曹懷軒 孫慶超 寧尚閣 程法偉 李健

摘 要：本文簡(jiǎn)述了綜放工作面粉塵產(chǎn)生的特點(diǎn)，對(duì)綜放工作面綜合防治措施進(jìn)行了闡述，對(duì)防塵噴霧及兩順槽紅外線自動(dòng)控制水幕的優(yōu)化等綜合防塵技術(shù)進(jìn)行研究及應(yīng)用，取得顯著成果，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：綜放工作面；防治措施；捕塵簾；紅外線控制

一、綜放工作面粉塵產(chǎn)生的特點(diǎn)

東灘礦綜放工作面在無(wú)任何防塵措施的情況下，主要生產(chǎn)工序的平均產(chǎn)塵濃度實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，低位綜放工作面主要產(chǎn)塵特點(diǎn)如下：

采煤機(jī)割煤時(shí)工作面平均粉塵濃度1916.3～3346.8mg/m3（機(jī)組回風(fēng)側(cè)10m處）；移架時(shí)平均粉塵濃度146～321.7mg/m3；放煤口回風(fēng)側(cè)10m處的平均粉塵濃度174.5～387.3mg/m3。與普采一樣，機(jī)組割煤是綜放工作面的最大產(chǎn)塵點(diǎn)，最大產(chǎn)塵量高達(dá)5000mg/m3，且產(chǎn)塵時(shí)間長(zhǎng)，占整個(gè)綜放工作面粉塵的60%左右。綜放工作面由于放下的頂煤塊度大、數(shù)量多，破碎量增大，破碎機(jī)破煤產(chǎn)塵最高達(dá)500mg/m3，是綜放面第二大塵源。低位放煤口處產(chǎn)塵量較小，主要由于放煤時(shí)煤流落差小，放煤口附近風(fēng)速低。移架產(chǎn)塵主要是移架期間（降柱、移架和升柱）。由于頂煤破碎和采空區(qū)冒落產(chǎn)生的粉塵進(jìn)入工作面空間，其產(chǎn)塵規(guī)律與普通綜采基本相同。由此可見(jiàn)，綜放開(kāi)采粉塵防治工作的技術(shù)難點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

二、綜放工作面粉塵綜合防治措施

（一）采煤機(jī)防塵措施

采煤機(jī)割煤是低位綜放面最大的產(chǎn)塵工序，是綜放面防塵的關(guān)鍵。目前，所采取的措施是：改革采煤機(jī)滾筒，使之盡可能減少產(chǎn)生煤塵；改革采煤機(jī)的噴霧系統(tǒng)，使之更有效的防塵。

1.選用產(chǎn)塵量小的采煤機(jī)滾筒。

采煤機(jī)割煤時(shí)，對(duì)產(chǎn)塵量影響較大的主要是截齒的形狀、數(shù)量、截齒的安裝方向以及滾筒的形狀等。一般情況下，對(duì)裂隙較發(fā)育的脆性硬煤，鎬形截齒比刀形截齒產(chǎn)塵少；裂隙不發(fā)育的硬煤，刀形齒比鎬形齒產(chǎn)塵量小得多，夾矸多的煤層應(yīng)采用重型截齒。截齒數(shù)量要適當(dāng)，如果太多，隨后的截齒就會(huì)因截深太淺而產(chǎn)生大量粉塵，減少齒數(shù)、增大齒距，可減少產(chǎn)塵量。目前東灘礦的所使用采煤機(jī)的截齒數(shù)為45個(gè)，同比截齒數(shù)為60個(gè)的采煤機(jī)，粉塵濃度降低了25%～30%，采出煤炭的塊煤率也高得多。螺旋滾筒的新式結(jié)構(gòu)是采用切向截齒，同徑向截齒相比，可減少粉塵濃度1/3～1/2。滾筒形狀在高速采煤時(shí)對(duì)粉塵形成有很大影響，如圓柱形滾筒整個(gè)滾筒深度具有相同螺旋高度和輸煤斷面，產(chǎn)生碎煤多，產(chǎn)塵量大。而圓錐形滾筒和螺旋滾筒，由于滾筒排料端愈來(lái)愈大，輸煤空間也變大，適用于各種不同出煤量，煤塊破碎少，再生粉塵的產(chǎn)生量小。

