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神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)靈州建井程處是全區(qū)惟一的礦山井巷施工二級(jí)企業(yè)，目前，正在承建寧東煤田靈新煤礦五采區(qū)和梅花井煤礦的井巷工程。建井處在向?qū)I(yè)化的快速掘進(jìn)公司發(fā)展的過(guò)程中，針對(duì)巖巷綜掘工作面粉塵濃度大、工作環(huán)境惡化、威脅員工生命安全和身心健康的現(xiàn)狀，在防塵技術(shù)應(yīng)用和設(shè)備選型上，堅(jiān)持先進(jìn)實(shí)用的原則，認(rèn)真開展粉塵專項(xiàng)治理工作，大大降低了工作面粉塵濃度，取得了很好的效益。文章結(jié)合建井處巖巷綜掘工作面粉塵治理實(shí)踐，對(duì)SCF-6型濕式除塵風(fēng)機(jī)的使用和改進(jìn)做了一些有益嘗試。

　　1綜掘工作面概況靈新煤礦三、五米區(qū)+1050m水平機(jī)軌合一大巷全長(zhǎng)3436.7m，為穿層巷道，其中全巖和半煤巖段預(yù)計(jì)3100m，采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)從南北兩頭相向掘進(jìn)，巷道掘進(jìn)寬4100mm，掘進(jìn)高3500mm，掘進(jìn)斷面積14.1m2，工作面選用ZBKNO/2>48.5kW礦用對(duì)旋局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，供風(fēng)距離最長(zhǎng)達(dá)2300m，有效供風(fēng)量280m3/min.掘進(jìn)機(jī)僅有外噴霧系統(tǒng)，無(wú)專用除塵系統(tǒng)，初掘時(shí)對(duì)該工作面的粉塵濃度進(jìn)行了多次測(cè)定，測(cè)得掘進(jìn)機(jī)截割巖石時(shí)的全塵濃度平均達(dá)620mg/m3，呼吸性粉塵濃度平均達(dá)220mg/m3，嚴(yán)重超標(biāo)（媒礦安全規(guī)程規(guī)定，當(dāng)粉塵中游離SO2含量<10%時(shí)，全塵濃度不得超過(guò)10mg/m3，呼吸性粉塵濃度不得超過(guò)3.5mg/m3）。

　　SCF-6型濕式除塵風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)參數(shù)根據(jù)綜掘工作面施工工藝和產(chǎn)塵的情況，選用鎮(zhèn)江安達(dá)機(jī)械有限責(zé)任公司研制的具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的SCF-6型濕式除塵機(jī)。

　　2.1機(jī)器結(jié)構(gòu)SCF-6型濕式除塵機(jī)主要有抽出式風(fēng)機(jī)、除塵器、水閉路循環(huán)噴霧系統(tǒng)和底座四大部分組合而成。

　　主要由噴水風(fēng)筒、風(fēng)機(jī)、除塵器、脫水器、沉淀水箱、螺桿泵、噴霧和管路系統(tǒng)、底座等部分構(gòu)成。配用帶剛性骨架的抽出式風(fēng)筒或金屬風(fēng)筒。

　　葉輪與風(fēng)筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部分襯有金屬帶（銅），可以防止機(jī)械摩擦火花。在對(duì)應(yīng)的外殼位置設(shè)有加強(qiáng)的法蘭，以減少碰撞變形。

　　風(fēng)機(jī)殼體上方有兩個(gè)觀察孔，在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可以通過(guò)此孔觀察含塵氣流流動(dòng)情況。除塵器兩端設(shè)有測(cè)壓孔，可以測(cè)定和檢查除塵器的阻力。

　　噴霧用水經(jīng)過(guò)螺桿泵一一噴嘴一一沉淀水箱形成閉路循環(huán)，耗水量較少。沉淀水箱底面設(shè)計(jì)成傾斜形，進(jìn)水端有浮球閥，可自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥。出水端設(shè)有排污閥，并備有沖洗軟管，可對(duì)過(guò)濾網(wǎng)和沉淀水箱，除塵器殼體進(jìn)行沖洗。

　　泵從沉淀水箱抽出，由安裝在葉輪前方的噴嘴噴出，經(jīng)風(fēng)道、除塵器和脫水器底部返回沉淀水箱，循環(huán)使用。清水經(jīng)進(jìn)水管和浮球閥流入沉淀水箱，水位由浮球閥自動(dòng)控制。

　　2.2工作原理SCF-6型濕式除塵機(jī)工作原理是利用葉輪高速旋轉(zhuǎn)所形成的負(fù)壓將含有粉塵的空氣吸入，在葉輪前噴水霧化，使空氣、水、粉塵形成塵雨，這種塵雨是捕集呼吸性粉塵的重要條件，空氣水霧、塵雨的混合氣流經(jīng)分叉風(fēng)道，流向除塵器。

