張 永 朱慎強(qiáng)

（淮北礦業(yè)集團(tuán)有限公司桃園煤礦 安徽 宿州 234116）

礦井粉塵是煤礦五大自然災(zāi)害之一，塵肺病始終是煤礦職工的最大殺手，有些煤塵在一定條件下還能引起爆炸。 礦井粉塵惡化井下作業(yè)環(huán)境、威脅職工身體健康和安全生產(chǎn)，統(tǒng)計(jì)表明，煤礦職工塵肺病和煤塵爆炸造成的經(jīng)濟(jì)損失每年高達(dá)近20 億元。 因此進(jìn)行礦井粉塵綜合防治具有重要意義。

1 概況

桃園礦主采72、82、10 等3 個(gè)煤層均具有爆炸危險(xiǎn)性。近年來(lái)，隨著礦井采掘機(jī)械化水平的不斷提高， 也給粉塵防治提出了新的課題。由于國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)設(shè)計(jì)上的問(wèn)題，采煤機(jī)自帶的內(nèi)外噴霧系統(tǒng)一方面霧化效果差，另一方面易出現(xiàn)堵塞，使噴霧系統(tǒng)失去應(yīng)有的作用。一旦噴霧系統(tǒng)失靈，割煤作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的煤塵量非常大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出煤塵爆炸的濃度底限，造成工作面能見(jiàn)度低、煤塵飛揚(yáng)，嚴(yán)重惡化職工作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境，職工發(fā)生塵肺病的幾率呈幾何倍增長(zhǎng)。

針對(duì)淮北礦業(yè)集團(tuán)公司所屬煤礦井下實(shí)際，特別是井下用水水質(zhì)差、壓力大、頻繁開(kāi)啟、工作環(huán)境惡劣等情況，首次將“高壓微霧除塵”技術(shù)引入煤礦井下，取得了好的效果。

2 高壓微霧除塵設(shè)施

2.1 工作原理

高壓微霧除塵設(shè)施分為QDPW-2 型氣動(dòng)高壓微霧除塵設(shè)施和ZDPW-2 型自動(dòng)高壓微霧除塵設(shè)施兩種。適用于礦井和地面煤炭生產(chǎn)和運(yùn)輸系統(tǒng)、采區(qū)主要進(jìn)回風(fēng)石門(mén)、采掘工作面進(jìn)回風(fēng)巷道。

高壓微霧除塵設(shè)施主要由主控裝置器、不銹鋼過(guò)濾器、不銹鋼截止閥、高壓鋼鞭管、銅管件接頭、氣動(dòng)閥幾部分組成。

安裝示意圖

QDPW-2 型氣動(dòng)高壓微霧除塵設(shè)施是利用井下壓風(fēng)管道的風(fēng)作動(dòng)力，通過(guò)氣動(dòng)箱控制截止閥斷開(kāi)、導(dǎo)通，帶動(dòng)氣動(dòng)閥斷開(kāi)、導(dǎo)通管路將高壓水送到各噴嘴， 經(jīng)霧化后以1～15um 的微霧射到整個(gè)空間，水霧在空氣中流動(dòng)，達(dá)到迅速除塵的目的。

ZDPW-2 型自動(dòng)高壓微霧除塵設(shè)施是利用井下管道的水壓，通過(guò)浮球閥放水，帶動(dòng)高壓截止閥工作，打開(kāi)管路將高壓水送到各噴嘴，經(jīng)霧化后以1～15um 的微霧射到整個(gè)空間，水霧在空氣中流動(dòng)，根據(jù)需要進(jìn)行間歇性的自動(dòng)噴霧→自動(dòng)停止→再自動(dòng)噴霧， 反復(fù)循環(huán)作業(yè)，無(wú)需人工進(jìn)行控制，達(dá)到迅速除塵的目的。

2.2 高壓微霧除塵設(shè)施的特點(diǎn)

高壓微霧除塵設(shè)施具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）集中運(yùn)行：管路自動(dòng)排水系統(tǒng)集中運(yùn)行，穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化管理；

