煤矿掘进工作面的防尘设计毕业论文.docx

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煤矿掘进工作面的防尘设计毕业论文

煤矿掘进工作面的防尘设计毕业论文

 

摘要

掘进工作面是煤矿最要紧的产尘点之一。

随着机械化掘进程度的不断提高,巷道断面的不断加大,采纳单一的降(除)尘技术和措施越来越不能满足生产的需要。

本论文的论题是掘进工作面的综合除尘设计。

它要紧讲采掘机截割粉尘的成因及操纵方法的研究。

论文从掘进工作面粉尘的构成入手,确定了掘进工作面粉尘产生的根源---截割产尘.通过对截齿破煤机理,煤层性质,截齿类型与参数,工作机构结构与参数,掘进机工作方式等方面的研究,以及对大量的粉尘检测数据的收集,分析,建立了掘进机截割粉尘间的关系。

 

关键词:

呼吸性粉尘浮游矿尘沉积矿尘矿尘粒度矿尘的分散度矿尘的潮湿性最低排尘风速最优排尘风速比表面积

 

1绪论

1.1矿尘及其性质

矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称。

在矿山生产过程中,如钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机作业、顶板治理、矿物的装载及运输等各个环节都会产生大量的矿尘。

在同一矿井里,产尘的多少也因地因时发生着变化。

一样来说,在现有防尘技术措施的条件下,各生产环节产生的浮游矿尘比例大致为:

采煤工作面产尘量占45%~80%;掘进工作面产尘量占20%~38%,锚喷作业点产尘量占10%~15%;运输通风巷道产尘量占5%~10%,其他作业点占2%~5%。

各作业点随机械化程度的提高,矿尘的生成量也将增大,因此防尘工作也就更加重要。

矿尘除按其成分可分为岩尘、煤尘、烟尘、水泥尘等多种有机、无机粉尘外,尚有多种不同的分类方法,下面介绍几种常用的分类方法。

1.1.1按矿尘粒径划分

〔1〕粗尘:

粒径大于40um,相当于一样筛分的最小颗粒,在空气中极易沉降。

〔2〕细尘:

粒径10~40um,肉眼可见,在静止空气中作加速沉降。

〔3〕微尘:

粒径0.25~10um,用光学显微镜能够观看到,在静止空气中作等速沉降。

〔4〕超微尘:

粒径小于0.25um,要用电子显微镜才能观看到,在空气中作扩散运动。

1.1.2按矿尘的存在状态划分

〔1〕浮游矿尘:

悬浮于矿内空气中的矿尘,简称浮尘。

〔2〕沉积矿尘:

从矿内空气中沉降下来的矿尘,简称落尘。

浮尘和落尘在不同环境下能够相互转化。

浮尘在空气中飞扬的时刻不仅与尘粒的大小、重量、形式等有关,还与空气的湿度、风速等大气参数有关。

1.1.3按矿尘的粒径组成范畴划分

〔1〕全尘(总粉尘):

各种粒径的矿尘之和。

关于煤尘,常指粒径为1mm以下的尘粒。

〔2〕呼吸性粉尘:

要紧指粒径在5um以下的微细尘粒,它能通过人体上呼吸道进入肺区,是导致尘肺病的病因,对人体危害甚大。

1.2矿尘的危害

矿尘具有专门大的危害性,表现在以下几个方面:

