煤礦井下粉塵防治技術(shù)設(shè)計與分析研究
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- 發(fā)布時間:2022-08-18 13:22
摘要: 煤炭資源在國民經(jīng)濟中占有重要地位,對區(qū)域供給有一定影響。礦井建設(shè)中產(chǎn)生的粉塵一直是煤炭安全工作的重點,相關(guān)防治技術(shù)的設(shè)計和應(yīng)用管理尤為重要。煤礦復雜的施工環(huán)境和特殊的空間限制了井下粉塵排放的能力。但是,粉塵的堆積容易使相關(guān)施工人員患上肺部職業(yè)病,也影響設(shè)備的穩(wěn)定工作。當粉塵濃度過高時,也會誘發(fā)粉塵爆炸事故。因此,煤礦工人需要學習和掌握相關(guān)的防治技術(shù),制定和實施粉塵控制管理方案,保證施工過程的安全和高效,提高企業(yè)的利潤。
引言
煤礦施工環(huán)境復雜特殊,大部分施工人員和設(shè)備都在井下作業(yè)。在空間上,巷道的高度和寬度有限,空氣流通有限,難以及時清除施工和開采時產(chǎn)生的粉塵。粉塵濃度過高會污染施工工作面和巷道的空氣,相關(guān)人員長期在這種環(huán)境下工作會患上嚴重的肺部職業(yè)病,對施工技術(shù)人員的身心健康構(gòu)成嚴重威脅。此外,當大量粉塵聚集并相互碰撞時,容易誘發(fā)粉塵爆炸事故,是一大安全隱患。因此,相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)我礦的實際工況和設(shè)備條件,結(jié)合防治技術(shù)的不斷進步,深入防治技術(shù)方案,不斷改進和完善技術(shù),落實防治工作,為煤礦開采的安全提供了有效保障,保障了企業(yè)的利益,減少了對技術(shù)人員身心健康的威脅,大大提高了職工的幸福感。
1預防和控制設(shè)計的必要性
煤塵主要存在于礦井和巷道工程的井下掘進和運輸中;井下巖巷的開挖過程和巷道工程中矸石的運輸過程中可能存在二氧化硅粉塵;水泥粉塵存在于井下巷道和硐室支護中的錨噴作業(yè)中。井下施工人員受作業(yè)場地和作業(yè)環(huán)境的限制,很難采取完善的防護措施,粉塵濃度可能超標。這不僅對施工人員的生命安全,而且對煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益和國家資源的開發(fā)都是極大的威脅,所以防塵是非常必要的。
2粉塵防治技術(shù)設(shè)計
2.1.煤層注水及噴霧降塵
在考慮煤層注水技術(shù)時,需要根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第 154條的相關(guān)內(nèi)容進行條件判斷??紤]到技術(shù)方案帶來的風險,需要考慮圍巖地層是否有較強的吸水膨脹能力,同時也要防范頂板是否因注水而變形坍塌,需要綜合考慮地質(zhì)條件和礦井設(shè)計條件。面對其他復雜的情況,比如頂板破壞嚴重等問題,就更要綜合考慮,避免災難發(fā)生。在考慮噴霧降塵技術(shù)設(shè)計時,首選是綜采工作面,這是礦井人員和設(shè)備高度集中的危險場所,粉塵來源也最復雜。這里的粉塵濃度非常容易達到危險的臨界值,所以要采取一定的措施減少粉塵量。首先要根據(jù)現(xiàn)場施工情況合理選擇采煤機截割部的工作和結(jié)構(gòu)參數(shù)[2]:采煤機截煤系統(tǒng)是最大的粉塵源。選擇合理的參數(shù),對粉塵防治有很大的作用。在選擇類型、數(shù)量、大小、間距、銳度、切割速度和深度、牽引速度等參數(shù)時[3],要密切關(guān)注現(xiàn)場施工與粉塵量的關(guān)系。為了達到產(chǎn)塵量小的目的,可以使用齒刀少、齒尖的鎬,否則產(chǎn)塵量較大;同時,滾筒葉片的螺旋角越大,越容易揚塵。如果節(jié)距越小,產(chǎn)生的灰塵越多[3]。截割速度、截割深度、牽引速度對粉塵控制至關(guān)重要,應(yīng)綜合考慮后選擇最佳匹配方案。采煤工作面具有粉塵來源多且分散的特點,必須對整個采煤施工環(huán)境實施綜合防塵措施,才能有效降低粉塵濃度。掘進工作面是另一個重要的粉塵來源。目前煤礦主要采用綜掘方式,施工過程中會產(chǎn)生大量粉塵。