矿井喷浆料输送管卸料防尘装置系统设计应用

武国锋

摘 要：本文在概述工程基本状况的基础上，重点介绍了喷浆料输送管卸料防尘装置在下料管立井井筒中固定及强度计算方式，并介绍了装置制造结构及原理，最后介绍了喷浆料输送管卸料防尘装置的使用优点，以及为工程使用该装置提供借鉴，提高工程整体质量。

关键词：防尘装置；结构原理；使用优点

中图分类号：TH24 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）22-0070-02

巷道施工过程中实施喷浆操作时，施工人员使用的喷浆料是由水泥、砂、石、速凝剂搅拌而成的干料，从地面向井下输送卸料时会产生较多粉尘，施工人员长期在粉尘较多的环境下工作，极易形成尘肺病。为了降低尘肺病这种职业病发生的概率，减少其对施工人员健康的危害，相关人员必须重视使用防尘装置，而喷浆料输送管卸料防尘装置则是有效降低空气中粉尘含量的重要装置，具有结构简单，操作简便，工作效率高等特点。因此必须加强对喷浆料输送管卸料防尘装置的研究，以改善施工人员高粉尘的工作环境，提高尘肺病防控效率。

1 概述

建井建设进入二期工程施工初期，在永久罐笼还没有形成前，仍然采用临时吊桶提升施工巷道的矿井，井下支护喷浆采用的喷浆料运输方式一般是由地面搅拌站搅拌好砂、石、水泥得材料然后通过井壁固定的下料管下放至井底车场，再利用无轨胶轮车转载至各个工作面。

由于喷浆采用的喷浆料是由水泥、砂、石等材料搅拌而成的干料。在通过下料管溜至井下卸料时会产生很多的粉尘，给施工人员呼吸系统造成伤害，施工人员长时间工作在这种环境下易造成尘肺病的发生。因此，为改善职工井下工作环境，减少职业病的发生，经过不断试验改进，最终创造此卸料防尘装置。

2 下料管立井井筒中固定及强度计算

为了提高该防尘装置的防尘效率，需要重视下料管立井井筒中的固定施工，并计算好固定强度等参数，以为安装提供精确的参考。基于此理念，结合本工程实际，得出的工程中该防尘装置的具体固定方式及数值如下：

井筒吊挂选用2路φ219×10mm（10m/根）无缝钢管井壁固定，固定方式采用Ф28×390的麻花锚杆和MSK3540树脂锚固剂锚固在井壁上，每根管子安装两根锚杆。管路与管路之间采用法兰和螺栓连接。

下料管路锚杆强度计算：

锚杆的直径：d=0.028m；锚杆的截面积A=615.75mm2

锚杆的许用锚固力[P]=50000N

管子的参数：外径Dt=0.219m；内径dt=0.199m；管子的弹性模量：Et=2×1011N/m2

每节管子长约11m，每节管子采用二根锚杆，如图1所示。

按100m管路充满混合料计算锚杆强度。

100m钢管重：50509N

法兰及连接螺栓：60×9=540N

100m钢管内混合料重：67057N

100m管路共18根锚杆，平均每根锚杆节点受力为

F=（50509+540+67057）÷18=6561.44N

M=0.2755×6561.4=1807.67N·m

錨杆所受拉力：

所以锚杆能够满足要求。

3 装置制造结构及原理

喷浆料输送管卸料防尘装置采用隔离法和引导法，来实现对粉尘的控制，其结构和原理如下：

当井下工作面需要喷浆料时，地面水泥、砂、石在搅拌机内进行搅拌，搅拌成喷浆料后，卸入地面卸料仓，地面卸料仓连接溜槽。卸料仓卸料时喷浆料沿溜槽流进下料管内，下料管下口安装有缓冲装置可以减小下料管内喷浆料的冲击力，喷浆料经缓冲装置进入井下卸料仓，卸料前井下卸料仓阀门保持关闭，井下卸料仓成封闭状态，喷浆料进入井下卸料仓内产生的粉尘通过备用下料管（通气管）引出到地面消散。当井下需要运输喷浆料时，打开井下卸料仓阀门，喷浆料通过软管直接引到运输车车厢内，以减少卸料时产生的粉尘。掌握喷浆料输送管卸料防尘装置的制造结构和原理能够更好的将其应用到工程实际中去，提高该装置的工作效率。喷浆料输送管卸料防尘装置系统，如图2示。

4 使用优点

通过将喷浆料输送管卸料防尘装置应用到工程中可知该装置具有明显的优势，能够有效降低空气中的粉尘含量，具体优点有以下几点：一是能够尽量将因井下卸料而产生的大量粉尘控制在施工要求的范围内，更避免了因粉尘长时间停留吸附井壁而造成吊盘与井壁间隙过小现象；二是对保护井下作业的人员健康起到了显著的作用，能够对职工身体健康形成有利保障；三是该装置结构简单，安装方便、维护简单，运行安全可靠；四是该装置使用的材料普遍、成本低廉、实用和推广价值高，能够有效改善井下作业行业的高粉尘施工现状；五是该装置隔离粉尘效果好，完全避免了下料时施工人员与粉尘的接触，可以降低职业病的发生概率。喷浆料输送管防尘装置作为一种新型设备和技术对于立井下料作业控制粉尘含量而言是一种新的尝试，相关人员要善于利用和发挥该装置的自身优势，同时也应该结合工程实际，尽可能的发挥该装置的最大效益。

5 结语

在井筒下料作业中使用喷浆料输送管防尘装置是提高井下作业施工人员人身安全的重要设备，能够有效控制井下作业中的粉尘含量。当前井下作业使用的喷浆料的材料成分难以发生较大改变，因此必须将控制卸料时产生的粉尘作为井下作业的重点，尽量防止过多粉尘存在于施工环境中，以尽可能降低施工人员感染尘肺病的概率。喷浆料输送管防尘装置属于新开发研制的防尘设备，因此推广和普及率不高，在使用过程中对安装精度和固定强度的要求较高，需要提高行业的整体重视程度，加强对喷浆料输送管防尘装置的应用研究，进一步提高应用成效，确保井下作业空气中的粉尘含量符合施工标准要求。