2.改進(jìn)采煤機(jī)噴霧系統(tǒng)。

采煤機(jī)的噴霧系統(tǒng)有內(nèi)噴霧系統(tǒng)和外噴霧系統(tǒng)之分。內(nèi)噴霧系統(tǒng)的噴嘴一般都設(shè)置于螺旋滾筒葉片和端盤上，噴霧能包裹整個(gè)滾筒。采煤機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí)噴嘴噴霧，截齒實(shí)現(xiàn)濕式截割，這樣能將煤塵殲滅在產(chǎn)生處附近。外噴霧的噴嘴一般設(shè)置于截割部靠煤壁一側(cè)，采煤機(jī)截割時(shí)外噴霧捕捉飛揚(yáng)在搖臂附近的煤塵。實(shí)踐證明，內(nèi)、外噴霧同時(shí)并用比單獨(dú)采用內(nèi)噴霧或外噴霧的效果提高一倍以上，噴嘴處水壓力控制在2-4MPa為宜，根據(jù)泵站距離煤機(jī)的距離調(diào)整泵的壓力，為防止水壓不穩(wěn)定損壞煤機(jī)滾筒內(nèi)水套，一般在煤機(jī)位置裝設(shè)一個(gè)降壓閥，以保證水壓不超過(guò)4MPa。

（二） 液壓支架的防塵措施

液壓支架移架產(chǎn)塵也是綜放工作面粉塵防治的重點(diǎn)工作之一。目前東灘礦所使用的ZFY8500/21/40D支架主頂梁長(zhǎng)，控頂距離大，在反復(fù)的降架和移架過(guò)程中，頂板的完整性遭到破壞，在降柱移架時(shí)支架間產(chǎn)生大量粉塵。根據(jù)上述產(chǎn)塵特點(diǎn)，通過(guò)液壓系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴霧降塵，采取利用雙液控噴霧閥實(shí)現(xiàn)移架和噴霧降塵裝置之間的聯(lián)動(dòng)，即當(dāng)支架移架第一個(gè)動(dòng)作產(chǎn)生煤塵開(kāi)始，同時(shí)打開(kāi)雙液控噴霧閥，通過(guò)自動(dòng)噴霧控制閥動(dòng)作在架間噴霧降塵，當(dāng)升柱時(shí)，同時(shí)又關(guān)閉雙液控噴霧閥，控制閥動(dòng)作關(guān)閉水路，噴霧停止。這樣既能及時(shí)有效地捕捉移架時(shí)產(chǎn)生的粉塵，又不增加工作的操作工序，取得了較好的降塵效果。

（三）破碎機(jī)的防塵措施

由于綜放開(kāi)采，放煤塊度大，產(chǎn)量大，破碎機(jī)的破碎量大，因而破碎機(jī)處為綜放面的另一大產(chǎn)塵點(diǎn)。破碎機(jī)的產(chǎn)塵部位在破碎部，為封閉式結(jié)構(gòu)，破碎過(guò)程產(chǎn)生的煤塵不易擴(kuò)散，在破碎機(jī)進(jìn)、料口處安設(shè)兩道噴霧，采用手動(dòng)控制，每次啟動(dòng)破碎機(jī)時(shí)開(kāi)啟噴霧，達(dá)到了提高降塵效果的目的。

（四）轉(zhuǎn)載點(diǎn)防塵措施

綜放工作面在運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭、轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭和皮帶溜煤眼等轉(zhuǎn)載點(diǎn)將產(chǎn)生一定數(shù)量的煤塵。為減少各轉(zhuǎn)載點(diǎn)產(chǎn)生的煤塵，在每一個(gè)轉(zhuǎn)載點(diǎn)都安設(shè)了轉(zhuǎn)載噴霧，同時(shí)在轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭和皮帶溜煤眼處安設(shè)防塵棚，使煤塵只能在產(chǎn)塵區(qū)域局部范圍內(nèi)擴(kuò)散，進(jìn)一步控制了煤塵的飛揚(yáng)，極大地提高了噴霧降塵的效果，將轉(zhuǎn)載產(chǎn)生的煤塵幾乎全部滅掉。為有效控制煤流中的水分，皮帶頭溜煤眼處安設(shè)微震動(dòng)噴霧，煤量達(dá)到一定程度后，接觸到微震動(dòng)噴霧的感應(yīng)器，噴霧自動(dòng)開(kāi)啟灑水降塵，煤量減少時(shí)，噴霧自動(dòng)關(guān)閉。

三、總結(jié)

為了及時(shí)掌握各種防塵措施的防塵效果，以指導(dǎo)改進(jìn)防塵措施，我們?cè)跂|灘礦井下對(duì)綜放工作面的各種防塵措施的防塵效果進(jìn)行了實(shí)際考察，采煤機(jī)、液壓支架的防塵措施的降塵率達(dá)到了88%以上，放煤口噴霧降塵率也接近90%，在工作面回風(fēng)巷距工作面10m處，測(cè)得工作面各種防塵措施的綜合降塵率達(dá)到了87%以上，以上防塵措施的應(yīng)用，取得了良好的效果，有效的保證了礦井的安全穩(wěn)定發(fā)展。

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