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文檔簡介

第六章煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)綜合控塵技術(shù)6.1采煤工作面減塵技術(shù)一、采煤工作面粉塵的產(chǎn)生與分布采煤工作面在回采過程中產(chǎn)生的粉塵95%以上都是煤塵,巖塵和其他礦物粉塵只是在機組截割頂?shù)装寤蚍宽敃r產(chǎn)生的。在整個采煤工序中,煤塵主要來源于煤體的高速破碎。煤體第一次破碎:采煤機截齒截割或炸藥爆破時的強力破碎。摩擦破碎:擋煤板、刮板運輸機、轉(zhuǎn)載機、移架和放煤等造成。普采工作面粉塵濃度高于炮采的幾倍至十幾倍,而綜采又高于普采的幾倍至幾十倍。造成綜采如此高的粉塵濃度,采煤機作業(yè)是最主要的塵源,工作面移架產(chǎn)塵量居第二。6.1采煤工作面減塵技術(shù)一、采煤工作面粉塵的產(chǎn)生與分布(一)炮采工作面產(chǎn)塵及粉塵分布主要產(chǎn)塵工序是打眼和炸藥爆破落煤工序(60-75%)。對人體有直接危害的是打眼和運煤工序。炮采工作面各工序粉塵濃度分布6.1采煤工作面減塵技術(shù)一、采煤工作面粉塵的產(chǎn)生與分布(二)采煤機作業(yè)產(chǎn)塵及工作面煤塵濃度分布采煤機的割媒過程即產(chǎn)塵過程:(1)截煤時,截齒刀劍前的煤被壓實而成壓固核,當接觸應(yīng)力增加到極限值時,壓固核被壓碎產(chǎn)生煤塵;(2)大塊煤采落后,緊跟在后面的截齒切割厚度減小,增加了產(chǎn)塵量;(3)被割下和被滾筒拋出的煤,在彈性恢復(fù)是沿裂縫繼續(xù)分離成更小煤塊,同時產(chǎn)生煤塵;(4)截齒磨鈍后,各刃面變成了弧面,與煤碾壓和摩擦產(chǎn)生煤塵;(5)截齒對煤體的沖擊,割下來的煤相互碰撞及滾筒螺旋葉片裝煤時的二次破碎產(chǎn)生的煤塵。6.1采煤工作面減塵技術(shù)一、采煤工作面粉塵的產(chǎn)生與分布(二)采煤機作業(yè)產(chǎn)塵及工作面煤塵濃度分布采煤機產(chǎn)塵強度及其在工作面的分布規(guī)律,與采煤機本身的機械參數(shù)和工作狀況有關(guān),如采煤機滾筒截齒結(jié)構(gòu)和數(shù)目、切割滾筒的轉(zhuǎn)速、采煤機的牽引速度、截深、機體上安置的噴霧裝置的降塵效率以及采用順風(fēng)或逆風(fēng),單向或雙向割煤的作業(yè)方式等。6.1采煤工作面減塵技術(shù)一、采煤工作面粉塵的產(chǎn)生與分布(二)采煤機作業(yè)產(chǎn)塵及工作面煤塵濃度分布順風(fēng)切割采煤機四周煤塵M:采煤機中點;L,R:前后滾筒司機位置;B-2,B-4,B-6:距采煤機第2、4、6號支架位置圖6.1采煤工作面減塵技術(shù)一、采煤工作面粉塵的產(chǎn)生與分布(二)采煤機作業(yè)產(chǎn)塵及工作面煤塵濃度分布逆風(fēng)切割采煤機四周煤塵分布A-關(guān)閉所有噴頭;B-僅用外噴霧裝置;C-僅用內(nèi)噴霧裝置;D-開啟所有噴頭;L,R-前后滾筒司機位置;M-采煤機中點;B-2,B-4,B-6:距采煤機第2、4、6號支架位置6.1采煤工作面減塵技術(shù)一、采煤工作面粉塵的產(chǎn)生與分布(二)采煤機作業(yè)產(chǎn)塵及工作面煤塵濃度分布采煤機回風(fēng)側(cè)的煤塵濃度最低點后,煤塵濃度又逐漸增高,直至在某點達到最高值,該點稱為煤塵濃度最高點,其值約為前滾筒位置粉塵濃度的2-3倍,超過該點,煤塵濃度隨著與采煤機的距離增加而減小。一般來說,浮游煤塵的濃度越高、風(fēng)速越小、則煤塵濃度最高點與采煤機的距離越小。6.1采煤工作面減塵技術(shù)一、采煤工作面粉塵的產(chǎn)生與分布(三)移架產(chǎn)塵及工作面煤塵濃度分布采煤機前滾筒四周煤塵分布1-逆風(fēng)切割;2-順風(fēng)切割;A、B-采煤機逆、順風(fēng)切割擋煤板位置液壓支架支護作業(yè)是工作面塵源之一。移架產(chǎn)生的呼吸性粉塵約為采煤機司機處粉塵的31%6.1采煤工作面減塵技術(shù)一、采煤工作面粉塵的產(chǎn)生與分布(三)移架產(chǎn)塵及工作面煤塵濃度分布移架時的浮游粉塵濃度1-降柱;2-升柱;3-支架前移移架時產(chǎn)塵量和頂板強度成反比,與工作面所在盤區(qū)的上覆頂板巖層厚度成正比。6.1采煤工作面減塵技術(shù)一、采煤工作面粉塵的產(chǎn)生與分布(四)影響采煤工作面煤塵濃度的因素(1)煤體破碎程度生產(chǎn)強度越大,破碎煤體越多,產(chǎn)塵量越大;另外,截齒你的銳鈍程度及截深等截割參數(shù)對粉塵的產(chǎn)生及飛揚影響很大。6.1采煤工作面減塵技術(shù)截齒的產(chǎn)塵情況截深、齒速和產(chǎn)塵量的關(guān)系1in=0.0254m1ft=0.3048m6.1采煤工作面減塵技術(shù)一、采煤工作面粉塵的產(chǎn)生與分布(四)影響采煤工作面煤塵濃度的因素(2)煤體破含水分煤體水分增高。割煤時粉塵濃度降低。(3)環(huán)境濕度相對濕度高的采煤工作面粉塵不易飛揚,粉塵濃度相對較低。(4)通風(fēng)條件最佳排塵風(fēng)速風(fēng)速偏低,截割產(chǎn)生的粉塵不能被及時清洗;風(fēng)速過高,會將積塵吹揚起來。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)有下列情形之一,不得采取煤層注水:(1)圍巖有嚴重吸水膨脹性質(zhì);(2)注水后影響采煤安全或造成勞動條件惡化的薄煤層;(3)原有自然水分或防滅火灌漿后水分大于4%的煤層;(4)孔隙率小于4%的煤層;(5)煤層很松軟、破碎,打鉆孔時易塌孔、難成孔的煤層;(6)采用上行垮落法開采近距離煤層群或分層開采厚煤層,上層或上分層的采空區(qū)采取灌水防塵措施時的下一層或下一分層。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(一)煤層注水的實質(zhì)煤層注水是在回采前預(yù)先在煤層中打若干鉆孔,通過鉆孔注入壓力水,使其滲入煤體內(nèi)部,增加煤的水分和塵粒間的黏著力,并降低煤的強度和脆性,增加塑性,減少采煤時煤塵的生成量;同時將煤體中原生細塵黏結(jié)為較大的塵粒,使之失去飛揚能力。水在煤體中的運動可以分為壓差所造成的運動和它的自運動。壓差所造成的運動是水在煤層中沿裂隙和大的孔隙按滲透規(guī)律流動。自運動取決于水的重力和水與煤炭的化學(xué)的、物理的作用。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(二)影響煤層注水效果的因素1、煤的裂隙和孔隙的發(fā)育程度煤形成的過程中,由于內(nèi)部應(yīng)力的變化所產(chǎn)生的內(nèi)生裂隙,以中等變質(zhì)煤層最為發(fā)育,低變質(zhì)和高變質(zhì)的煤中較少。內(nèi)生裂隙發(fā)育程度與煤變質(zhì)程度關(guān)系6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(二)影響煤層注水效果的因素1、煤的裂隙和孔隙的發(fā)育程度孔隙率:煤的空隙的總體積與煤的總體積的百分比。煤的孔隙率隨煤變質(zhì)程度呈“U”形變化。褐煤、無煙煤孔隙率最高,焦煤、肥煤最低。孔隙率與煤的變質(zhì)程度關(guān)系6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(二)影響煤層注水效果的因素1、煤的裂隙和孔隙的發(fā)育程度孔隙率=1~4%時,煤層不能注水;孔隙率=5~15%時,煤層能注水,且有較好的潤濕效果;孔隙率>15%時,注水效果很好。對于受采動影響的煙煤來說,可將孔隙率=4%時作為煤層能否注水的下限值??紫堵逝c煤的變質(zhì)程度關(guān)系6.1采煤工作面減塵技術(shù)

