杜國興
(山西汾西礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司雙柳煤礦防突區(qū), 山西 柳林 033300)
煤礦開采各工藝流程都會產(chǎn)生大量的粉塵,特別是掘進(jìn)機的截割過程,煤體因受到剪切作用而產(chǎn)生大量粉塵。檢測及統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,綜掘面的粉塵濃度如不進(jìn)行處理,會危害到職工的健康。另外還會造成能見度大幅降低,使用的擋塵簾、灑水滅塵等降塵措施會容易阻擋綜掘機司機視線,造成井下安全事故的發(fā)生。因此,必須采取更有效的措施來降低綜掘面的粉塵治理工作,保證職工的身心健康及煤礦的開采的安全。
2527和2526工作面是雙柳煤礦在+360 m東翼一盤區(qū)下層面布置的兩條綜掘巷道,當(dāng)前掘進(jìn)速度良好,給企業(yè)產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。但是,隨著巷道的延伸,供風(fēng)阻力增加、風(fēng)筒漏風(fēng),致使工作面的污風(fēng)風(fēng)流排放速度降低,風(fēng)流中煤塵濃度急劇增大,巷道污染時間加長,工作面氣候環(huán)境不斷惡化。因此,煤礦技術(shù)部門也采取了一系列的降塵措施,先后采用了擋塵簾、灑水滅塵、沖刷巷道等措施,盡管對于降低粉塵濃度起到了積極作用,但是測試結(jié)果仍顯示現(xiàn)場的粉塵質(zhì)量濃度為350~500 mg/m3。所以必須采取更有效的降塵措施來降低粉塵濃度。2017年5月,在2527工作面掘進(jìn)至300余米時,雙柳煤礦引進(jìn)泰安市鼎鑫礦用設(shè)備有限公司生產(chǎn)的KCS-408ZZ型濕式振弦除塵風(fēng)機,取得了良好的降塵效果。后面將其推廣至2526掘進(jìn)工作面進(jìn)行使用,同樣也起到了很好的降塵效果[1]。
KCS-408ZZ濕式振弦除塵風(fēng)機由于集成了多種先進(jìn)的除塵原理,本除塵風(fēng)機與同用途的其它產(chǎn)品相比,濕式振弦除塵風(fēng)機除塵范圍大,KCS-408ZZ濕式振弦除塵風(fēng)機對0.5μm以外的粉塵粒子,都有很好的效果;除塵效率高,性能穩(wěn)定,除塵效果不隨工作時間改變;KCS-408ZZ濕式振弦除塵風(fēng)機處理風(fēng)量大、能耗低,節(jié)能達(dá)到2/3;該風(fēng)機結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕便,方便移動,運行成本費用比較低[2]。
KCS-408ZZ型除塵風(fēng)機的主要技術(shù)參數(shù):額定處理風(fēng)量408 m3/min;電機功率37 kW;總粉塵除塵效率≥99%;呼吸性粉塵除塵效率≥90%;適用除塵質(zhì)量濃度范圍為0~20 000 mg/m3。其機外形如圖1所示。
圖1 KCS-408ZZ型除塵風(fēng)機外形示意圖
對于局部通風(fēng)機與除塵風(fēng)機均為長壓短抽式布置,除塵風(fēng)機抽出式風(fēng)筒懸掛在供風(fēng)風(fēng)筒的另一側(cè),由于骨架式風(fēng)筒的可以進(jìn)行伸縮,可以不用對除塵風(fēng)機進(jìn)行移動,保障其穩(wěn)定性,具體安裝示意圖如圖2 所示[3]。
圖2 濕式振弦除塵風(fēng)機、風(fēng)筒布置圖
使用濕式振弦除塵風(fēng)機必須做好工作面風(fēng)量與抽出風(fēng)量的匹配的工作,保障不出現(xiàn)循環(huán)風(fēng),同時,還需要提高綜掘面巷道的通風(fēng)質(zhì),實現(xiàn)綜掘面的最佳排塵效果。掘進(jìn)工作面供風(fēng)量Q供與除塵風(fēng)機風(fēng)量Q抽應(yīng)相匹配:Q供=Q抽+60vS[4]。公式當(dāng)中v為是風(fēng)筒重疊段巷道最低排塵風(fēng)速。
為了提高除塵風(fēng)機的作業(yè)效果,需要加強對其使用和管理。對此雙柳煤礦制定了詳細(xì)的管理措施,具體有以下幾點:除塵風(fēng)機與壓入式風(fēng)機實行聯(lián)動閉鎖;除塵風(fēng)機實行專人管理,保障其正常的維修和保養(yǎng);設(shè)定壓入式風(fēng)機風(fēng)筒末端風(fēng)量大于除塵風(fēng)機吸入風(fēng)量;供應(yīng)適量的凈壓水給除塵風(fēng)機,同時需要堅持其使用,工作狀態(tài)下需要實行噴霧,停止運轉(zhuǎn)時將噴霧裝置關(guān)閉好。
雙柳煤礦2527、2526綜掘工作面為煤巷,煤巷斷面積均為10.4 m2,采用的是壓入式通風(fēng)方式,對旋軸流式局部通風(fēng)機功率2×55 kW。用AKFC-92A型礦用粉塵采樣器采樣,進(jìn)行粉塵濃度的跟蹤檢測。在沒有開啟濕式振弦除塵風(fēng)機前,綜掘面重疊段和風(fēng)機后檢測數(shù)據(jù)為全塵質(zhì)量濃度分別為286 mg/m3、375 mg/m3,呼塵質(zhì)量濃度分別為 78 mg/m3、129 mg/m3。對除塵風(fēng)機進(jìn)行啟動作業(yè)后,相應(yīng)的粉塵濃度檢測值見表1所示。
從表1的數(shù)據(jù)來看,開除塵風(fēng)機后粉塵濃度大幅度降低,重疊段和風(fēng)機后的除塵率都非常高,除塵效果非常好[5]。
表1 開除塵風(fēng)機前后粉塵濃度檢測值
煤礦粉塵不僅危害生產(chǎn)安全,還會威脅到職工的身體健康,必須做好綜掘面的粉塵治理工作?;陔p柳煤礦2527綜掘工作面開采期間粉塵濃度超高、職工作業(yè)環(huán)境差這一現(xiàn)狀,在原有防塵措施的基礎(chǔ)上引進(jìn)并投入使用了KCS-408ZZ型濕式振弦除塵風(fēng)機及其配套系統(tǒng)?,F(xiàn)場實踐應(yīng)用效果表明,該除塵風(fēng)機在2527掘進(jìn)工作面投入使用后除塵效果顯著。另外還需要采取相應(yīng)的綜合防塵措施來進(jìn)一步提高其降塵效果,畢竟單一的防塵措施能力有限。當(dāng)前KCS-408ZZ型除塵風(fēng)機已在雙柳煤礦進(jìn)行了全面的推廣應(yīng)用,希望可以給同類型的綜掘面的降塵提供參考。