此外,主要巖巷一般采用爆破和錨噴支護,使用混凝土噴射機也會產(chǎn)生大量粉塵。掘進機在掘進過程中也會面臨這個問題。為保證截割部內(nèi)外噴霧正常工作,還需保證內(nèi)外噴霧壓力符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,內(nèi)噴霧壓力大于3.0MPa,外噴霧壓力大于1.5MPa,裝車時,噴水,同時采取沖洗巷道幫、凈化風流等綜合措施,減少粉塵量。此外,在綜采工作面的掘進機、后部配套運輸設(shè)備轉(zhuǎn)載機、雙向伸縮帶式輸送機轉(zhuǎn)載點等處均設(shè)有噴霧裝置。工作時要噴塵。
2.2凈化風流與濕式作業(yè)設(shè)計
采煤工作面回風巷和掘進工作面回風巷的粉塵防治工作設(shè)計時,應(yīng)首先考慮巷道的位置關(guān)系和通風條件,至少設(shè)置兩道具有自動控制風量的降塵凈化水幕。工作面回風巷至安全出口50m范圍內(nèi)需要安裝兩到三道風流防塵凈化水幕;在距掘進工作面18 ~ 40米處設(shè)置兩道用于凈化風流的水幕。第一道水幕距掘進頭15m,同時兩道水幕間距約20m。如果有井下噴漿施工情況,還需要在噴漿施工點下方氣流方向100m范圍內(nèi)設(shè)置兩道氣流防塵凈化水幕。第一道水幕距噴射混凝土作業(yè)面 18m~40m,兩道水幕同時相距20m左右。
2.3通風防塵技術(shù)措施
通風措施主要有通風除塵和錨噴除塵。一是各用風場所風量分配合理,風速適宜,保證合理降塵,減少二次揚塵。然后依次做好錨噴除塵準備,打錨孔時最好采用濕式鉆孔;而且噴射混凝土時,施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置除塵器,進行除塵凈化;錨固噴砂石通常用水噴灑并預濕;與注射進料口和排氣口匹配的除塵器;采用低風壓短距離施工噴霧技術(shù)。
2.4個體防護及粉塵監(jiān)控配置
涉及到礦山管理,要求接觸粉塵的施工人員盡量佩戴專用防塵口罩??谡值幕疽笫菗鯄m率高,降低呼吸阻力,保證佩戴舒適,不遮擋視線。而普通紗布口罩的防塵率太低,導致呼吸阻力更大,濕了以后更不舒服,要減少。此外,應(yīng)在井下安裝粉塵探測器,以連接到礦井中現(xiàn)有的安全監(jiān)控系統(tǒng)。
3粉塵防治設(shè)計分析
3.1綜采防塵分析
在煤礦日常施工中,施工人員進行爆破、切割、運輸、破碎、錨固、噴涂等活動。這些活動會產(chǎn)生大量的粉塵,主要是巷道內(nèi)空氣流通受阻,空間很小。受氣流影響時,如爆破和切割引起的氣流沖擊等。會產(chǎn)生強烈的振動,隨著振動的增加,產(chǎn)生的粉塵量也會增加。煤礦工人工作時,爆破和切割產(chǎn)生的粉塵最多。
3.2設(shè)備防塵分析
在煤礦建設(shè)的防塵降塵過程中,噴霧系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。噴淋系統(tǒng)可以根據(jù)水位自動控制。當水位達到最低水位時,自動切斷電源,防止設(shè)備卸載,一定程度上保護噴淋系統(tǒng)設(shè)備,解決設(shè)備管道堵塞問題,緩解施工人員工作壓力。
結(jié)語
本文對煤礦綜合防塵技術(shù)設(shè)計進行了探討和研究。煤礦開采過程中粉塵控制技術(shù)水平的提高和控制管理策略的深化,已成為煤礦建設(shè)過程中安全管理的重要措施,有效保障了人員健康,促進了礦井安全生產(chǎn),完善了粉塵控制管理機制,為企業(yè)創(chuàng)造了更多的效益。粉塵治理技術(shù)的不斷進步和完善也是我國煤炭工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的堅實基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1] 盧曉龍.井下粉塵的產(chǎn)生機理分析與綜合生產(chǎn)環(huán)節(jié)治理技術(shù)[J].科技展望2014,(13).
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[3] 王開松,李武.綜采工作面的煤塵綜合防治[J].煤炭科學技術(shù),2005(01):48-50.