6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(二)影響煤層注水效果的因素4、液體性質(zhì)的影響煤極性小,水的極性大,若兩者之間極性差越小,越易濕潤。為了提高對煤的濕潤效果,可添加表面活性劑。在水中添加洗衣粉,可以大幅度提高濕潤效果。5、注水參數(shù)的影響煤層注水參數(shù)是指注水壓力、注水速度、注水量、和注水時間。注水量和煤層水分增量既是煤層注水效果的標志,也是決定煤層注水除塵效率高低的重要因素。注水量和煤層水分增量都和煤層的滲透性、注水壓力、注水速度和注水時間有關(guān)。6.1采煤工作面減塵技術(shù)6.1采煤工作面減塵技術(shù)

6.1采煤工作面減塵技術(shù)

6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(三)煤層注水方式及選擇1、煤層注水方式注水方式是指鉆孔的位置、長度和方向。主要有五種方式:(1)短孔注水在采煤工作面垂直煤壁,或與煤壁斜交打鉆孔。注水孔長度1.5~3.5m。短鉆孔注水示意圖1工作面;2回風(fēng);3鉆孔;4進風(fēng)6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(三)煤層注水方式及選擇1、煤層注水方式(2)深孔注水在采煤工作面垂直煤壁打鉆孔,注水孔長度5~25m。(3)長孔注水在工作面的進、回風(fēng)巷或只在進風(fēng)巷或回風(fēng)巷沿煤層打鉆孔,孔長30~100m。主要用于長壁采煤法,鉆孔沿煤層的走向布置,沿煤層傾向打鉆孔。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(三)煤層注水方式及選擇1、煤層注水方式(3)長孔注水鉆孔布置在回風(fēng)巷道,俯斜向下鉆進,稱為下向孔;鉆孔布置在運輸巷道,傾向向上鉆進,稱為上向孔。沿煤層走向布置的鉆孔稱為走向孔,這種方式主要用于傾向長壁工作面。在回風(fēng)平巷和運輸平巷均沿傾斜打下向孔,則稱為雙向鉆孔。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(三)煤層注水方式及選擇1、煤層注水方式(3)長孔注水適用條件:地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜;煤層?。豁?shù)装逵鏊菀着蛎?。特點:簡單,方便嗎,適于任何煤層;鉆孔數(shù)量少,范圍小,容易跑水,注水與生產(chǎn)矛盾。單向鉆孔(下向孔)布置圖雙向鉆孔布置圖1乏風(fēng);2工作面;3鉆孔;4進風(fēng)。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(三)煤層注水方式及選擇1、煤層注水方式(4)巷道鉆孔注水由上鄰近煤層的巷道向下煤層打鉆注水或由底板巷道向煤層打鉆注水。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(三)煤層注水方式及選擇1、煤層注水方式(5)巷道挖坑灌水此方法適用于采用小階段爆破法回采的急斜煤層采煤二作面。一般由上部平巷挖坑灌水,灌入的水由于自重滲透至煤體,直至每一小階段的煤體都濕潤,可達到良好的注水效果。但小階段采煤法由于存在防治自然發(fā)火、防瓦斯方面的的不利因素,目前已被視為非正規(guī)采煤法,巷道挖坑灌水已很少使用。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(三)煤層注水方式及選擇2、煤層注水方式選擇首先.要考慮巖石壓力的影內(nèi)。長壁工作面采場受地壓作用,在工作面前方形成卸壓帶、集中應(yīng)力帶和常壓帶。短孔注水在卸壓帶中進行,深孔注水在集中應(yīng)力帶中進行,長孔注水在常壓帶中進行.卸壓帶媒體次生裂隙發(fā)育,透水性強.注水壓力要求較低,集中應(yīng)力帶裂隙不發(fā)育,孔隙率低,透水性弱,要求較高的注水壓力;常壓帶媒體未受采動影響,只有原生裂隙和孔隙,注水壓力一般低于深孔注水要求。其次要考慮煤層厚度、煤層傾角、有無斷層、圍巖性質(zhì)及采煤工藝、作業(yè)組織方式等。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(三)煤層注水方式及選擇2、煤層注水方式選擇1短孔;2深孔;3長孔a卸壓帶;b集中應(yīng)力帶;c正常壓力帶6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(三)煤層注水方式及選擇2、煤層注水方式選擇三種注水方式的適用條件是:(1)短孔注水適用于煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層?。ㄐ∮?.7m)、產(chǎn)量較低的采煤工作面,或頂?shù)装鍘r性極易吸水膨脹二影響頂板管理的工作面。優(yōu)點:要求水壓低,工藝設(shè)備簡單;缺點:鉆孔數(shù)量多、濕潤范圍小、鉆孔長度短、易跑水,鉆孔注水必須在準備班進行.容易與回采發(fā)生矛盾。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(三)煤層注水方式及選擇2、煤層注水方式選擇三種注水方式的適用條件是:(2)深孔注水要求煤層賦存穩(wěn)定,具有適應(yīng)頂、底板吸水膨脹等特點。優(yōu)點:鉆孔數(shù)量少,濕潤范圍較大且均勻;缺點:壓力要求高,注水工藝設(shè)備較復(fù)雜,而且采用這種方式的前提是采煤循環(huán)中要有準備班。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(三)煤層注水方式及選擇2、煤層注水方式選擇三種注水方式的適用條件是:(3)長孔注水一般認為長孔注水是一種先進的注水方式優(yōu)點:能濕潤較大區(qū)域的煤體,注水時間長,煤體濕潤均勻,注水與回采互不干擾;缺點:鉆孔難度較大,定向打孔困難,對地質(zhì)條件變化的適應(yīng)性差。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:1、鉆孔的布置方式鉆孔布置包括確定開孔位置和鉆孔參數(shù),其中鉆孔參數(shù)主要指鉆孔直徑、鉆孔長度和鉆孔間距。(1)開孔位置對于煤層厚度為1.0m左右的急薄煤層,其開孔位置距離頂板1/3煤層厚度為宜,對于煤層厚度為2m左右的緩斜煤層,開孔位置距頂板1/4煤層厚度為宜。6.1采煤工作面減塵技術(shù)

