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)

礦山主井風流凈化及風量控制技術(shù)研究

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)

闡述了安慶銅礦主井破碎硐室的粉塵以及礦石運輸時的揚塵對主井風流污染的問題。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,達到了凈化主井風流,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)計主井為回風井,但由于受沒有安裝調(diào)風設(shè)施以及主井口地勢高的雙重影響,主井不但不出風,反成為礦井的主要進風井之一,進風量達40～70m3/s。因受兩個破碎硐室的影響,主井所進風流風質(zhì)較差(風流含塵濃度大于0.5mg/m3),嚴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輸?shù)膿P塵對主井進風的污染,經(jīng)過研究,確定對主井風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)塵點有2#破碎機進料口(下稱1#產(chǎn)塵點)、2#破碎機出料口(下稱2#產(chǎn)塵點)、2#破碎機與出料口相對一側(cè)底座處(下稱3#產(chǎn)塵點)。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際情況,確定-616m破碎硐室采用濕式除塵器。

處理風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,是4個方案中的最優(yōu)方案。

根據(jù)上述分析與比較,確定采用三點密閉、兩點集塵、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

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

2 應用效果及分析

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,在破碎機正常運行時,選定了破碎機頂部操作平臺、破碎機電機平臺、破碎硐室地面、-580m中段石門4個崗位粉塵采樣點,用粉塵采樣器集中采樣,對比測定除塵器正常運行前后各采樣點的粉塵濃度(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)點的粉塵濃度基本達到國家標準。破碎機頂部操作平臺的粉塵濃度為3.17mg/m3,雖未達到2mg/m3的國家標準,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中段進風石門內(nèi)風流的粉塵濃度為0.45mg/m3,比原0.97mg/m3降低了一半多,也低于新鮮風風質(zhì)標準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中段的進風源,對工人的身體健康十分不利。在破碎硐室安裝并運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,正常運行后,作業(yè)崗位的粉塵濃度基本達到國家標準。

(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,且安裝維護簡單,運行穩(wěn)定可靠。

[1]陳友良.安慶銅礦井下通風系統(tǒng)空氣幕技術(shù)應用實踐[J].有色金屬(礦山部分),2005,(6).

[2]王海寧,牛忠育,吳彥軍.礦用空氣幕控制井下循環(huán)風流的應用研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2009,(1).

[3]宋和君,王海寧.礦工呼吸系統(tǒng)的職業(yè)損傷與防護[J].礦業(yè)工程,2007,(5).

[4]練偉春.凡口鉛鋅礦通風系統(tǒng)的發(fā)展與優(yōu)化[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2008,(S).

[5]龔國昌,王永奇.掘進機在非煤礦山應用中的產(chǎn)塵治理[J].采礦技術(shù),2009,9(3):70～71.

[6]王夢東.沖激式除塵機組常見故障分析[J].礦山機械,2005,33(12):110～111.

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。