　　除塵器的過(guò)濾網(wǎng)具有良好的多孔結(jié)構(gòu)。在溫潤(rùn)狀態(tài)下過(guò)濾網(wǎng)的自由空間能形成致密的薄膜，不僅能有效地集塵，而且對(duì)氣流的阻力較小。過(guò)濾網(wǎng)及其保護(hù)網(wǎng)安裝在一個(gè)框架上，可以從側(cè)面的檢修門中方便地取出，進(jìn)行沖洗和更換。

　　除塵器的后端設(shè)有脫水器，它是由若干垂直放置的波形脫水板所組成。氣流通過(guò)波形板后，多次改變方向，其中所含的水滴脫離氣流，流入垂直的脫水板中，為防止水箱中的水再次卷入氣流，脫水器底部沒(méi)有橫向擋板和底板。除塵機(jī)排除新鮮、干燥的氣流。

　　除塵器和脫水器的下方與沉淀水箱相通，捕集到的塵粒和水滴，經(jīng)集水裝置流入底部的沉淀水箱。打開在水箱一端的排污閥即可將水箱中沉淀的污液排出。

　　2.3主要技術(shù)參數(shù)3綜掘工作面粉塵治理3.1機(jī)載式除塵風(fēng)機(jī)、吸捕罩收塵裝置、風(fēng)筒及控制部分組成根據(jù)綜掘工作面施工設(shè)備布置及施工工藝特點(diǎn)，除塵風(fēng)機(jī)及其吸捕罩收塵裝置、風(fēng)筒、控制部分整體安裝在掘進(jìn)機(jī)機(jī)身上（如）。

　　安裝除塵系統(tǒng)時(shí)，在除塵風(fēng)機(jī)的前端延接一段3-5m長(zhǎng)的正壓風(fēng)筒（具體長(zhǎng)度由掘進(jìn)機(jī)的長(zhǎng)度而定），風(fēng)筒末端設(shè)吸捕罩收塵裝置，以提高收塵效果。

　　為防止循環(huán)風(fēng)，可在除塵設(shè)備后接正壓風(fēng)筒。收塵裝置安裝在掘進(jìn)機(jī)工作臂轉(zhuǎn)盤上方，吸入滾筒切割、裝運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。為防止大巖塊進(jìn)入除塵設(shè)備損壞風(fēng)機(jī)葉片，在收塵口加設(shè)擋矸網(wǎng)。除塵風(fēng)機(jī)安裝在掘進(jìn)機(jī)機(jī)身后端上方。除塵設(shè)備內(nèi)噴霧用水由掘進(jìn)機(jī)總進(jìn)水處加三通取出，經(jīng)一常閉電磁閥進(jìn)入除塵設(shè)備，使除塵設(shè)備停機(jī)時(shí)噴霧水路自動(dòng)關(guān)閉。含塵氣流通過(guò)收塵裝置和吸風(fēng)筒后進(jìn)入除塵風(fēng)機(jī)，經(jīng)過(guò)除塵凈化和脫水后排出清潔、干燥的空氣。

　　除塵風(fēng)機(jī)啟用由掘進(jìn)機(jī)司機(jī)控制。為保證除塵風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行，在收塵裝置處設(shè)瓦斯傳感器，通過(guò)斷電儀實(shí)現(xiàn)瓦斯超限除塵風(fēng)機(jī)斷電。

　　3.2除塵系統(tǒng)運(yùn)行配套參數(shù)計(jì)算3.2.1綜掘工作面壓入式供風(fēng)量與除塵系統(tǒng)吸入風(fēng)量的匹配若壓入式供風(fēng)量過(guò)大、除塵系統(tǒng)的吸入風(fēng)量過(guò)小，則掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)生的大量高濃度粉塵將隨風(fēng)流帶出工作面，不能進(jìn)入除塵系統(tǒng)中得到凈化處理，收塵效率顯著降低；若壓入式供風(fēng)量小于除塵系統(tǒng)的吸入風(fēng)量，在工作面將會(huì)出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)，不利于安全生產(chǎn)。

　　因此，合理確定壓入式供風(fēng)量與除塵系統(tǒng)吸入風(fēng)量，對(duì)提高綜掘工作面的收塵效率和保證礦井的安全生產(chǎn)十分重要。

　　綜掘工作面壓入式供風(fēng)量Q壓按240m3/min計(jì)算，為了使壓入式風(fēng)筒與除塵系統(tǒng)排放口之間的重合段有風(fēng)流流動(dòng)，以利于稀釋重合段的瓦斯和保證工作人員的安全，同時(shí)也為了使工作面不出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)，除塵系統(tǒng)的吸入風(fēng)量須小于壓入式供風(fēng)量的20%~30%.據(jù)此，除塵系統(tǒng)吸入風(fēng)量Q吸可按下式計(jì)算：要求。