6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:1、鉆孔的布置方式(4)鉆孔間距鉆孔間距的大小取決于煤層的透水性、滲透的向異性、煤層厚度及傾角、鉆孔方向等因素。一般在15—20m。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:2、封孔方法及封孔深度目前國內(nèi)外廣泛采用水泥封孔和封孔器封孔兩種封孔方法。(1)水泥封孔鉆孔中充填水泥的方法有水泥砂漿灌注法、人工封堵法、送泥器封堵法、壓氣封堵法及泥漿泵封堵法等。優(yōu)點:封孔效果可靠。;缺點:勞動強度大,耗費工料,注水鋼管被埋入煤層給割媒帶來麻煩。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:2、封孔方法及封孔深度(1)水泥封孔水泥砂漿灌注法1鉆孔;2擋盤;3注水管;4水泥砂漿6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:2、封孔方法及封孔深度(2)封孔器封孔在長鉆孔的封孔中,鉆孔深度較大,多采用封孔器封孔。使用封孔器封孔,對鉆孔質(zhì)量要求較高,孔徑要圓,孔壁要干,彎度要小,孔壁直徑比封孔器膠簡直徑大5—10mm為宜。優(yōu)點:操作方便,簡化了封孔工藝,且封孔器可以復(fù)用,材料消耗少,封孔成本較低;缺點:在較軟的煤層中,封孔器容易壓碎煤壁而漏水;還會因注水壓力較高及摩擦力不夠使水從鉆孔中射出。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:2、封孔方法及封孔深度(3)封孔深度封孔深度取決于注水壓力、煤層裂隙發(fā)育程度、沿巷道邊緣煤體的破碎帶寬度、煤的透水性及鉆孔方向等。一般注水壓力高、煤層;裂隙發(fā)育及煤層滲透水性能強的上向鉆孔,其封孔深度要大。原則上封孔深度必須超過破碎帶寬度,而且在煤層的濕潤范圍未達到預(yù)計的濕潤半徑之前,不得從巷道滲水,更不得跑水。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:3、注水系統(tǒng)注水系統(tǒng)分靜壓注水系統(tǒng)和動壓注水系統(tǒng)。利用管網(wǎng)將地面水或上水平的水導(dǎo)入鉆孔的注水叫靜壓注水,利用水泵將水壓人鉆孔的注水叫動壓注水。靜壓注水都采用多孔注水的方法,動壓注水系統(tǒng)有單孔注水系統(tǒng)與多孔注水系統(tǒng)之分,現(xiàn)已廣泛采用多孔注水系統(tǒng)。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:4、注水參數(shù)注水參數(shù)指注水壓力、注水流量(也稱注水速度)、注水量和注水時間。(1)注水壓力注水壓力的高低取決于煤層遙水性的強弱和鉆孔的注水流量。透水性強的煤層,注水壓力較低時即能進水,壓力愈高,速度愈快。透水性弱的煤層只有當注水壓力達到一定數(shù)值時,煤體鉆孔才開始進水,即有一個明顯的臨界壓力。6.1采煤工作面減塵技術(shù)6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:4、注水參數(shù)(1)注水壓力如果壓力過低,流量就會過小,或根本不進水,如果壓力過高,比如接近或超過地層壓力,由于水壓在很大程度上抵消了地層壓力,煤層的裂隙將在水壓的作用下猛烈擴張,延伸通道,使煤裂隙與圍巖或煤壁溝通,造成大量竄水或跑水。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:4、注水參數(shù)(2)注水流量注水流量(也稱注水速度)是指單位時間內(nèi)的注水量。為方便各鉆孔注水流量的比較,通常用單位時間內(nèi)每米鉆孔的注水量表示。鉆孔流量是影響煤體濕潤效果及決定注水時間的主要因素。在一定的煤層條件下,鉆孔的注水流量隨鉆孔長度、孔徑和注水壓力不同而增減。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:4、注水參數(shù)(2)注水流量實踐表明,有些煤層在注水壓力不變的情況下,注水流量隨時間的延長發(fā)生不同程度的降低。這是因為:一方面,隨著濕潤范增大,滲透路徑變長,因而滲透阻力增加,造成流量下降;另一方面,煤體注水濕潤后,其物理機械性質(zhì)發(fā)生改變,煤體一部分裂隙和孔隙被堵塞,透水性減弱,致使流量下降。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:4、注水參數(shù)(3)注水量注水量是影響煤體濕潤程度和降塵效果的主要因素。注水量的多少應(yīng)按鉆孔所承擔(dān)的濕潤煤體和體積及其增加的水分值來計算,有2種計算方法:以工作面長度為基準計算。假定一個單向鉆孔能使沿傾斜全長的煤體都得到充分濕潤。以鉆孔長度為基推計算。假定定一個鉆孔只能使沿傾斜方向一定長度的煤體得到充分濕潤。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:4、注水參數(shù)(4)注水時間每個鉆孔的注水時間取決于鉆孔注水量及鉆孔的注水流量(注水速度)。在實際注水中,常把在預(yù)定濕潤范圍內(nèi)的煤幫出現(xiàn)均勻“出汗”(滲出水珠)的現(xiàn)象,作為判斷煤體是否全面濕潤的輔助方法?!俺龊埂焙蠡蛟凇俺龊埂焙笤龠^一段時目,便可結(jié)束注水。6.1采煤工作面減塵技術(shù)

6.1采煤工作面減塵技術(shù)

6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(四)煤層注水技術(shù)以長孔注水為例:6、注水設(shè)備器材(1)鉆機(2)煤層注水泵(3)封孔器(4)分流器(5)水表(6)壓力表(7)注水管材6.1采煤工作面減塵技術(shù)

