陳磊 王明洋 高書杰

摘 要：針對一礦目前防塵工作的實際現(xiàn)狀，隨著采掘速度的不斷加快，巷道也越來越遠，給防塵工作帶來了艱巨的任務(wù)，防塵效果的好壞直接影響到礦井的安全與生產(chǎn)。本次設(shè)計可以提高空氣質(zhì)量、改善井下作業(yè)環(huán)境，保證職工人身安全和身體健康，杜絕煤塵爆炸事故發(fā)生；另外，節(jié)約人工，減少用水量，提高巷道使用年限。

關(guān)鍵詞：提高空氣質(zhì)量；杜絕煤塵爆炸事故發(fā)生；保證職工人身安全和身體健康

引言

隨著采掘速度的不斷加快，巷道也越來越遠，給防塵工作帶來了艱巨的任務(wù)，防塵效果的好壞直接影響到礦井的安全生產(chǎn)。針對一礦目前防塵工作的實際現(xiàn)狀，同時也為了減小常開大巷水幕對巷道底板沖刷的影響和降低礦井大量出煤運輸所引起的煤塵，我們對采掘巷道凈化水幕做了進一步的改進，以提高空氣質(zhì)量，減少繁重的工作量，防止煤塵事故的突發(fā)，能夠?qū)Σ擅汗ぷ髅鎯?nèi)的通風(fēng)環(huán)境進行有效地除塵和降塵，而且大大提高了防塵水資源的利用率，達到了節(jié)能降耗的良好效果 把之前的人工操作凈化水幕改進為出煤自動噴霧凈化水幕。

1.自動控制凈化水幕的介紹

該裝置將風(fēng)流凈化水幕的電磁控制轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械控制，與電磁閥門相比較，機械閥門相對簡單，對工人素質(zhì)要求不高，易于安裝。礦井運輸巷道安裝自動噴霧凈化水幕的布置要求，可根據(jù)礦井煤粉濃度自行設(shè)置與安裝。

2.解決的關(guān)鍵問題和創(chuàng)新點

該裝置采用片閥對風(fēng)流凈化水幕進行控制，利用加工的支架將片閥固定在H架的正上方，當(dāng)煤流通過時，觸碰到皮帶，開啟水閥門；煤流全部通過后，復(fù)位彈簧將裝置恢復(fù)到閉合狀態(tài)，將水閥門關(guān)閉，從而實現(xiàn)風(fēng)流凈化水幕自動控制。實施效果自動噴霧凈化水幕自安裝使用以來，取得了良好的效果，主要體現(xiàn)如下：1、在水幕沒有改進前，水幕的長時間開啟，造成了水量的極大浪費。在水幕改進后，節(jié)約了大量水資源。2、改進前由于噴霧對地面沖刷造成硬化地面的嚴(yán)重破壞，安裝自動噴霧后，目前水流對巷道底板的沖刷大大減小。3、經(jīng)過自動噴霧凈化后，井下各工作面進風(fēng)流中的粉塵濃度比之前明顯降低。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝，維修方便，價格低廉，實用性強，有很好的應(yīng)用價值和推廣價值。

3.水幕改進思路

根據(jù)現(xiàn)場的多次觀察和反復(fù)研究，高濃度煤塵不僅引發(fā)工人患塵肺疾病外，同時也是煤礦安全生產(chǎn)的重大隱患，造成煤塵爆炸，導(dǎo)致重大煤礦安全生產(chǎn)事故。由于煤塵的粒徑較小，使其表面自由能增大，從而提高了其化學(xué)活性和氧化生熱能力。當(dāng)氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不能及時散發(fā)，在高溫?zé)嵩吹淖饔孟?，就會促使反?yīng)自動加速，最終導(dǎo)致煤塵燃燒甚至爆炸。由于綜合機械化開采，生產(chǎn)能力較大、推進速度較快，掘進工作面的粉塵危害日益凸出。同時因煤的揮發(fā)分較高，煤塵具有燃燒和爆炸性，高濃度粉塵給礦井安全生產(chǎn)帶來了潛在的巨大威脅；掘進工作面的高濃度粉塵降低了可視范圍，但是由于高強度機械化開采，掘進工作面礦工的粉塵接觸濃度仍然較高。也在一定程度上影響礦工的情緒，造成勞動生產(chǎn)率下降；礦工長期接觸高濃度粉塵，嚴(yán)重危害其身體健康。高效控除塵系統(tǒng)設(shè)計對于綜掘工作面。

4.改進前存在問題

掘進巷道內(nèi)降塵主要靠機頭的噴霧和掌子頭的凈化水幕。

（1）機頭的噴霧閥門，不能自動開啟和關(guān)閉，當(dāng)皮帶上無煤時，如果皮帶司機不能及時關(guān)閉閥門，皮帶上淋水過多，會造成皮帶運轉(zhuǎn)打滑，易出現(xiàn)生產(chǎn)事故。

（2）機頭的噴霧閥門不能根據(jù)煤量的大小自動調(diào)節(jié)水流量，由于皮帶上煤量不均勻，當(dāng)煤量大時，需要人工調(diào)大閥門增加噴霧量，但當(dāng)煤量小時，如果不能及時調(diào)小噴霧量，會造成稀煤泥現(xiàn)象，影響煤質(zhì)。

（3）由于掘進巷道運距長，且凈化水幕不能自動開啟關(guān)閉，凈化水幕只能安裝在掌子頭處，當(dāng)出煤時需要人工打開，不出煤時關(guān)閉，需要專人去操作，增加勞動成本，且降塵效果不好。

（4）之前的凈化水幕只是在水管上鉆幾個噴水孔，不但容易堵眼，而且噴霧效果不好，會形成水流沖刷底板，影響底板硬化。

（5）由于之前的凈化水幕只在掌子頭處安裝，降塵效果非常不好，但如果在巷道中間再加設(shè)幾處，工人一個班需要在巷道內(nèi)頻繁的奔波幾千米去開啟關(guān)閉水幕閥門，嚴(yán)重增加工人的勞動強度。

5.改造后

本次設(shè)計達到的目的在礦井運輸巷道安裝自動噴霧凈化水幕，實現(xiàn)井下出煤與巷道風(fēng)流凈化完美結(jié)合，對巷道揚起的粉塵（特別是高強皮帶采掘頭面搭接點揚起的粉塵）需及時進行凈化，提高空氣質(zhì)量、改善井下作業(yè)環(huán)境，保證職工人身安全和身體健康，杜絕煤塵爆炸事故發(fā)生；另外，節(jié)約人工，減少用水量，提高巷道使用年限。

（1）該裝置不受供應(yīng)限制，需要時可自行加工。

（2）水幕可全斷面噴霧。

（3）水幕霧化效果好、耗水量小、降塵效率高。

6.總結(jié)

凈化水幕改進后，提高了安全的可靠性；減少了工人患塵肺疾病積煤大等事故發(fā)生比例，延長了巷道的使用壽命，節(jié)省因維修巷道而支出的費用。改進以后我們可用自己的材料加工，自己組裝。不僅為我礦節(jié)約材料費，更可隨時去加工組裝，為井下生產(chǎn)需要提供便利，在此要感謝我的同事及領(lǐng)導(dǎo)協(xié)助我能夠順利的完成機尾改進。

（作者單位：平煤股份一礦）