1.2.1污染工作场所,危害人体健康,引起职业病。

工人长期吸入矿尘后,轻者会患呼吸道炎症、皮肤病,重者会患尘肺病,而尘肺病引发矿工致残和死亡人数在国内外都十分惊人。

据我国某矿务局统计,尘肺病的死亡人数为工伤事故死亡人数的6倍;联邦德国煤矿死于尘肺病的人数比工伤事故死亡人数大10倍。

1.2.2某些矿尘(如煤尘、硫化尘)在一定条件下能够爆炸。

煤尘能够在完全没有瓦斯存在的情形下爆炸,关于瓦斯矿井,煤尘那么有可能参与瓦斯同时爆炸。

煤尘或瓦斯煤尘爆炸,都将给矿山以突然性的突击,酿成严峻灾难。

1.2.3加速机械磨损,缩短周密仪器使用寿命。

随着矿山机械化、电气化、自动化程度的提高,矿尘对设备性能及其使用寿命的阻碍将会越来越突出,应引起高度的重视。

1.2.4降低工作场所能见度,增加工伤事故的发生。

在某些综采工作面割煤时,工作面煤尘浓度高达4000~8000㎎/m3,有的甚至更高,这种情形下,工作面能见度极低,往往会导致误操作,造成人员的意外伤亡。

此外,煤矿向大气排放的粉尘对矿区周围的生态环境也会产生专门大阻碍,对生活环境、植物生长环境可能造成严峻破坏。

1.3阻碍矿尘产生量的因素

阻碍矿尘产生量的因素要紧包括以下两个方面:

1.3.1自然因素

〔1〕地质构造

地质构造破坏严峻的地区,断层、褶曲比较发育,煤岩较为破裂,矿尘的产生量大。

〔2〕煤层赋存条件

同样技术条件下,开采厚煤层比开采薄煤层的产尘量大;开采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层的产尘量多。

〔3〕煤岩的物理性质

节理发育、结构疏松、水分低、脆性大的煤岩,开采时产尘量较大;反之那么小。

1.3.2生产技术因素

〔1〕采煤方法

不同的采煤方法,产生量也不一样。

如:

急倾斜煤层采纳倒台阶采煤法比水平分层采煤法产尘量要大的多;全部冒落法治理顶板比充填法治理顶板产尘量要大。

〔2〕机械化程度

机械化程度越高,煤岩破裂程度越严峻,产尘量就越大。

〔3〕开采强度

随着开采强度的加大,采掘推进速度加快,产量增加,产尘量将显著加大;同时,由于矿井的风量加大,风速加快,扬起积尘且飘浮时刻长,传播远,矿内空气中的矿尘浓度将增大。

〔4〕开采深度

随着开采深度的增加,地温增高,煤〔岩〕体内原始水分降低,煤〔岩〕干燥,开采时产尘量就大。

〔5〕通风状况

风速太小,不能将浮尘带出矿井。

风速过大,又将积尘扬起。

单从降尘角度考虑,工作面风速以1.2~1.6m/s较好,产尘最少。

1.4矿尘性质

1.4.1矿尘中游离SiO2的含量

矿尘中游离SiO2的含量是危害人体的决定因素,其含量越高,危害越大。

游离SiO2是许多矿岩的组成成分,如煤矿上常见的页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等中游离SiO2的含量10%~80%不等,通常多在20%~50%,煤尘中的含量一样不超过5%。

1.4.2矿尘的粒度和分散度

〔1〕矿尘粒度:

是指矿尘颗粒的平均直径,单位为um。

煤岩破裂成微细的尘粒后,其总表面积有专门大增加,因而化学活性、溶解性和呼附能力明显增加;其动力特性是更容易悬浮于空气中;粒度减小使其容易进入人体呼吸系统。

据研究,只有5um以下粒径的矿尘才能进入人的肺内,是矿井防尘的重点对象。

不同粒径的尘粒在呼吸道和肺脏组织的阻留率如图2-1所示。

尘径〔μm〕

图2-1不同粒径的粉尘在人的呼吸部位的沉积情形

〔2〕矿尘的分散度:

是指矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占的百分比。

分散度有两种表示方法:

①重量百分比:

各粒级尘粒的重量占总重量的百分比称为重量分散度;

②数量百分比:

各粒级尘粒的颗粒数占总颗粒数的百分比称为数量分散度。

粒级的划分是依照粒度大小和测试目的确定的,我国工矿企业将矿尘粒级划分为4级:

小于2um、2~5um、5~10um和大于10um。

矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标,是研究矿尘性质与危害的一个重要参数。

矿尘组成中,小于5um的尘粒所占百分数越大,对人体的危害越大。

1.4.3矿尘的潮湿性

矿尘的潮湿性是指矿尘与液体亲和的能力。

潮湿性决定了采纳液体除尘的成效,容易被水潮湿的矿尘称为亲水性矿尘,不容易被水潮湿的矿尘称为疏水性矿尘,关于亲水性矿尘,当尘粒被潮湿后,尘粒间相互凝聚,尘粒逐步增大、增重,其沉降速度加速,矿尘能从气流中分离出来,可达到除尘目的。