6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(五)煤層注水效果及其考察方法1、煤塵注水效果(2)其他效果①能抑制瓦斯涌出,降低工作面和回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛?;②能使工作面的氣溫降?℃一3℃;③能降低煤的硬度,易于開采,可提高生產(chǎn)效率;④可降低炸藥、雷管和截齒的消耗,降低采煤機的采煤功率;⑤能緩和沖擊地壓;⑥煤層受到充分濕潤時能預(yù)防煤與瓦斯突出。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(五)煤層注水效果及其考察方法2、煤塵濕潤效果的考察煤層注水降塵效果取決于煤體濕潤程度,即含水量的多少。一般認為,煤體水分增加1%才有較高的降塵效果。一般在煤層厚度方向,靠近底板的水分較大;而沿煤層傾斜方向,不論下向、上向鉆孔注水,都是下部水分比上部水分大。煤層濕潤效果的具體考察方法,有直接觀察法、分析法和專門儀器測定法3種。6.1采煤工作面減塵技術(shù)二、煤層注水防塵技術(shù)(五)煤層注水效果及其考察方法2、煤塵濕潤效果的考察(1)直接觀察法根據(jù)煤層或煤幫滲水(出汗)狀況簡單判斷注水濕潤范圍。(2)分析法從煤壁或煤幫上采取煤樣進行全水分分析,由注水前、后水分變化確定濕潤范圍和濕潤程度。煤樣采集方法有:刻槽法、挖坑法、鉆孔法。(3)專門儀器測定法6.1采煤工作面減塵技術(shù)6.1采煤工作面減塵技術(shù)三、采空區(qū)灌水預(yù)濕煤體防塵技術(shù)當厚煤層采用傾斜或水平、斜切分層以人工假頂或用夾矸層作分層頂板下行陷落法開采以及近距離煤層群開采時,在上一分層或上鄰近煤層的采空區(qū)灌水,依靠水的自重及煤體或夾矸層內(nèi)孔隙的毛細作用力緩慢滲入下一分層或下鄰近煤層的煤體,使之在開采前預(yù)先濕潤,達到防塵的目的。6.1采煤工作面減塵技術(shù)四、通風(fēng)排塵技術(shù)(一)礦塵在空氣中的沉降(二)礦塵在巷道中的沉降分布(三)選擇最佳通風(fēng)參數(shù)(四)改變工作面通風(fēng)系統(tǒng)或風(fēng)流方向6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)采煤工作面采煤工序:破煤、裝煤、運煤、支護、處理采空區(qū);采煤工作面塵源:破煤、移架、運煤。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)破煤工序分為爆破落煤和機械落煤。(一)爆破落煤防塵技術(shù)爆破落煤防塵措施包括:(1)采用濕式煤電鉆打眼打鉆過程中,壓力水進入孔底排渣。(2)水炮泥填塞炮眼降塵率一般可達70%~85%。目前,我國煤礦廣泛使用自動封口式水炮泥。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(一)爆破落煤防塵技術(shù)(2)水炮泥填塞炮眼水炮泥裝填示意圖1-水炮泥;2-藥卷;3-雷管;4-黏土炮泥;5-引爆導(dǎo)線6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(一)爆破落煤防塵技術(shù)(2)水炮泥填塞炮眼自封式水炮泥結(jié)構(gòu)圖1逆止閥注水后所在位置;2逆止閥注水前所在位置;3水6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(一)爆破落煤防塵技術(shù)(3)水封爆破落煤是在炮眼底部裝入炸藥后,用木塞、黃泥(或用封孔器)封嚴孔口,然后向孔內(nèi)注水,再進行爆破。分為短炮眼水封爆破和長炮眼水封爆破。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)短炮眼水封爆破炮眼布置圖1-注水管;2-膠線;3-封孔器;4-藥包;5-底槽6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(一)爆破落煤防塵技術(shù)(3)水封爆破落煤長炮眼多雷管水封爆破炮眼布置圖1-回風(fēng)巷;2-炮眼和木塞;3-炸藥;4-水;5-運輸巷;6-發(fā)爆器6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)1、采煤機截割機構(gòu)參數(shù)的選擇現(xiàn)代化礦井綜采綜掘工作面的塵源主要來自采掘機械作業(yè)。因此,首先研制產(chǎn)塵少的采掘機械或改進目前采掘機械結(jié)構(gòu)設(shè)計,進而改善煤巖體的破碎機理,減少煤層的破碎程度,加大產(chǎn)塵的粒徑,從而降低全塵和呼吸性粉塵的生成量,無疑對采掘面乃至全礦井的抑塵具有一定的現(xiàn)實意義;其次,要合理選擇截割機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)2、采煤機噴霧降塵技術(shù)采煤機噴霧降塵系統(tǒng)是直接降低機采工作面產(chǎn)塵量的最關(guān)鍵的裝置,對采煤機噴霧降塵裝置必須經(jīng)常維護,確保對采煤機割煤時產(chǎn)塵的有效抑制作用。滾筒采煤機的噴霧降塵效果與采用的噴嘴類型、型號、噴嘴的布置、噴霧參數(shù)、煤塵性質(zhì)及割煤方向等很多因素有關(guān)。因此,各個國家或不同礦井所取得的降塵效果均有差異。國內(nèi)外經(jīng)驗表明,采煤機采用內(nèi)外噴霧相結(jié)合,并將大部分水(約60%~80%)用于內(nèi)噴霧,均可獲得良好的降塵效果。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)3、采煤機新型噴霧降塵技術(shù)從實施采煤機內(nèi)外噴霧的實際情況看,內(nèi)噴霧常因噴嘴的堵塞或系統(tǒng)的漏水而不能正常使用;傳統(tǒng)外噴霧往往采用逆風(fēng)噴霧的方式,不僅降塵效果欠佳,而且當雙滾筒采煤機逆風(fēng)割煤時,由于風(fēng)流受到采煤機的阻礙、前滾筒的高速旋轉(zhuǎn)和逆風(fēng)噴霧的原因,往往在采煤機前端產(chǎn)生強烈的渦流,致使大量的高濃度含塵氣流擴散到采煤機司機作業(yè)空間,給司機和下風(fēng)流作業(yè)區(qū)的人員造成嚴重危害。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)3、采煤機新型噴霧降塵技術(shù)各種噴霧方式的降塵率1一一無噴霧;2內(nèi)噴霧;3-一一外噴霧;4一一擋板上噴霧;5一一內(nèi)噴霧加外噴霧;6一一內(nèi)噴霧加噴嘴噴霧;7一一外噴霧加噴嘴噴霧;8一一內(nèi)、外噴霧加噴嘴噴霧6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)3、采煤機新型噴霧降塵技術(shù)新型噴霧降塵系統(tǒng)基本特點是利用噴霧引射的方法,將大部分含塵風(fēng)流引向煤壁,迫使其沿煤壁側(cè)流動,從而避免了含塵氣流污染采煤司機的工作區(qū)間和向人行道空間擴散,同時在引射噴霧和跟蹤噴霧的作用下,將污濁風(fēng)流中的粉塵降下來。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)3、采煤機新型噴霧降塵技術(shù)新型噴霧降塵方法采用順風(fēng)引射的方式,可將含塵氣流引向煤壁,避免采煤機前端產(chǎn)生渦流并提高其降塵效果。新型噴霧降塵方法控制凈化含塵氣流示意圖6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)3、采煤機新型噴霧降塵技術(shù)

