陳磊 王明洋 高書杰

摘 要：針對(duì)一礦目前防塵工作的實(shí)際現(xiàn)狀，隨著采掘速度的不斷加快，巷道也越來越遠(yuǎn)，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(jì)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(yuǎn)，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(duì)一礦目前防塵工作的實(shí)際現(xiàn)狀，同時(shí)也為了減小常開大巷水幕對(duì)巷道底板沖刷的影響和降低礦井大量出煤運(yùn)輸所引起的煤塵，我們對(duì)采掘巷道凈化水幕做了進(jìn)一步的改進(jìn)，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(jìn)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(dá)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(jìn)為出煤自動(dòng)噴霧凈化水幕。

1.自動(dòng)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(jī)械控制，與電磁閥門相比較，機(jī)械閥門相對(duì)簡單，對(duì)工人素質(zhì)要求不高，易于安裝。礦井運(yùn)輸巷道安裝自動(dòng)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(diǎn)

該裝置采用片閥對(duì)風(fēng)流凈化水幕進(jìn)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(shí)，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(shí)現(xiàn)風(fēng)流凈化水幕自動(dòng)控制。實(shí)施效果自動(dòng)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(jìn)前，水幕的長時(shí)間開啟，造成了水量的極大浪費(fèi)。在水幕改進(jìn)后，節(jié)約了大量水資源。2、改進(jìn)前由于噴霧對(duì)地面沖刷造成硬化地面的嚴(yán)重破壞，安裝自動(dòng)噴霧后，目前水流對(duì)巷道底板的沖刷大大減小。3、經(jīng)過自動(dòng)噴霧凈化后，井下各工作面進(jìn)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(jià)格低廉，實(shí)用性強(qiáng)，有很好的應(yīng)用價(jià)值和推廣價(jià)值。

3.水幕改進(jìn)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?jí)m肺疾病外，同時(shí)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(shí)散發(fā)，在高溫?zé)嵩吹淖饔孟?，就?huì)促使反應(yīng)自動(dòng)加速，最終導(dǎo)致煤塵燃燒甚至爆炸。由于綜合機(jī)械化開采，生產(chǎn)能力較大、推進(jìn)速度較快，掘進(jìn)工作面的粉塵危害日益凸出。同時(shí)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(jìn)工作面的高濃度粉塵降低了可視范圍，但是由于高強(qiáng)度機(jī)械化開采，掘進(jìn)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(dòng)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(jì)對(duì)于綜掘工作面。

4.改進(jìn)前存在問題

掘進(jìn)巷道內(nèi)降塵主要靠機(jī)頭的噴霧和掌子頭的凈化水幕。

（1）機(jī)頭的噴霧閥門，不能自動(dòng)開啟和關(guān)閉，當(dāng)皮帶上無煤時(shí)，如果皮帶司機(jī)不能及時(shí)關(guān)閉閥門，皮帶上淋水過多，會(huì)造成皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)打滑，易出現(xiàn)生產(chǎn)事故。

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

（3）由于掘進(jìn)巷道運(yùn)距長，且凈化水幕不能自動(dòng)開啟關(guān)閉，凈化水幕只能安裝在掌子頭處，當(dāng)出煤時(shí)需要人工打開，不出煤時(shí)關(guān)閉，需要專人去操作，增加勞動(dòng)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(gè)噴水孔，不但容易堵眼，而且噴霧效果不好，會(huì)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(gè)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(dòng)強(qiáng)度。

5.改造后

本次設(shè)計(jì)達(dá)到的目的在礦井運(yùn)輸巷道安裝自動(dòng)噴霧凈化水幕，實(shí)現(xiàn)井下出煤與巷道風(fēng)流凈化完美結(jié)合，對(duì)巷道揚(yáng)起的粉塵（特別是高強(qiáng)皮帶采掘頭面搭接點(diǎn)揚(yáng)起的粉塵）需及時(shí)進(jìn)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(shí)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(jìn)后，提高了安全的可靠性；減少了工人患?jí)m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(fèi)用。改進(jìn)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(fèi)，更可隨時(shí)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(jī)尾改進(jìn)。

（作者單位：平煤股份一礦）