1.4.4矿尘的荷电性

矿尘是一种微小粒子,因空气的电离以及尘粒之间的碰撞、摩擦等作用,使尘粒带有电荷,可能是正电荷,也但是负电荷,带有相同的电荷的尘粒,互相排斥,不易凝聚沉降;带有异电荷时,那么相互吸引,加速沉降。

湿式除尘确实是利用矿尘的潮湿性从空气中分离矿尘的。

1.5矿山尘肺病

1.5.1尘肺病及其发病机理

新的尘肺病诊断标准中规定的尘肺病的定义是:

〝尘肺病是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘并在肺内滞留而引起的以肺组织充满性纤维化为主的全身性疾病。

〞它是一种严峻的矿工职业病,一旦患病,目前还专门难治愈,且因发病缓慢病程较长,不同于煤尘、瓦斯爆炸事故一次损害严峻,常不易被人们所重视。

实际上尘肺病引起的致残和死亡人数,在国内外都十分惊人。

从卫生部召开的第十届职业性呼吸系统疾病国际会议上〔2005.4〕获悉:

我国的职业病危害形势十分严肃,职业病防治工作与我国快速进展的经济形势极不适应。

我国有毒有害企业超过1600万家,受到职业危害的人数超过2亿。

2003年全国报告各类职业病发病数为10467例,其中尘肺病发病数占了80%。

上世纪50年代以来我国报告累计尘肺病例58万多人,已死亡14万多人,现患者44万多人。

由于目前厂矿企业劳动者的体检率低,报告不全,专家估量实际发病要比报告的例数多10倍,尘肺实际发生的病例数许多于100万例。

有关尘肺的危害在国内外的专门早的史料都有记载,如北宋〔960-1127〕孙平仲在所著«谈苑»中指出,〝后苑银作镀金,为水银所熏,头首俱颤;卖饼家窥炉,目皆早昏;贾谷山采石人,石末伤肺,肺焦多死〞;欧洲文艺复兴后期工业迅速进展后西方矿冶书籍中也有矿工〝痨病〞之词;17世纪早期解剖学著作中有〝切石之死于哮喘,解刀入肺似入沙石〞之说。

1.5.1.1尘肺类的分类

〔1〕硅肺病〔矽肺病〕,由于吸入含游离SiO2含量较高的岩尘而引的尘肺病称为硅肺病。

患者多为长期从事岩巷掘进的矿工。

〔2〕煤硅肺病〔煤矽肺〕,由于同时吸入煤尘和含游离SiO2的岩尘所引起的尘肺病称为煤硅肺病。

患者多为岩巷掘进和采煤的混合工种矿工。

〔3〕煤肺病,由于大量吸入煤尘而引起的尘肺病多属煤肺病。

患者多为长期单一的在煤层中从事采掘工作的矿工。

上述三种尘肺病中最危险的是硅肺病。

其发病工龄最短〔一样在10年左右〕,病情进展快,危害严峻。

煤肺病的发病工龄一样为20~30年,煤硅肺病介于两者之间但接近后者。

我国的煤矿尘肺病中以煤硅肺病比重最大,约占80%左右,单纯的硅肺、煤肺病较少。

1.5.1.2尘肺病的发病机理

尘肺病的发病机理至今尚未完全研究清晰。

关于尘肺病的形成的论点和学说有多种。

但游离SiO2是硅肺病发病的最要紧缘故,这一点毫无疑义。

试验和研究证明,新奇的二氧化硅粉尘,表面活性专门强,吞噬了硅尘的吞噬细胞,能使吞噬细胞崩解死亡。

从免疫因素角度看,吞噬细胞吞噬异物后,在细胞体内形成吞噬体,细胞内的初级溶酶体与吞噬体结合成次级溶酶体,次级溶酶体中的各种水解酶,能消化外来异物,对未消化完全的物质成为残余体暂保留在细胞内或被排出细胞外。