噴嘴布置示意圖6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)3、采煤機新型噴霧降塵技術(shù)按照整個系統(tǒng)中各噴嘴所起的作用,可以分成以下三個部分:(1)引射分流部分引射分流部分包括分流臂及臂上安裝的1~5號噴嘴和采煤機機體上安裝的6~9號噴嘴。在分流臂靠采空區(qū)一側(cè)的全長上安設(shè)一塊膠皮,以起到分流、加強引射新風(fēng)和阻擋采落與片幫的碎煤產(chǎn)生的煤塵向人行道擴散的作用。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)3、采煤機新型噴霧降塵技術(shù)按照整個系統(tǒng)中各噴嘴所起的作用,可以分成以下三個部分:

(2)抑制含塵氣流及凈化部分抑制含塵氣流及凈化部分包括機體上安裝的10~12號噴嘴。這三個噴嘴的作用是控制含塵氣流繼續(xù)沿煤壁流動,抑制它向人行道擴散,同時加強對含塵氣流的凈化,噴出的水霧又可將煤壁濕潤。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)3、采煤機新型噴霧降塵技術(shù)按照整個系統(tǒng)中各噴嘴所起的作用,可以分成以下三個部分:(3)跟蹤凈化部分跟蹤凈化部分包括采煤機后端面上安裝的13,14號噴嘴。這兩個噴嘴的作用是跟蹤風(fēng)流繼續(xù)凈化,包括對通過機體下面空間的含塵風(fēng)流的凈化。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)3、采煤機新型噴霧降塵技術(shù)實驗表明:①在新型噴霧系統(tǒng)的引射作用下,人行道始終有部分風(fēng)流向煤壁方向流動,可將含塵氣流引向煤壁,并且形成一種氣流屏障,可以抑制含塵氣流向人行道擴散。②流量應(yīng)控制在60~100L/min范圍內(nèi)較為合適,流量過大,噴霧泵難以滿足,過小則難以達到較好的引射作用和降塵效果。③采場風(fēng)速是影響降塵效果的因素之一。隨著風(fēng)速的增高,噴霧引射的作用會相對地減弱,降塵效果也隨之降低。因此,新型噴霧降塵技術(shù)在風(fēng)速2.5m/s以下的綜采工作面中應(yīng)用更為適宜。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)4、高壓噴霧負壓二次降塵新技術(shù)高壓噴霧負壓二次降塵作用機理(1)負壓吸塵。高壓水霧從降塵裝置的前端噴出時,降塵裝置周圍產(chǎn)生很強的負壓場,可將采煤機端部及滾筒附近含塵濃度高的空氣吸人,并予以徹底凈化。(2)高速霧氣流吸塵。從降塵裝置前端噴出的高速霧氣流從滾筒的斷面切過,具有足夠的能量控制滾筒旋轉(zhuǎn)所形成的渦旋風(fēng)力場,使含塵濃度高的空氣被吸人高速霧氣流中,其中大部分粉塵??膳c霧粒結(jié)合、沉降,使含塵氣流被凈化6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)4、高壓噴霧負壓二次降塵新技術(shù)高壓噴霧負壓二次降塵作用機理(3)局部循環(huán)風(fēng)流形成,反復(fù)凈化風(fēng)流。從降塵裝置前端噴出的高速霧氣流吸人并凈化滾筒附近空氣后,受空氣阻力,逐漸減速失去動能后,還會有粉塵混人,其中一部分在降塵裝置形成的負壓作用下重新被吸人降塵裝置,受到徹底凈化后又以高速噴出,進而凈化滾筒周圍的空氣,局部循環(huán)風(fēng)流的形成使整個工作面空氣受到凈化。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)4、高壓噴霧負壓二次降塵新技術(shù)采煤機負壓二次降塵系統(tǒng)1-高壓噴霧負壓降塵裝置;2-減壓閥;3-高壓控制閥;4-高壓膠管;5—截止閥;6—壓力表;7—高壓水泵;8-水質(zhì)過濾器;9-水箱6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)5、吸塵滾筒降塵技術(shù)(1)吸塵滾筒的降塵原理當高壓水從導(dǎo)管中噴出時,會產(chǎn)生與之成一定比例的氣流。載有煤塵的空氣進入管內(nèi)的時候,煤塵顆粒和水滴產(chǎn)生相對摩擦運動,從而把空氣中大部分煤塵帶走。吸塵滾筒中安裝的正是這種水管,滾筒截煤時產(chǎn)生的煤塵就是由此被吸走的。吸塵滾筒的作用和效率包括兩個部分,首先是收集載塵空氣,再者就是凈化空氣中煤塵。集塵的效率是導(dǎo)人管內(nèi)含塵空氣的百分比,凈化效率是從收集的空氣中吸走的煤塵的比例。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)5、吸塵滾筒降塵技術(shù)(2)吸塵滾筒的降塵效果吸塵滾筒是一種較完善的、能有效控制煤塵的設(shè)備,同時又可以把大量的新鮮風(fēng)流吸向截煤區(qū)。所以,初次實現(xiàn)了煤塵和甲烷的一體化控制。吸塵滾筒為煤塵量高的工作面提供了一種新的解決途徑。吸塵滾筒集塵效率高,十分適合于煤塵量高的工作面。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)5、吸塵滾筒降塵技術(shù)(2)吸塵滾筒的降塵效果

6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)5、吸塵滾筒降塵技術(shù)(3)采煤機周圍風(fēng)流控制技術(shù)①采空區(qū)風(fēng)簾和人行道風(fēng)簾A、設(shè)置采空區(qū)風(fēng)簾減少下平巷進人工作面風(fēng)流向采空區(qū)的泄漏量,使新鮮風(fēng)流在風(fēng)簾處90o拐彎。由支架靠工作面的一側(cè)通過,從而提高工作面的有效風(fēng)量。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)5、吸塵滾筒降塵技術(shù)(3)采煤機周圍風(fēng)流控制技術(shù)①采空區(qū)風(fēng)簾和人行道風(fēng)簾B、設(shè)置人行道風(fēng)簾迫使風(fēng)流從支架柱腿流向需要供風(fēng)的工作面,以增加工作面風(fēng)量。這種風(fēng)簾設(shè)于第3號支架位置,用于采煤機做下切口時控制含塵風(fēng)流。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)5、吸塵滾筒降塵技術(shù)(3)采煤機周圍風(fēng)流控制技術(shù)②采煤機隔塵簾幕采煤機是綜采面的主要塵源,且當其在工作面移動特別是處于割煤行程時,采煤機周圍由于過風(fēng)斷面縮小,形成高速風(fēng)流,個別地方浮游粉塵量會明顯增加,在極薄煤層開采中這一問題更為突出。