方 向

(銅陵有色股份安慶月山礦業(yè)有限公司, 安徽安慶市 246131)

礦山主井風(fēng)流凈化及風(fēng)量控制技術(shù)研究

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(銅陵有色股份安慶月山礦業(yè)有限公司, 安徽安慶市 246131)

闡述了安慶銅礦主井破碎硐室的粉塵以及礦石運(yùn)輸時的揚(yáng)塵對主井風(fēng)流污染的問題。通過分析,在破碎硐室采用濕式除塵系統(tǒng)來密閉凈化除塵,達(dá)到了凈化主井風(fēng)流,改善井下空氣質(zhì)量的目的,為井下生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的作業(yè)環(huán)境。

風(fēng)流;粉塵;破碎硐室;濕式除塵;密閉凈化

安慶銅礦的主井井筒凈直徑為4.5m,井深778 m(+78～-700m),與井下-285,-400m等中段貫通,采用20t底卸式箕斗運(yùn)輸?shù)V石,在主井內(nèi)-436m水平和-616m水平位置分別設(shè)有兩個一級破碎站。

原設(shè)計(jì)主井為回風(fēng)井,但由于受沒有安裝調(diào)風(fēng)設(shè)施以及主井口地勢高的雙重影響,主井不但不出風(fēng),反成為礦井的主要進(jìn)風(fēng)井之一,進(jìn)風(fēng)量達(dá)40～70m3/s。因受兩個破碎硐室的影響,主井所進(jìn)風(fēng)流風(fēng)質(zhì)較差(風(fēng)流含塵濃度大于0.5mg/m3),嚴(yán)重破壞了井下的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。

1 主井破碎硐室粉塵污染治理

針對主井破碎硐室和主井口破碎車間的粉塵以及礦石運(yùn)輸?shù)膿P(yáng)塵對主井進(jìn)風(fēng)的污染,經(jīng)過研究,確定對主井風(fēng)流凈化的措施之一為:對破碎硐室采用濕式除塵系統(tǒng)密閉凈化除塵。

1.1 破碎硐室基本情況

-616m破碎硐室作業(yè)時的主要產(chǎn)塵點(diǎn)有2#破碎機(jī)進(jìn)料口(下稱1#產(chǎn)塵點(diǎn))、2#破碎機(jī)出料口(下稱2#產(chǎn)塵點(diǎn))、2#破碎機(jī)與出料口相對一側(cè)底座處(下稱3#產(chǎn)塵點(diǎn))。據(jù)初步測定,作業(yè)時破碎硐室內(nèi)粉塵濃度大約為50～60mg/m3,室內(nèi)的通風(fēng)量約為54000m3/h。另外,破碎硐室旁有已開拓好的除塵硐室,其長×寬×高=6300mm×3900mm×6300 mm。供水系統(tǒng)的水壓能滿足除塵器的運(yùn)行需要,且有排水系統(tǒng)。

1.2 除塵系統(tǒng)方案及除塵器選型

除塵器的種類較多,主要有重力除塵器、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器、電除塵器、濕式除塵器和袋式除塵器。因礦井粉塵有較好的親水性,并結(jié)合破碎硐室和礦山的實(shí)際情況,確定-616m破碎硐室采用濕式除塵器。

處理風(fēng)量可滿足需要的各方案除塵器的效率及投資成本等因素的比較結(jié)果見表1。

表1 除塵器方案比較

從表1可以看出,方案1具有占地少,耗水量低等特點(diǎn),是4個方案中的最優(yōu)方案。

根據(jù)上述分析與比較,確定采用三點(diǎn)密閉、兩點(diǎn)集塵、沖激式除塵器的硐室除塵系統(tǒng),其粉塵污染治理的工藝流程如圖1所示。

圖1 破碎系統(tǒng)除塵工藝流程

通過計(jì)算,本除塵系統(tǒng)排風(fēng)量約為9400m3/h,故選定功率為15kW的CCJ/A-10型除塵機(jī)組。

2 應(yīng)用效果及分析

通過安裝破碎硐室沖激式除塵系統(tǒng),使得井下空氣質(zhì)量得到了較好的改善。為了評價該系統(tǒng)使用的優(yōu)劣性,在破碎機(jī)正常運(yùn)行時,選定了破碎機(jī)頂部操作平臺、破碎機(jī)電機(jī)平臺、破碎硐室地面、-580m中段石門4個崗位粉塵采樣點(diǎn),用粉塵采樣器集中采樣,對比測定除塵器正常運(yùn)行前后各采樣點(diǎn)的粉塵濃度(平均值),并測定除塵器的除塵效率,結(jié)果如表2所示。

表2 破碎硐室粉塵測定結(jié)果

從表2可以看出,-616m破碎硐室安裝沖激式除塵系統(tǒng)后,除塵系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)壓使破碎系統(tǒng)產(chǎn)生的粉塵基本被收集,并經(jīng)過除塵器凈化,這樣作業(yè)環(huán)境得到了較大的改善,主要作業(yè)點(diǎn)的粉塵濃度基本達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。破碎機(jī)頂部操作平臺的粉塵濃度為3.17mg/m3,雖未達(dá)到2mg/m3的國家標(biāo)準(zhǔn),但比原30.11mg/m3的粉塵濃度已降低了很多,足見其效果良好。此外,-580m中段進(jìn)風(fēng)石門內(nèi)風(fēng)流的粉塵濃度為0.45mg/m3,比原0.97mg/m3降低了一半多,也低于新鮮風(fēng)風(fēng)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)0.5mg/m3。

3 結(jié) 論

安慶銅礦主井-616m破碎硐室作業(yè)時產(chǎn)生的粉塵不僅污染作業(yè)環(huán)境,而且污染-580m中段的進(jìn)風(fēng)源,對工人的身體健康十分不利。在破碎硐室安裝并運(yùn)行沖激式濕式除塵器的結(jié)果表明:

(1)由于井下礦石粉塵的親水性較好,故選用沖激式濕式除塵系統(tǒng),其收塵效果較好,正常運(yùn)行后,作業(yè)崗位的粉塵濃度基本達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

(2)沖激式除塵器占地面積小,宜在空間較小的井下硐室內(nèi)安裝使用。

(3)沖激式除塵器的洗塵用水是定期排放,且沉淀池的上清液可以回用,減少了污水的排放量,耗水量較少。

(4)沖激式除塵系統(tǒng)工程投資少,除硐室外,整個工程僅用6萬元左右,且安裝維護(hù)簡單,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

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2010-03-25)

方 向(1964-),男,安徽桐城人,采礦工程師,主要從事企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和安全管理工作。