假如肺内进入了游离二氧化硅粉尘,那么尘细胞在其毒性作用下往往专门快崩解死亡,从崩解逸出的硅尘,可再由被具有活力的吞噬细胞吞噬,那个过程可反复进行。

因此在游离二氧化硅粉尘的作业环境,暴露连续时刻长或粉尘浓度过量的环境条件,除肾脏的防卫功能受到破坏外,大量的死亡含尘细胞堆积,在肺部形成伤痕组织即硅肺病。

煤肺病的发病原理,大体上是由于煤尘过量的在肺内各部位的集合和堆积,随着时刻进展,网状纤维增生,并可能有胶原纤维增生,最终形成煤尘纤维化即煤肺病。

1.5.2尘肺病的发病症状及阻碍因素

1.5.2.1尘肺病的发病症状

从自觉症状上尘肺病分为三期:

第一期:

重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。

第二期:

中等体力劳动或正常工作时,感受呼吸困难,胸痛、干咳或带痰咳嗽。

第三期:

做一样工作甚至休息时,也感到呼吸困难、胸痛、连续带痰咳嗽,甚至咯血和行动困难。

1.5.2.2阻碍尘肺病的发病因素

〔1〕矿尘的成分。

能够引起肺部纤维病变的矿尘,多半含有游离SiO2,其含量越高,发病工龄越短,病变的进展程度越快。

〔2〕矿尘粒度及分散度。

尘肺病变要紧是发生在肺脏的最差不多单元即肺泡内。

矿尘粒度不同,对人体的危害性也不同。

5um以上的矿尘对尘肺病的发生阻碍不大;5um以下的矿尘能够进入下呼吸道并沉积在肺泡中,最危险的粒度是2um左右的矿尘。

由此可见,矿尘的粒度越小,分散度越高,对人体的危害就越大。

〔3〕矿尘浓度。

尘肺病的发生和进入肺部的矿尘量有直截了当的关系,也确实是说,尘肺的发病工龄和作业场所的矿尘浓度成正比。

〔4〕个体方面的因素。

矿尘引起尘肺病是通过人体而进行的,因此人的机体条件,如年龄、营养、健康状况、生活习性、卫生条件等,对尘肺的发生、进展有一定的阻碍。

随着国家改革开放的深入,国际上通行的职业健康体系也逐步在我国得到推广。

职业病的危害也日以被宽敞从业者、社会、政府所重视。

在各个工作现场都采纳了减少粉尘产生、降尘、排尘、除尘、个体防尘等措施,相信我国煤矿尘肺病患者会越来越少

2现代化综合防尘技术原理

2.1物理化学降尘技术原理

自20世纪60年代在国外井下矿山应用表面活性剂降尘以来,物理化学降尘技术得到了迅猛进展。

中国是从20世纪80年代开始试验并推广应用潮湿剂等物理化学降尘技术的,目前已在井下进行实验与应用的物理化学防尘方法要紧有:

水中添加潮湿剂降尘、泡沫除尘、磁化水降尘及粘尘剂降尘等。

2.1.1添加潮湿剂降尘

在以水为主体的湿式综合防尘中,因粉尘具有一定的疏水性,水的表面张力又较大,对2um粒径粉尘捕捉率只有1~28%左右,2um粒径以下的粉尘捕捉率更低,为了提高水对呼吸性粉尘的捕捉率,国内外专门重视潮湿剂除尘的研究,取得了一定进展,且应用日益广泛。

添加潮湿剂除尘机理:

潮湿剂是于亲水基和疏水基两种不同性质基团组成的化合物,溶于水后其分子完全被水分子包围,亲水基—端被水分子吸引,疏水基一端被水分子排斥,在水溶液表面形成界面吸附层,而使水与空气接触面积大大缩小,导致水的表面张力降低,同时伸向空气的疏水基与粉尘粒子之间有吸附件用,而把尘粒带入水中,得到充分潮湿。

添加潮湿剂还可应用于其它各种湿式作业生产环节,如用于喷雾降尘。

2.1.2泡沫除尘

20世纪70年代中期,英国最先开展有关泡沫除尘的研究,此后,美国、前苏联、前西德、日本等国相继进行了试验与研究,取得了一定的成果。

近年来,中国已在潞安、汾西、铁法等矿务局进行了研究与试验,取得了良好成效。

泡沫除尘原理:

利用表面活性剂的特点,使其与水一起通过泡沫发生器,产生大量的高倍数的空气机械泡沫,利用无间隙的泡沫体覆盖和遮断尘源。

泡沫除尘原理包括拦截、粘附、潮湿、沉降等,几乎能够捕集所有与之相遇的粉尘,专门对微细粉尘具有更强的集合能力。

泡沫的产生有化学方法和物理方法两种,除尘的泡沫一样是物理方法的,属机械泡沫。

泡沫除尘可应用于综采机组、掘进机组、带式运输机以及尘源较固定的地点,一样泡沫除尘成效较高,可达90%以上,专门是对降低呼吸性粉尘成效显著。

2.1.3磁化水降尘

目前,国内外对水系磁化技术的应用日趋广泛,水系磁化这门边缘学科引起各领域的高度重视。

前苏联最先进行了磁化水除尘试验,并与常水降尘率进行了对比,其平均降尘率可提高8.15%~21.08%。

中国是从20世纪80年代开始在井下进行有关实验研究的。

磁化水降尘原理:

水经磁化后,物理化学性质可发生临时的变化。

水的粘度减低,吸附能力、溶解能力及渗透能力增加,再加上水珠变小,有利于提高水的雾化程度,增加与粉尘的接触机会,提高降尘效率。

磁化水除尘优点包括:

设备简单、安装方便、性能可靠,成本低,易于实施。

除上述理化除尘方法外,国内外一些粉尘研究部门还在探讨超声波除尘、电离水除尘、

荷电水雾降尘技术等,均取得了一定的进展和成效。

通过以上的实习内容,就煤矿综合除尘来说.矿山综合防尘是指采纳各种技术手段减少矿山粉尘的产生量、降低空气中的粉尘浓度,以防止粉尘对人体、矿山等产生危害的措施。

多年来我国煤矿一直侧重于对矿尘污染的末端治理,多采纳以风水为主的防尘技术措施,随着科学技术的飞速进展,认识到从矿尘的源头抓起,操纵矿尘源并减少矿尘源的产生以及实行生产的全过程操纵是解决矿尘问题的全然途径。

第一必须改革工艺设备和工艺操作方法,从全然上杜绝和减少有害物的产生以排除或操纵尘源。

在此基础上再采纳合理的通风除尘措施,建立严格的检查治理制度,如此才能有效地防治粉尘。

大体上煤矿目前综合防尘技术措施包括技术措施和组织措施两个方面,其差不多内容为通风除尘、湿式作业、密闭抽尘、净化风流、个体防护及一些专门的除、降尘措施;科学治理、建立规章制度,加强宣传教育,定期进行测尘和健康检查。

下面要紧讨论有关技术措施方面的内容。

2.2通风除尘

通风除尘是指通过风流的流淌将井下作业点的悬浮矿尘带出,降低作业场所的矿尘浓度,因此搞好矿井通风工作能有效地稀释和及时地排出矿尘。

决定通风除尘成效的要紧因素是风速及矿尘密度、粒度、形状、潮湿程度等。

风速过低,粗粒矿尘将与空气分离下沉,不易排出;风速过高,能将落尘扬起,增大矿内空气中的粉尘浓度。

因此,通风除尘成效是随风速的增加而逐步增加的,达到最正确成效后,假如再增大风速,成效又开始下降。

排除井巷中的浮尘要有一定的风速。

我们把能使呼吸性粉尘保持悬浮并随风流运动而排出的最低风速称为最低排尘风速。

同时,我们把能最大限度排除浮尘而又不致使落尘二次飞扬的风速称为最优排尘风速。

一样来说,掘进工作面的最优风速为0.4~0.7m/s,机械化采煤工作面为1.5~2.5m/s。

«规程»规定的采掘工作面最高容许风速为4m/s,不仅考虑了工作面供风量的要求,同时也充分考虑到煤、岩尘的二次飞扬问题。

随着掘进机械化水平的提高,掘进工作面的瓦斯涌出量和产尘量急剧上升,单一的压入式通风方式将会使大量的粉尘吹出工作面,造成有人工作的巷道及回风系统被严峻污染,直截了当阻碍着工人的躯体健康。

