（责任编辑：王 波）