為了有效地控制采煤機產(chǎn)塵的擴散,在盡量保證采煤機周圍風(fēng)流穩(wěn)定的同時,可沿采煤機機身縱向設(shè)置隔塵簾幕。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)5、吸塵滾筒降塵技術(shù)(3)采煤機周圍風(fēng)流控制技術(shù)②采煤機隔塵簾幕6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)5、吸塵滾筒降塵技術(shù)(3)采煤機周圍風(fēng)流控制技術(shù)③切口風(fēng)簾當采煤機割煤至下平巷時,高速進風(fēng)風(fēng)流將流經(jīng)切割滾筒攜帶大量粉塵波及采煤機司機位置。通??刹捎迷谙缕较镛D(zhuǎn)載機與沿工作面?zhèn)让罕谕七M方向1.2~1.8m處之間懸掛切口風(fēng)簾的辦法解決。利用切口風(fēng)簾減少采煤機進人下平巷瞬間塵害對采煤機司機的威脅6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)5、吸塵滾筒降塵技術(shù)(4)氣幕隔塵技術(shù)氣幕的作用相當于在采煤工作面司機與煤壁側(cè)中間形成一道“無形透明屏障”,安裝在采煤機上,以阻止工作面截煤過程中粉塵向采煤機司機處擴散。在采煤機處,工作面風(fēng)流形成了用空氣隔斷的兩條風(fēng)道,一條是從氣幕到煤壁,一條是從氣幕到人行道。煤壁的風(fēng)道帶走煤塵,同時由于氣幕的隔斷作用,粉塵不會擴散到采煤機司機處,氣幕到人行道的風(fēng)流中,空氣則沒有被采煤機截煤時產(chǎn)生的粉塵所污染,從而保證了采煤機司機處空氣的新鮮,在綜采工作面司機處創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)一、破煤工序控塵技術(shù)(二)采煤機落煤降塵技術(shù)5、吸塵滾筒降塵技術(shù)(4)氣幕隔塵技術(shù)綜采工作面氣幕隔塵系統(tǒng)平面布置圖綜采工作面氣幕隔塵系統(tǒng)垂直布置圖6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)二、液壓支架移架及放煤控塵技術(shù)(一)液壓支架噴霧降塵技術(shù)綜采液壓支架移動時能產(chǎn)生大量的粉塵,因通風(fēng)斷面小,風(fēng)速大,來自采空區(qū)的塵量大增。為了有效地抑制移架時的產(chǎn)塵,可針對不同架型采用噴霧防塵措施。1、對噴霧系統(tǒng)及用水的基本要求①設(shè)置噴霧系統(tǒng)各部件時,應(yīng)能確保部件不被砸壞;②噴霧系統(tǒng)各部件不應(yīng)造成大的壓力損失;③噴霧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)置的位置,應(yīng)能從工作面一側(cè)對各部件進行安裝、維修和便于更換;6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)二、液壓支架移架及放煤控塵技術(shù)(一)液壓支架噴霧降塵技術(shù)綜采液壓支架移動時能產(chǎn)生大量的粉塵,因通風(fēng)斷面小,風(fēng)速大,來自采空區(qū)的塵量大增。為了有效地抑制移架時的產(chǎn)塵,可針對不同架型采用噴霧防塵措施。1、對噴霧系統(tǒng)及用水的基本要求④噴霧系統(tǒng)中應(yīng)安裝移架時能自動開關(guān)供水的自動閥;⑤進人噴霧系統(tǒng)的水,必須先經(jīng)過過濾器凈化,并符合防塵供水水質(zhì)要求。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)二、液壓支架移架及放煤控塵技術(shù)(一)液壓支架噴霧降塵技術(shù)2、支撐式液壓支架的噴霧系統(tǒng)(1)移架時頂梁與頂板不接觸的支撐式支架的噴霧系統(tǒng)。①噴霧系統(tǒng)該系統(tǒng)必須安設(shè)向頂梁上的巖屑進行噴霧的裝置以及下放頂梁時向采空區(qū)進行噴霧的裝置。移架頂梁與頂板不接觸的支架噴霧系統(tǒng)l—頂梁噴嘴;2—放頂區(qū)噴嘴;3—軟管;4—閥;5—供水管;6—軟管6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)二、液壓支架移架及放煤控塵技術(shù)(一)液壓支架噴霧降塵技術(shù)2、支撐式液壓支架的噴霧系統(tǒng)(1)移架時頂梁與頂板不接觸的支撐式支架的噴霧系統(tǒng)。②噴霧參數(shù)噴霧壓力:水壓控制在1一1.5MPa之間。噴霧流量:向頂梁噴霧流量應(yīng)在30L/min以下;向采空區(qū)噴霧的流量應(yīng)為20~25L/min6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)二、液壓支架移架及放煤控塵技術(shù)(一)液壓支架噴霧降塵技術(shù)2、支撐式液壓支架的噴霧系統(tǒng)(2)移架時頂梁與頂板相接觸的支撐式支架的噴霧系統(tǒng)②噴霧參數(shù)噴霧壓力:水壓控制在1一1.5MPa之間。噴霧流量:向頂梁噴霧流量應(yīng)在30L/min以下;向采空區(qū)噴霧的流量應(yīng)為20~25L/min6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)二、液壓支架移架及放煤控塵技術(shù)(一)液壓支架噴霧降塵技術(shù)2、支撐式液壓支架的噴霧系統(tǒng)(2)移架時頂梁與頂板相接觸的支撐式支架的噴霧系統(tǒng)①噴霧系統(tǒng)該系統(tǒng)應(yīng)安設(shè)沿支架間隙向采空區(qū)一側(cè)進行噴霧的噴嘴。移架頂梁與頂板接觸的支架噴霧系統(tǒng)1—水管;2彎管;3噴嘴;4水管;5—軟管;6—閥6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)二、液壓支架移架及放煤控塵技術(shù)(一)液壓支架噴霧降塵技術(shù)3、支撐掩護式支架的噴霧系統(tǒng)(1)噴霧系統(tǒng)該系統(tǒng)應(yīng)安設(shè)向相鄰支架之間的空間、采空區(qū)和頂梁進行噴霧的噴嘴。(2)噴霧參數(shù)噴霧壓力:水壓應(yīng)控制在1一1.5Mpa。噴霧流量:噴霧流量不超過35L/min。支撐掩護式支架的噴霧系統(tǒng)1—頂梁;2—頂梁下噴嘴;3—掩護架;4一一撐柱;5—靠采空區(qū)的噴嘴;6—底座;7一一架間噴嘴6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)二、液壓支架移架及放煤控塵技術(shù)(一)液壓支架噴霧降塵技術(shù)4、自動噴霧控制閥自動噴霧控制閥要求既能將噴霧的液壓系統(tǒng)與支架的液壓系統(tǒng)有效地隔開,又能共用;既能用降架系統(tǒng)的負遮蓋式閥又能靠移架系統(tǒng)的正遮蓋式閥工作,其連接系統(tǒng)的原理示意圖如圖示。