由工作面吹出来的粉尘逐步沉积下来也是矿井安全的一大隐患。

故单一的压入式通风方式已不能适应除尘要求。

可采纳以下两种通风除尘系统:

长压短抽通风除尘系统和长抽通风除尘系统。

2.2.1长压短抽除尘系统

该系统以压入式通风为主,在工作面邻近以短抽方式将工作面的含尘空气吸入除尘器就地净化处理〔如图1-1〕。

这种系统的优点是:

通风设备简单,风筒成本低,治理容易;新奇风流呈射流状作用到工作面,作用距离长,容易排除工作面局部瓦斯积聚和滞留粉尘;通风和除尘系统相互独立,在任何情形下可不能阻碍通风系统正常工作,安全性能好等。

缺点是:

巷道内仍有一。

定程度的粉尘污染,除尘设备移动频繁。

这种系统要紧适用于机械化掘进工作面。

2.1.1长抽通风除尘系统

该系统以长距离抽风的方式将工作面的含尘空气抽出,经安置在巷道回风流中的除尘局部通风机净化排至巷道。

假如回风巷是不行人的巷道,便可改用抽出式局部通风机直截了当将含尘风流抽入回风流,如图1-2所示。

长抽通风除尘系统又可分为以下两种形式:

〔1〕前抽后压通风除尘系统,如图1-3所示,要紧适用于机掘工作面。

〔2〕前压后抽通风除尘系统,如图1-4所示,要紧适用于炮掘工作面,对锚喷支护巷道成效甚好。

长抽通风除尘系统具有进入巷道的新奇风流不受污染、劳动条件好的优点。

其缺点是:

抽出式风筒大,成本高,阻力大,要求局部通风机风量大、负压高;风筒中会产生粉尘沉积和积水现象,爱护治理较复杂;风筒进风口的抽风作用范畴小。

图1-1长压短抽通风除尘系统图1-2长抽通风除尘系统

1—长压局部通风机;2—除尘局部通风机;

lr—压入式风筒口距工作面的距离;1—除尘局部通风机

lc—抽出式风筒口距工作面的距离;ld—压入式风筒口与除尘重视叠段距离

图1-3前抽后压通风除尘系统图1-4前压后抽通风除尘系统

1—除尘局部通风机;2—压入式局部通风机

1—除尘局部通风机;2—压入式局部通风机

2.2.1.3通风工艺要求

〔1〕压、抽风筒口相互位置的关系,包括:

①长压短抽时:

lr≤5S〔S为巷道段面积〕;ld≥2S;lc≤4m。

②前抽后压时:

lr≤5S〔S为巷道段面积〕;ld一样10~20m;lc≤4m。

③前压后抽时:

lr≤5m;ld一样10~20m;lc>30m。

〔2〕压、抽风量的配合,包括:

①长压短抽时:

压入式风筒出口风量应比抽出式风筒入口风量大20%~30%,以保证工作面不显现循环风。

②长抽短压时:

抽出式风筒入口风量应比压入式风筒出口风量大20%~50%,以保证重叠段区域内巷道的风速不低于«煤矿安全规程»的规定。

③抽出风量是保证吸尘成效的要紧参数,抽出风量大,对工作面的排尘成效好;反之,会阻碍工作面的排尘成效。

一样依照除尘和工作面通风的需要,综合考虑压、抽风量。

〔3〕长压局部通风机和长抽除尘局部通风机的安装位置,包括:

①长压局部通风机应安装在掘进巷道口进风侧,距巷道口的距离大于10m。

②长抽或长抽短压除尘局部通风机应安装在掘进巷道回风侧,距巷道口距离大于10m。

当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时应采纳压入式通风;而当以排除粉尘为主的井筒掘进时,宜采纳抽出式通风。

