凡口铅锌矿主井入风流的综合治理技术

2015-06-05卢海珠

采矿技术 2015年6期

关键词：主井风流铅锌矿

卢海珠

(凡口铅锌矿，广东韶关市 512325)

凡口铅锌矿主井入风流的综合治理技术

卢海珠

(凡口铅锌矿，广东韶关市 512325)

矿山主井入风流一般不能直接用于生产，受井下环境和设备安装的影响，存在着净化除尘的难题。介绍了凡口铅锌矿主井入风流净化除尘综合治理方案，并对该技术的应用效果进行了评价。

主井；风流；除尘；粉尘浓度

1 概述

凡口铅锌矿采用中央主、副井开拓，通风系统为中央两翼抽风对角式。起初设计副井进风，主井为箕斗井，不进风，各中段采用风门控制。随着矿山开采规模的扩大，开拓和采矿作业面增多，通风风量大，线路长，阻力大，管理难，综合考虑到全矿需风量大，短期很难开拓新的副井作为进风井的客观条件，主井阻力小、断面大、进风风量较大，在一定条件下允许主井部分进风，补充井下作业所需风量的要求。最终构成了目前的通风系统，即由位于矿床中部的老副井、新副井、斜坡道和小斜井以及狮岭天井、主井进风，通过位于矿床两翼的东风井、老南风井、新南风井回风，构成中央对角抽出式通风系统。中段通风网络采用平行双巷式通风网络。

依据我国矿山通风安全规定[1]，主井一般不能进风，作为进风井时必须做有效净化处理。箕斗井进风在提矿时必将粉尘混进入风流，影响入风源风质。根据安全卫生标准，矿井风源中粉尘浓度不得超过0.5mg/m3，如果超过范围，必须采用净化措施降低粉尘浓度，以达到风源风质要求。

凡口铅锌矿主井进风主要在－280m中段进入中段盘区，现场实测－280m中段主井进风情况，在封闭条件下的漏风风流含尘浓度达3.29mg/m3，超过了安全规程的规定值。因此，为了保证入风流粉尘浓度达到安全卫生标准，必须对－280m中段的这一部分进风在进入作业面之前进行有效净化，使粉尘浓度达到安全规程的要求，并能满足井下生产对风量的需求[2]。

2 除尘净化技术及装备

主井入风净化存在着风量处理大、设备安装空间小、净化效率要求高等特点，常规除尘技术和装备难以实现。目前主要采用方法有如下几种:

(1)喷雾水幕法，重力、凝集力除尘，除尘效率≤50%；

(2)荷电水雾法，静电力、重力除尘，除尘效率80%～90%；

(3)高压静电法，静电力、惯性力除尘，除尘效率≥90%；

(4)湿式过滤法，惯性力、扩散力除尘，除尘效率90%～95%；

(5)湿式振弦栅法，惯性力、扩散力、重力除尘，除尘效率85%～90%；

(6)风机喷雾、棒栅水膜法，重力、凝集力、离心力除尘，除尘效率85%～95%。

经综合考虑各种除尘方法的特点和效率[3]，以及各方法之间的衔接及兼容性，再结合凡口铅锌矿的具体条件，决定采用复合式除尘方案，即湿式喷淋、多级百叶窗式的惯性除尘方式，将多种除尘方式融合而成的高效除尘系统。

3 主井入风流综合治理方案

3.1 主井入风流除尘方案

通过对不同除尘技术的技术经济比较，确定了采取的主要除尘方式和除尘技术，在此基础上对具体方案进行了设计。该方案共由3个模块组成，按“净化－加强净化－除雾”思路进行布置[4]。

第一个模块采用PVC波形板材构建一个惯性除尘器，为了增加对呼吸性粉尘的捕获效率，在其中设置一定量的喷淋管，对整个惯性除尘器进行湿式除尘，提高除尘效率。为了实现水膜除尘的效果，波形板材采用前倾一定角度放置，这样气流上升，与重力沉降方向相反，加快重力沉降作用，同时在水管喷淋过程中在板材之间形成水膜，含尘气流在波形板材运动过程中，气流发生上下扰动，空气与粉尘发生分离，粉尘间发生相互碰撞、团聚，同时板材间的喷淋作用，在空气中形成水雾，粉尘与水雾发生碰撞与粘附，这样空气中的粉尘通过重力沉降，粉尘之间、粉尘与水雾之间，粉尘与板材表面水膜之间发生碰撞、粘附团聚作用，并被板材表面水膜流动带走。

第二个模块采用与第一模块相同形式，但减小板材间的间距，有效去除空气中呼吸性粉尘，通过对含尘空气进行二次除尘，提高除尘粒径范围，提高除尘效率。

第三模块主要作用为除雾脱水降尘，为了降低喷淋除尘中大量水雾进入副井，造成空气湿度大，恶化作业环境，由此模块进行除雾。含尘含雾的空气通过波形板材构建的狭小空间时，粉尘与水雾、粉尘与板材表面、水雾与板材表面之间发生惯性碰撞，水雾和粉尘粘附板材表面，并被清除，实现除雾、降尘的目的。

主井入风流综合治理设计方案布置如图1。

图1 主井入风流综合治理设计方案布置

3.2 净化装置中的喷淋系统设计

喷林系统[5]主要组成有:镀锌管，3/4寸及2寸；水管联接头，3/4寸；水管阀门，2寸；其它还有三合板、混凝土、木板等。经过计算和分析可知，须要达到净化风量为20m3/h，系统通风阻力共有742.22 Pa，主井净化系统供水量为14.9m3/h。其由以上各种材料组成一整套的主井风源净化装置中的喷水系统，如图2所示。

3.3 主要技术参数

通过对凡口铅锌矿井下现场调研和实测，以及通过对主井空气净化系统的技术分析和理论计算，

主要技术参数如表1所示。