自動噴霧閥連接系統(tǒng)原理示意圖1—頂梁;2立柱;3—閥;4噴嘴;5移架千斤頂6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)二、液壓支架移架及放煤控塵技術(shù)(一)液壓支架噴霧降塵技術(shù)5、噴霧降塵技術(shù)的應(yīng)用(1)噴霧降塵系統(tǒng)的功能①支架前梁輔助采煤機噴霧;②支架頂梁、掩護梁預(yù)濕頂煤噴霧;③放煤口引射降塵噴霧。(2)噴霧降塵系統(tǒng)的特點①針對性強;②適應(yīng)性強;③可靠性高;④技術(shù)先進。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)二、液壓支架移架及放煤控塵技術(shù)綜放工作面液壓支架移架和放煤自動噴霧示意圖6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)二、液壓支架移架及放煤控塵技術(shù)(二)液壓支架水幕及檔殲簾隔塵技術(shù)已投人使用而無噴霧系統(tǒng)的自移式液壓支架,可在控頂區(qū)內(nèi),每10m左右安裝2個傘形噴嘴,移架時手動打開控制下風(fēng)流側(cè)噴嘴的閥門進行噴霧形成水幕,捕集移架時產(chǎn)生的浮游粉塵;同時可在相鄰支架間設(shè)置塑料(或其他材料)制成的擋研簾,以減少移架時研石及粉塵沿支架間隙竄人工作面空間。6.2采煤工作面綜合控塵技術(shù)三、轉(zhuǎn)載機一破碎機降塵裝置轉(zhuǎn)載機一破碎機系統(tǒng)的降塵裝置6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)煤礦巷道從廣義的含義上來說,不僅泛指平巷、斜巷,還包括井筒和銅室。它是開鑿在巖層或煤層中聯(lián)絡(luò)地面和井下煤層的一系列的通道。巷道掘進工作面是經(jīng)常不斷向前移動的。不同的地質(zhì)條件,施工技術(shù)也相應(yīng)地有所不同。掘進巷道的類型不同,施工的方法也因地而異。巷道掘進是多工種、多工序作業(yè):有破巖、通風(fēng)、裝巖(煤)、運輸、支護等五道主要工序,此外,還要有一些其他輔助工序。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)在巷道掘進過程中的破巖方式主要有爆破方式(打眼爆破)和機械方式兩種。(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)采用爆破破巖方式的第一道工序即鉆眼,鉆眼時產(chǎn)生的巖石粉塵必須及時排除。排粉方法有濕式和干式兩種。(1)濕式打眼將一定壓力的水經(jīng)水針和釬子中心孔送入炮眼底部,以沖洗和濕潤眼內(nèi)巖塵,使巖塵充分潤濕后排出,能有效防止粉塵飛揚,再輔以其他綜合防塵措施。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)(1)濕式打眼①中心式濕式打眼②旁側(cè)式濕式打眼③中心式和旁側(cè)式比較:旁側(cè)式比中心式純鑿巖速度高,降塵效果好的優(yōu)點。但釬尾加工比較麻煩,換釬工作不如中心式方便。兩種都被鑿巖機廣為采用,而巖石電鉆都為旁側(cè)式。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)濕式打眼方式圖(a)中心式濕式打眼1-釬桿;2風(fēng)鉆;3水管;4壓縮空氣膠管;5鉆腿(b)旁側(cè)式濕式打眼1—釬桿;2—風(fēng)鉆;3—鉆腿;4水套;5水管;6壓縮空氣膠管(c)水針圖6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)(1)濕式打眼為防止沖洗水流入鑿巖機內(nèi),水壓比風(fēng)壓必須低0.1~0.2MPa。在鑿巖機構(gòu)造上的防止措施有:①強吹孔道內(nèi)經(jīng)常有一小股氣流向轉(zhuǎn)動套內(nèi)吹送,將倒流的水吹出。②有些鑿巖機水針是雙層的,內(nèi)層送水,外層送壓氣。水針出水端如果有水向機內(nèi)倒流,就會被流動的壓氣擋住。③鑿巖機都設(shè)有風(fēng)水聯(lián)動注水閥,以保證開鉆時立刻供水,停鉆時立刻停水。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)風(fēng)水聯(lián)動注水閥1—彈簧;2一一注水閥;3—氣道(通柄體氣室);4—水針;5—水道(通進水管)6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)(2)干式捕塵鑿巖干式捕塵是將壓氣導(dǎo)入釬子中心孔送到炮眼底部將巖塵吹出。在水源缺乏的礦井、冬季易冰凍地區(qū)、巖石(如遇水膨脹的泥頁巖層)不適合濕式打眼,以及尚無供水設(shè)施的零散工程中,干式捕塵鑿巖是降塵的有效措施。分為帶捕塵罩的孔口捕塵器和不帶孔口捕塵罩的眼底干式捕塵器2種類型。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)(2)干式捕塵鑿巖①帶捕塵罩或捕塵塞的孔口捕塵器捕塵器結(jié)構(gòu)示意圖1—引射器;2閥門;3—輥式振動器;4濾塵袋;5一一芯管;6—進氣嘴;7-—捕塵筒;8—收塵袋;9—單腿支架;10一一導(dǎo)塵管;11—捕塵罩;12-—捕塵塞6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)(2)干式捕塵鑿巖②眼底干式捕塵器眼底干式捕塵器工作系統(tǒng)示意圖1釬頭;2—釬桿;3鑿巖機體內(nèi)鋼管;4鋼管接頭;5鑿巖機工作用壓氣管;6—壓氣引射器;7—導(dǎo)塵膠管;8—引射器用壓氣管;9—旋風(fēng)集塵筒;10—織物濾袋;11—壓氣總管6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)(3)濕式煤電鉆打眼濕式煤電鉆是在煤巷、半煤巖巷實施濕式鉆眼的理想設(shè)備,鉆眼產(chǎn)生的粉塵濃度低于10mg/m3,符合煤礦生產(chǎn)實際的要求。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)(4)濕式風(fēng)鎬在現(xiàn)有風(fēng)鎬的前部裝一個小噴嘴,裝設(shè)一個風(fēng)水聯(lián)動開關(guān),用塑料管代替水管置于風(fēng)管中,即可改裝成濕式風(fēng)鎬。