2.3湿式作业

湿式作业是利用水或其它液体,使之与尘粒相接触而捕集粉尘的方法,它是矿井综合防尘的要紧技术措施之一,具有所需设备简单、使用方便、费用较低和除尘成效较好等优点。

缺点是增加了工作场所的湿度,恶化了工作环境,能阻碍煤矿产品的质量,除缺水和严寒地区外,一样煤矿应用较为广泛,我国煤矿较成熟的体会是采取以湿式凿岩为主,配合喷雾洒水、水封爆破和水炮泥以及煤层注水等防尘技术措施。

2.3.1湿式凿岩、钻眼

该方法的实质是指在凿岩和打钻过程中,将压力水通过凿岩机、钻杆送入并充满孔底,以潮湿、冲洗和排出产生的矿尘。

在煤矿生产环节中,井巷掘进产生的粉尘不仅量大,而且分散度高,而掘进过程中的矿尘又要紧来源于凿岩和钻眼作业。

据实测:

干式钻眼产尘量约占掘进总产尘量的80%~85%,而湿式凿岩的降尘率可达90%左右,并能提高凿岩速度15%~25%。

因此,湿式凿岩、钻眼能有效降低掘进工作面的产尘量。

2.3.2洒水及喷雾洒水

洒水降尘是用水潮湿沉积于煤堆、岩堆、巷道周壁、支架等处的矿尘。

当矿尘被水潮湿后,尘粒间会互相附着凝集成较大的颗粒,附着性增强,矿尘就不易飞起。

在炮采炮掘工作面放炮前后洒水,不仅有降尘作用,而且还能排除炮烟、缩短通风时刻。

煤矿井下洒水,可采纳人工洒水或喷雾器洒水。

关于生产强度高、产尘量大的设备和地点,还可设自动洒水装置。

多用于湿式凿岩、湿式钻眼等作业和煤岩的装、运作业。

喷雾洒水是用水捕捉悬浮于空气中矿尘的技术措施。

喷雾洒水的工作机理是:

将压力水通过喷雾器〔又称喷嘴〕,在旋转或〔及〕冲击的作用下,使水流雾化成细微的水滴喷射于空气中;在雾体作用范畴内,高速流淌的水滴与浮尘碰撞接触后,尘粒被潮湿,在重力作用下下沉;高速流淌的雾体将其周围的含尘空气吸引到雾体内潮湿下沉;将已沉落的尘粒潮湿粘结,使之不易飞扬。

阻碍喷雾洒水捕尘效率的要紧因素包括雾体的分散度、水滴与尘粒的相对速度、水压、单位体积空气的耗水量、粉尘的密度、空气含尘浓度和粉尘的潮湿性等。

要紧包括采掘机械的内、外喷雾洒水和井巷定点喷雾洒水。

掘进机喷雾洒水

掘进机喷雾分内外两种。

外喷雾多用于捕集空气中悬浮的矿尘,内喷雾那么通过掘进机切割机构上的喷嘴向割落的煤岩处直截了当喷雾,在矿尘生成的瞬时将其抑制。

掘进机的外喷雾采纳高压喷雾时,高压喷嘴安装在掘进机截割臂上,启动高压泵的远程操纵按钮和喷雾开关均安装在掘进机司机操纵台上。

掘进机截割时,开动喷雾装置;掘进机停止工作时,关闭喷雾装置。

2.3.3.水炮泥和水封爆破

水炮泥确实是将装水的塑料袋代替一部分炮泥,填于炮眼内,爆破时水袋破裂,部分水借助于爆破产生的压力压入煤层裂隙中潮湿煤体,部分水在高温高压下汽化;放烟后,温度降低,水蒸气冷却成雾滴,碰撞、潮湿尘粒,从而达到降尘的目的。

采纳水炮泥比单纯用土炮泥时的矿尘浓度低20%~50%,专门是呼吸性粉尘含量有较大的减少。

水炮泥的塑料袋是用无毒、不燃的聚乙烯塑料薄膜热压成型的,有一定的强度。

水袋封口是关键,目前使用的自动封口水袋。

装满水后,和自行车内胎的气门芯一样,能将袋口自行封闭。

水封爆破是将炮眼的爆药先用一小段炮泥填好,然后再给炮眼口填一小段炮泥填好,两段炮泥之间的空间,插入细注水管注水,注满后抽出注水管,并将炮泥上的小孔

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