魯尚軍 鐵法煤業(yè)(集團)有限責(zé)任公司曉南礦
隨著煤礦掘進工作面機械化水平和生產(chǎn)強度的不斷提高,粉塵的污染問題日益突出。其中呼吸性粉塵對人體健康的危害最大,是工人患矽肺病根源。另外,大量的粉塵積累,超過一定的濃度將引起爆炸,造成礦井的重大破壞和人員的傷亡。曉南礦現(xiàn)掘進施工主要以半煤巖巷道為主,為了有效的解決粉塵問題,我礦采用了混合式通風(fēng)方法,為長壓短抽式通風(fēng)——新鮮風(fēng)流經(jīng)壓入式風(fēng)筒送入工作面,工作面的粉塵隨回風(fēng)風(fēng)流被抽入吸入式風(fēng)筒,經(jīng)除塵風(fēng)機處理后排出。長壓短抽式通風(fēng)的排塵除塵效果,與掘進作業(yè)條件、工作面條件、通風(fēng)設(shè)備、風(fēng)筒口位置和壓抽風(fēng)量的配比等參數(shù)有密切的關(guān)系。本文依據(jù)現(xiàn)場實際,對除塵風(fēng)機距工作面的距離和工作面地質(zhì)條件進行分析,找出掘進工作面粉塵控制的有效辦法。
工作面條件:工作面為半煤巖掘進,煤層厚度為1.4-2.0m,巷道高度我2.8m,煤層上0.4m為巷道頂板。落煤采用S150J型綜掘機;采用轉(zhuǎn)載運輸機(二運)配合SSJ-800型膠帶運順機進行運輸;除塵風(fēng)機選用型號為KCS-550濕式過濾旋流除塵風(fēng)機。
局部通風(fēng)機選用2BKJNO6.3/2×30對旋式局部通風(fēng)機,工作面內(nèi)安設(shè)KCS-550濕式過濾旋流除塵風(fēng)機。抽出式風(fēng)筒要求距工作面≤2m,壓入式風(fēng)筒距工作面≤5m,并在距除塵風(fēng)機10-15m處安設(shè)正壓三通一個。當(dāng)啟動除塵風(fēng)機時,把壓入式風(fēng)筒三通打開(其他時間壓入式風(fēng)筒三通關(guān)閉),關(guān)閉工作面?zhèn)鹊恼龎猴L(fēng)筒(只能有少量風(fēng)通過)。
1.除塵風(fēng)機安設(shè)的距工作面最小距離時,風(fēng)流受到的阻力較小,會有大量風(fēng)流流入工作面,產(chǎn)生高射流引起的粉塵飛揚,造成二次產(chǎn)塵,并造成由回風(fēng)流帶來大量的粉塵。
2.隨著工作面不斷的向前推進,巷道的摩擦阻力隨之增加,流入工作面的風(fēng)流逐漸減少,由高射流引起的粉塵飛揚也明顯下降,此時的風(fēng)流流向工作面,把粉塵維持在工作面附近的區(qū)域內(nèi)由抽出式風(fēng)筒帶出,由于風(fēng)速的降低同時減小了二次產(chǎn)塵的能力。
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定要保證壓入式風(fēng)筒與抽出式風(fēng)筒重疊區(qū)域的最低風(fēng)速大于0.25m/s;根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù),當(dāng)壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量=抽出式吸風(fēng)口的風(fēng)量的1.2-1.3倍時,能保證長壓短抽的通風(fēng)方式達到最好的降塵效果。
對工作面粉塵進行隨機監(jiān)測(人為進行評定粉塵狀態(tài))。
對處于不同位置時除塵風(fēng)機使用效果進行記錄,結(jié)合現(xiàn)場情況把巷道劃分為4個區(qū)域如圖1,A區(qū)域:由工作面到抽出式風(fēng)筒口;B區(qū)域:由抽出式風(fēng)筒口到壓入式風(fēng)筒口;C區(qū)域:由壓入式風(fēng)筒口到除塵風(fēng)機出風(fēng)口;D區(qū)域:由除塵風(fēng)機出風(fēng)口至回風(fēng)出口。由于A、D區(qū)域,受影響較多因此統(tǒng)計結(jié)果差異較大,不再本文考慮之內(nèi)。B、C區(qū)域是人員工作重點區(qū)域,受影響因素相同,因此對以上兩個區(qū)域進行統(tǒng)計分析。
圖1 工作面現(xiàn)場區(qū)域分布圖
在曉南礦二水平比翼輔助回風(fēng)道掘進施工期間,對現(xiàn)場日常使用除塵風(fēng)機情況進行記錄統(tǒng)計,把粉塵狀態(tài)劃分為5個等級:工作面不進行掘進時,粉塵狀態(tài)定義為無粉塵;工作面掘進施工時,粉塵狀態(tài)為粉塵較小、粉塵較大、粉塵很大;工作面掘進施工但不開啟除塵風(fēng)機時,粉塵狀態(tài)為最大。
由于綜掘工作面的粉塵量較大而且產(chǎn)生煤層的因素也較多,因此要想控制合理的控制好綜掘工作面的粉塵量要從多個方面入手,本文只是從除塵風(fēng)機的安設(shè)的位置出發(fā)進行探討,延長除塵風(fēng)機到工作面的距離會爭強降塵的效果。煤礦的粉塵治理任重而道遠需要大家一起努力。
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