2）降低能耗：直接以水、氣壓為動(dòng)力，無(wú)需空氣壓縮機(jī)等輔助設(shè)備；

3）可靠除塵：采用多重水處理系統(tǒng)，充分解決水質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的影響，采用精密加工的微霧不銹鋼陶瓷噴嘴，耐磨性好、無(wú)滴水、無(wú)堵塞、霧化除塵效果佳，噴霧粒子僅為1um～15um；

4）除塵空間大：除塵空間大且可任意調(diào)節(jié)，在流量范圍內(nèi)可任意配置噴嘴，對(duì)噴嘴的壓力和流量可以進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)；

5）清潔衛(wèi)生：微霧除塵系統(tǒng)的霧化水非循環(huán)使用，不會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌的滋生和繁殖；

6）純機(jī)械式裝置：不采用電力控制，不產(chǎn)生電火花，不涉及礦用產(chǎn)品防爆問(wèn)題；

7）使用方便：利用煤礦井下現(xiàn)有的壓風(fēng)、供水系統(tǒng)即可，安裝十分方便；

8）耐用性能好：主要機(jī)械裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、科學(xué)，故障率非常低；

9）適用范圍廣：煤礦井下和地面煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)所有地點(diǎn)。

2.3 高壓微霧除塵設(shè)施的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

2009 年5 月1 日開(kāi)始桃園礦先后在1001 綜采工作面風(fēng)巷、北四采區(qū)運(yùn)輸上山兩個(gè)地點(diǎn)安裝使用QDPW-2 型氣動(dòng)高壓微霧除塵設(shè)施；在一水平主運(yùn)石門(mén)安裝使用ZDPW-2 型自動(dòng)高壓微霧除塵設(shè)施。

1）1001 綜采工作面（QDPW-2 型氣動(dòng)高壓）：選擇在工作面風(fēng)巷距上出口30m～200m 安裝一組6 道氣動(dòng)高壓微霧除塵設(shè)施。

2）北四采區(qū)運(yùn)輸上山（QDPW-2 型氣動(dòng)高壓）：根據(jù)運(yùn)輸上山的實(shí)際情況， 選擇了在距采區(qū)煤眼上口向上50m 處安裝一組6 道氣動(dòng)高壓微霧除塵設(shè)施。

圖2

3）一水平主運(yùn)石門(mén)（ZDPW-2 型自動(dòng)高壓）：選擇在該巷道距離副井西車(chē)場(chǎng)10m～200m 范圍內(nèi)安裝一組6 道自動(dòng)高壓微霧除塵設(shè)施。

應(yīng)用期間沒(méi)有出現(xiàn)任何故障，而且除塵效果明顯。

2.4 應(yīng)用效果分析

應(yīng)用過(guò)程中， 每天安排專(zhuān)職人員使用GH100 型粉塵采樣器對(duì)應(yīng)用地點(diǎn)粉塵濃度進(jìn)行觀測(cè)。 通過(guò)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)1001 綜采工作面全塵由平均83.33 mg/m3 降為使用后的6.9mg/m3，降塵率為91.7%；北四運(yùn)輸上山由34.51 mg/m3 降為5.4 mg/m3，降塵率為84.2%；一水平主運(yùn)石門(mén)由2.02 降為0.9，降塵率為55.9%。 對(duì)比分析除塵效果非常明顯，極大地改善了井下工作環(huán)境。 圖2 是以1001 風(fēng)巷為例繪制的曲線圖。

3 結(jié)論

1）經(jīng)濟(jì)效益：推廣應(yīng)用高壓微霧除塵設(shè)施后，可以從相當(dāng)程度上杜絕煤礦煤塵爆炸事故的發(fā)生，大幅度減少煤礦企業(yè)職工矽肺病的發(fā)生率，也就是直接減少了煤礦因煤塵爆炸和矽肺病帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)損失，其潛在的經(jīng)濟(jì)效益無(wú)法估量。

2）社會(huì)效益：推廣應(yīng)用高壓微霧除塵設(shè)施后，既保證了煤礦安全生產(chǎn)，又保證了職工身體健康，可以改善煤礦企業(yè)的社會(huì)形象，提高煤礦企業(yè)的美譽(yù)度，產(chǎn)生的社會(huì)效益同樣不可估量。

從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的分析可知，高壓微霧除塵設(shè)施有針對(duì)性的解決了煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的大問(wèn)題，其推廣應(yīng)用前景十分樂(lè)觀。