何明偉

國家能源集團神東榆家梁煤礦 陜西 神木 719000

為提高煤炭資源回收率,在具備條件的煤礦采用沿空留巷技術已成為一種趨勢。使用沿空留巷工藝時,綜采工作面的順槽通常采用單巷掘進。單巷掘進期間,主要依靠局部通風機正壓通風,該巷道內全部為污濁風流。工作面生產期間截割產生的大量煤塵、巖塵彌漫在巷道中,不僅對作業(yè)人員的身體健康帶來極大的傷害,而且粉塵濃度大直接影響工作面的視線,給作業(yè)人員造成了安全威脅,更嚴重的是,當巷道內煤塵積聚達到下限時,會帶來煤塵爆炸的危險。為了改善這一局面,榆家梁煤礦在連續(xù)采煤機單巷掘進工作面安裝KCS系列礦用濕式除塵風機,并配套采用其它綜合措施,起到了較好的防塵、降塵效果。

一、工作面概況

1、工作面圍巖特征及煤層賦存情況。巷道沿52煤煤層頂板掘進,工作面直接頂巖性為粉砂巖,厚度2.5－3.6m,灰色,泥質膠結,水平層理；老頂為中砂巖,厚度20.8－27.6m,灰白色,泥質膠結,均勻層理。直接底為粉砂巖,厚度大于1.8m,灰色,泥質膠結,具緩斜層理及水平層理。工作面煤層屬低變質煙煤,黑色塊狀,硬度大,賦存穩(wěn)定。

根據(jù)2018年沈陽煤科院鑒定結果,榆家梁煤礦52煤層煤塵爆炸性屬有爆炸性,爆炸性指數(shù)33.9%。如果煤塵防治工作不到位,將會造成煤塵爆炸事故。

2、巷道布置及設備配套。52308運順為單巷掘進,矩形巷道,全部使用引進的連續(xù)采煤機及其配套設備施工。選擇型號為FBDY－№6.3/2×30局扇2臺,配套Ф800mm膠質抗靜電阻燃風筒為掘進工作面供風。

二、濕式除塵風機的使用

1、濕式除塵風機的工作原理及特點。KCS系列礦用濕式除塵風機利用空氣動力特性具有潛在的分離氣載粉塵的能力直接將粉塵分離捕獲而達到塵氣分離、凈化空氣的理念,運用分離葉輪強大的離心力,將含塵空氣中的粉塵顆粒與水霧霧粒形成的含塵液滴排出。取代傳統(tǒng)的過濾裝置,徹底解決由于濾網(wǎng)存在而引起的除塵系統(tǒng)阻力大、風量處理能力差、除塵效率低以及濾網(wǎng)堵塞導致使用維護繁瑣等問題。它主要由吸風道、除塵器、主機、消聲器等組成,結構緊湊,堅固耐用,使用安全,維護方便。

2、除塵風機的安裝與使用。(1)52308運順單巷掘進采用長壓短抽混合式通風布置的,除塵風機安設在距工作面50～300m處,隨掘進前移,見圖1。除塵風機配套使用φ800mm負壓骨架風筒。

圖1 單巷掘進混合式通風布置示意圖

(2)除塵風筒的吸入口應安設甲烷傳感器,報警濃度≥1.0%,斷電濃度≥1.0%,復電濃度＜1.0%,斷電范圍：工作面及回風巷全部非本質安全型電氣設備。

(3)除塵風機要派專人掛牌管理,風機啟動前必須由瓦檢員檢查除塵風機及開關附近10m范圍內的CH4濃度,當CH4濃度小于0.5%時方可啟動。

(4)使用前應檢查除塵風機各緊固件是否齊全、牢固,連接是否可靠,葉輪的旋轉方向是否正確,試運轉是否靈活、有無雜音或異常聲、撞擊聲。

(5)濕式除塵風機開停機順序：先打開向除塵風機供水的閥門,處于噴霧狀態(tài)下,再啟動風機。停機順序：先關閉風機再關閉噴霧閥門。

(6)工作面停止生產10min后方可停止除塵風機。

(7)濕式除塵風機噴嘴和濾網(wǎng)檢查與維護：每天至少對濾網(wǎng)及噴霧降塵裝置停機進行清理積塵1次,每周對噴嘴檢查和維護1次。

3、除塵風筒的安裝與維護

(1)為保證除塵風機的除塵效果,要根據(jù)巷道高度和設備參數(shù),選擇合適直徑的除塵風筒尺寸,一般情況下,除塵風筒直徑越大,除塵效果越明顯。

(2)除塵風筒使用鐵絲吊掛在巷道的邊錨桿上。風筒采用雙反邊連接,接口必須使用風筒接口器,風筒要進行編號管理,有漏風的風筒要及時進行修補或更換,以減少漏風現(xiàn)象。風筒吊掛要做到逢環(huán)必掛,并達到平、直、穩(wěn)的要求,防止設備移動時損壞。

(3)加裝可伸縮式前探裝置。

負壓風筒吸風口距掘進頭越近,除塵效果越好。在工作面生產期間,隨著掘進頭的推進,除塵風筒吸風口距掘進頭越來越遠,除塵效率也越來越低。為了解決這一問題,52308掘進工作面在生產期間采用了負壓風筒可伸縮式前探裝置。

使用該裝置可使除塵風筒向前移動至空頂范圍內,從而使除塵風筒吸風口與掘進頭的距離始終保持最近,達到最佳的除塵效果。

圖2 除塵風筒延伸至空頂

三、濕式除塵風機除塵效果分析

在掘進期間,在保證其他條件不變的情況下,使用CCZ－1000型測塵儀對濕式除塵風機使用前后對連采機司機作業(yè)點及連采機后10m處的粉塵濃度進行測試。各測點布置和粉塵濃度見表1。

表1 測點布置和粉塵濃度

從表1中可以看出,在不同的測點位置,濕式除塵風機開啟后,全塵濃度和呼塵濃度均降低30%以上,特別是當除塵風筒吸風口在煤機司機處時,連采機司機作業(yè)點的全塵濃度和呼塵濃度能降低40%左右,說明濕式除塵風機在單巷掘進工作面起到了較好的效果。

四、結論

單巷掘進期間使用濕式除塵風機,可以有效降低各作業(yè)點和巷道內的粉塵濃度,減少了煤塵積聚,為作業(yè)人員營造良好的作業(yè)環(huán)境,同時降低了塵肺病的發(fā)病幾率,取得了良好的安全和經濟效益,為單巷掘進工作面粉塵防治工作提供了參考。