李博強(qiáng) 康松松
(山西新景礦煤業(yè)有限責(zé)任公司,山西 陽(yáng)泉 045000)
新景公司丈八一區(qū)15#煤層的平均厚度為6.0m,采用長(zhǎng)壁垮落回采工藝。通常在15#煤層上方的9#煤層或者11#煤層中布置一條高抽巷來解決15#煤層上方臨近煤層和巖層中的瓦斯。由于9#煤層和11#煤層的不穩(wěn)定性導(dǎo)致大多數(shù)情況下煤層不存在,所以高抽巷基本上都是巖巷或半煤巖巷。采用EBZ260W掘進(jìn)機(jī)施工高抽巷,單進(jìn)比炮掘提高了一倍。但在截割巖石過程中,即使打開截割頭的內(nèi)外噴霧,司機(jī)處的粉塵濃度依然高達(dá)1281.6mg/m3,使用除塵風(fēng)機(jī)后粉塵濃度降到26.5mg/m3,效果十分顯著,極大地降低了矽肺病的發(fā)病率。
HCN400/1a型濕式除塵器與綜掘機(jī)機(jī)組,同時(shí)配套使用掘進(jìn)壓入通風(fēng)系統(tǒng),共同組成長(zhǎng)壓短抽濕式除塵系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括附壁式風(fēng)筒和高效濕式除塵器,具有較高的收塵效率和高除塵效率,二者有機(jī)結(jié)合,達(dá)到了理想的除塵效果,主要技術(shù)參數(shù)見表1。
表1 技術(shù)參數(shù)
(1)工作面主要設(shè)備
EBZ260W型掘進(jìn)機(jī)、橋式皮帶輸送機(jī)、HCN400/1a型濕式除塵器、FBCD/No.6.3 2×18.5kW型對(duì)旋風(fēng)機(jī)、Φ900mm附壁風(fēng)筒。
(2)工作面供風(fēng)
由兩臺(tái)FDIINO/6/2×55kW型局扇(一臺(tái)運(yùn)行,一臺(tái)備用)提供。局扇吸風(fēng)量:576 m3/min;風(fēng)筒出口風(fēng)量:400m3/min。
(1)主要結(jié)構(gòu)
除塵設(shè)備包括負(fù)壓風(fēng)筒、HCN400/1a型濕式除塵器、風(fēng)機(jī)、排污泵以及附壁風(fēng)筒等。
HCN400/1a型濕式除塵器主要由進(jìn)風(fēng)口、箱體、噴嘴、除霧墊層、進(jìn)水口、水滴分離器、水位指示器、排污口、出風(fēng)口等組成。除塵采用霧化、凝聚和脫水三個(gè)環(huán)節(jié)。含塵空氣經(jīng)過風(fēng)筒進(jìn)入除塵器后首先進(jìn)入霧化區(qū),與從噴嘴噴出的水霧以較高的相對(duì)速度接觸,接著塵粒表面附著的氣膜被沖破,塵粒被水濕潤(rùn),發(fā)生激烈的凝聚,凝聚形成的含塵水滴在經(jīng)過除霧墊層時(shí)大部分被捕捉、聚集,然后形成污水排出,還有一部分水滴在經(jīng)過水滴分離器時(shí)通過波紋板被分離下來,以污水的形式排出,最后從水滴分離器中排出的空氣是清潔空氣。
附壁風(fēng)筒內(nèi)帶風(fēng)門,與供風(fēng)風(fēng)筒連接。掘進(jìn)過程中除塵時(shí)將風(fēng)門關(guān)閉,使風(fēng)流從附壁風(fēng)筒側(cè)壁流出,原軸向吹向工作面的風(fēng)流減速改為螺旋狀吹向工作面,阻擋粉塵向后擴(kuò)散,使大部分粉塵進(jìn)入除塵器。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)不工作時(shí)把風(fēng)門打開,使風(fēng)流直接吹向工作面。
圖1 除塵系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)
(2)除塵工藝
位于 HCN400/1a型濕式除塵器后面的風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力,通過負(fù)壓風(fēng)筒將工作面的粉塵吸入除塵器進(jìn)行處理,排污泵將除塵器污水排至工作面與矸石粉料混合。巷道的供風(fēng)量設(shè)計(jì)為400m3/min,除塵風(fēng)機(jī)最大吸風(fēng)量為350m3/min。為防止部分粉塵擴(kuò)散至巷道后方,在供風(fēng)風(fēng)筒側(cè)安裝附壁風(fēng)筒,除塵時(shí)將附壁風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)門關(guān)閉,原軸向吹向巷道掘進(jìn)工作面的風(fēng)流改為由司機(jī)后方吹向掌頭,阻擋粉塵向后方擴(kuò)散。除塵時(shí)附壁風(fēng)筒必須超前于除塵風(fēng)機(jī)出風(fēng)口,但距離不得大于5m。
圖2 除塵風(fēng)機(jī)在80121高抽巷巷道布置方式
圖3 除塵風(fēng)流示意圖
(1)除塵污水排放問題
污水通過排污泵排至掘進(jìn)面。將污水通過排污泵及細(xì)管排至綜掘機(jī)切割臂處與矸石粉料混合,掘進(jìn)機(jī)司機(jī)可根據(jù)觀察到除塵器的用水情況適當(dāng)調(diào)節(jié)除塵用水。
(2)除塵器移動(dòng)及布置方式
除塵器通過連桿與橋式皮帶輸送機(jī)連接,風(fēng)筒安裝在橋式皮帶輸送機(jī)側(cè)面并延伸至綜掘機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)處,實(shí)現(xiàn)除塵器與綜掘機(jī)的聯(lián)動(dòng)。
(3)調(diào)整設(shè)備線路布置,解決除塵啟動(dòng)繁瑣的問題
除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)與排污電機(jī)均由掘進(jìn)機(jī)電控箱控制,由掘進(jìn)機(jī)司機(jī)一人操作。
新景公司通風(fēng)工區(qū)測(cè)塵組對(duì)80121高抽巷使用除塵風(fēng)機(jī)前后進(jìn)行了7次的粉塵濃度測(cè)試,分別在下圖三個(gè)位置(司機(jī)處、掘進(jìn)機(jī)后5m、除塵器后25m)進(jìn)行了測(cè)定。
圖4 測(cè)塵位置示意圖
經(jīng)過數(shù)組測(cè)定數(shù)據(jù)得到如表2所示結(jié)果。
表2 80121高抽巷使用除塵風(fēng)機(jī)前后粉塵濃度測(cè)試結(jié)果
HCN400/1a型濕式除塵器操作方便,可由掘進(jìn)機(jī)司機(jī)一鍵啟??刂朴盟浚龎m效率高達(dá)97%,具有良好除塵和水霧分離效果,風(fēng)流中粉塵濃度降低幅度較大,很大程度上降低了工人得矽肺病的幾率。