　　3.2.2壓入式風(fēng)筒口與除塵系統(tǒng)收塵口距工作面迎頭的距離若壓入式風(fēng)筒口距工作面迎頭的距離過(guò)小，工作面產(chǎn)生的粉塵極容易被強(qiáng)大的風(fēng)流帶出工作面；若風(fēng)筒口距迎頭的距離過(guò)大，則排塵速度過(guò)小，不易形成吹、吸氣流，顯然對(duì)收塵不利。這兩種情況都不利于抽塵凈化，高濃度粉塵不能經(jīng)吸塵口進(jìn)入除塵系統(tǒng)中凈化處理。根據(jù)一般綜掘面的情況，壓入式風(fēng)筒口距迎頭的距離L壓按下式計(jì)算：經(jīng)計(jì)算L壓<20m.結(jié)合綜掘面的實(shí)際情況，壓入式風(fēng)筒口距綜掘面迎頭的距離<15m為宜。

　　若除塵系統(tǒng)收塵口距迎頭太近，則滾筒割煤產(chǎn)生的大量粉塵就會(huì)被風(fēng)流帶出，而不能進(jìn)入除塵系統(tǒng)中凈化處理；若收塵口距迎頭太遠(yuǎn)，供風(fēng)流在經(jīng)過(guò)除塵系統(tǒng)收塵口時(shí)，風(fēng)流即被吸入收塵口，大量粉塵未被吸入收塵口，不利于收塵，同時(shí)供風(fēng)流在吸塵口處風(fēng)速減弱，也不利于稀釋工作面的瓦斯，給施工帶來(lái)安全隱患。

　　按一般綜掘面情況考慮，收塵口距迎頭的距離L可按下式計(jì)算：經(jīng)計(jì)算L吸最大不超過(guò)6.4m，考慮到掘進(jìn)機(jī)的工作臂結(jié)構(gòu)及掘進(jìn)機(jī)截割程序，取L吸為3-4m為宜。3.2.3除塵效果分析安裝除塵系統(tǒng)后，對(duì)工作面粉塵濃度進(jìn)行了多次測(cè)定，測(cè)得工作面全濃度平均下降71.7%，呼吸性粉塵濃度平均下降50.7%，見(jiàn)下表。

　　安裝除塵系統(tǒng)前后粉塵濃度對(duì)比表安裝前粉塵濃度/mgm-3安裝后下降率％全塵呼塵全塵呼塵全塵呼塵4除塵系統(tǒng)的改進(jìn)為了避免綜掘面出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)，并達(dá)到高效抽塵凈化，除塵系統(tǒng)排放口與壓入式風(fēng)筒應(yīng)有一段重合。在實(shí)際運(yùn)行中，可能出現(xiàn)重合段較小或無(wú)重合段的情況。針對(duì)這種情況，在除塵系統(tǒng)排風(fēng)口處，可加設(shè)正壓風(fēng)筒，使排風(fēng)流沿壓入式風(fēng)流的相對(duì)一側(cè)流動(dòng)，不會(huì)對(duì)迎頭供風(fēng)造成影響。而且可以形成良好的抽吸系統(tǒng)。

　　為了提高除塵效果，避免因壓入式供風(fēng)量過(guò)大、除塵系統(tǒng)的吸入風(fēng)量過(guò)小、掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)生的大量高濃度粉塵隨風(fēng)流帶出工作面、不能進(jìn)入除塵系統(tǒng)中得到凈化處理、收塵效率降低的現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究，決定在壓入式風(fēng)筒的末端接一節(jié)長(zhǎng)54m的自制渦流風(fēng)筒（如），其作用是在掘進(jìn)機(jī)截割巖石時(shí)，將渦流風(fēng)筒口封閉，使風(fēng)流沿渦流風(fēng)筒上部的縱向縫隙吹出，形成渦流，帶動(dòng)工作面的粉塵盡可能多的進(jìn)入除塵系統(tǒng)，顯著提高降塵效果。

　　禍流風(fēng)間出M1渦流風(fēng)茼示意圖除塵系統(tǒng)在掘進(jìn)機(jī)上面的布置方式、自制吸風(fēng)罩和柔性風(fēng)筒的規(guī)格尺寸應(yīng)根據(jù)掘進(jìn)機(jī)的型號(hào)而定，以滿足實(shí)用為準(zhǔn)。

　　5結(jié)論根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定分析，該除塵系統(tǒng)安裝后，雖然取得了較好的降塵效果，但工作面粉塵濃度仍然較高，又采取了如下降塵措施：①在除塵系統(tǒng)進(jìn)水管上設(shè)加壓泵和過(guò)濾器，提高水壓和水質(zhì)；②對(duì)除塵器每班進(jìn)行清理維護(hù)，保證其正常運(yùn)行；③增設(shè)水幕，工作面、皮帶轉(zhuǎn)載點(diǎn)及回風(fēng)巷道內(nèi)按規(guī)定安設(shè)凈化噴霧。通過(guò)采取綜合防塵措施后，大大地降低了礦井粉塵濃度，保證了職工的身心健康和生命安全及安全生產(chǎn)。