濕式風(fēng)鎬外形圖1一一噴霧裝置;2—風(fēng)水聯(lián)動開關(guān);3—風(fēng)水導(dǎo)管及連接裝置噴霧裝置1—接水管座;2遮擋罩;3—水噴嘴;4—圓箍6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)風(fēng)水連接器1—元寶螺母;2—接水管;3—接風(fēng)管;4—接塑料管風(fēng)水聯(lián)動裝置1—壓桿;2擋水螺母;3給水螺帽;4—出水管;5—殼體;6氈墊圈;膠布墊圈;8—擋水閥;9—供水管;10彈簧6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)(5)添加濕潤劑采用濕式打眼時,在水中添加濕潤劑,可大大改善水對煤體和粉塵的濕潤能力,提高降塵效果。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)(5)添加濕潤劑①濕潤劑的除塵機理濕潤劑是由親水基和疏水基兩種不同性質(zhì)基團組成的化合物。濕潤劑物質(zhì)溶于水中時,其分子完全被水分子包圍,親水基一端被水分子吸引而朝向水中,疏水基一端被水分子排斥而朝向空氣中,于是濕潤劑物質(zhì)分子在水液表面上形成緊密排布的定向排列層,即界面吸附層。由于界面吸附層的存在,使水的表面層分子與空氣接觸面積大大縮小,導(dǎo)致水溶液表面張力的降低。同時,朝向空氣的疏水基與粉塵粒子之間有吸附作用,因而把塵粒帶人水中,得到充分濕潤。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)(5)添加濕潤劑②濕潤劑類型濕潤劑一般有陰離子型、陽離子型、非離子型之分。所謂離子型,是表面活性劑溶于水時能電離生成離子的濕潤劑。凡不能電離、不生成離子的叫非離子型濕潤劑。常用陰離子型和非離子型濕潤劑,單獨使用陽離子型濕潤劑的情況不多。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、打眼防塵技術(shù)(5)添加濕潤劑③濕潤劑選用原則a.可大幅度降低水的表面張力,對粉塵有較強的濕潤性能;b.無毒、無特殊氣味、不燃燒;c.pH值約等于7,在電解液或硬水中穩(wěn)定性好;d.生物降解率高;e.價格便宜。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、爆破控塵技術(shù)(2)爆破噴霧①風(fēng)水噴霧器以壓縮空氣和壓力水共同作用成霧的裝置,具有噴出射程遠、噴霧面積大、霧粒細的特點,以鴨嘴型噴霧器使用較為普遍。鴨嘴型噴霧器1進水接頭;2進風(fēng)接頭;3噴嘴6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、爆破控塵技術(shù)(2)爆破噴霧②壓氣噴霧器壓氣噴霧器結(jié)構(gòu)圖1—噴頭;2—水;3氣水開關(guān);4—吊掛裝置;5—水質(zhì)過濾器6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、爆破控塵技術(shù)(2)爆破噴霧②壓氣噴霧器壓氣噴霧器工作面布置示意圖1—壓氣噴霧器;2—扒研機;3壓人風(fēng)筒6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(一)爆破破巖方式控塵技術(shù)

1、爆破控塵技術(shù)(2)爆破噴霧③爆破波自動噴霧裝置帶波動板的旋塞開關(guān)1—旋塞手柄;2—波動板把帶有波動板的旋塞開關(guān),安裝在距工作面10~15m處的分支水管和氣管的接頭上。爆破前,將波動板保持垂直位置。爆破瞬間,波動板倒至水平位置,水、氣閥門隨即打開,與之相連的噴霧器自動噴出水霧。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(二)機械破巖方式防塵技術(shù)現(xiàn)在煤礦廣泛使用掘進機進行機械方式破巖(煤)。掘進機主要由截割機構(gòu)、裝運機構(gòu)、行走機構(gòu)、轉(zhuǎn)載機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、噴霧除塵和電氣系統(tǒng)等部分組成。其中設(shè)有3MPa的內(nèi)噴霧及外噴霧裝置,能較好地冷卻截齒和提高滅塵效果。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)冷卻噴霧系統(tǒng)1-截割頭內(nèi)噴霧;2-壓力調(diào)節(jié)閥;3-減壓閥;4,9-液壓馬達;5-通往換向閥油路;6-截割頭外噴霧;7-水冷卻器;8-水泵;10-油冷卻器;11—減壓閥;12-Y形過濾器;13-供水;14-截割電動機;15-流量開關(guān);16-水箱;17-通往八聯(lián)換向閥;18-通往油箱油路;19-噴霧泵6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)一、破巖工序控塵技術(shù)(二)機械破巖方式防塵技術(shù)現(xiàn)在煤礦廣泛使用掘進機進行機械方式破巖(煤)。掘進機主要由截割機構(gòu)、裝運機構(gòu)、行走機構(gòu)、轉(zhuǎn)載機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、噴霧除塵和電氣系統(tǒng)等部分組成。其中設(shè)有3MPa的內(nèi)噴霧及外噴霧裝置,能較好地冷卻截齒和提高滅塵效果。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)二、破巖工序控塵技術(shù)(一)裝巖灑水

1、人工灑水工作面爆破后、裝巖前向巖堆灑水,使爆破過程中沉積在巖石碎塊上的巖塵充分濕潤避免裝巖時引起飛揚。2、噴霧器灑水人工裝巖時,一般采用人工灑水。每裝完一層濕潤研石,再灑一次水。隨裝巖點的推移,隨裝隨灑。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)二、破巖工序控塵技術(shù)(一)裝巖灑水3、裝巖機上安裝噴霧器灑水控制閥1—閥座;2—彈簧;3—出水管;4—進水管;5—閥桿6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)二、破巖工序控塵技術(shù)(二)沖洗巖(煤)幫爆破后用水沖洗巖(煤)幫,是清除沉積在巷道幫壁上的粉塵,防止由于架設(shè)支架、打眼等操作過程中引起粉塵再次飛揚的一項簡單有效的方法。在恢復(fù)爆破作業(yè)前,沿巷道由外向里逐步?jīng)_洗巷道兩幫、頂部,直至工作面全部沖洗凈。沖洗水壓一般為300~400kPa,沖洗用水必須清潔。裝巖機噴霧示意圖1—噴霧器;2—控制閥;3—水量調(diào)節(jié)閥6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(一)凈化風(fēng)流向工作面供給的新鮮風(fēng)流中,粉塵濃度不應(yīng)大于0.5mg/m3,否則就要采取凈化風(fēng)流的措施。風(fēng)流凈化器外形結(jié)構(gòu)示意圖1-濾流器;2—風(fēng)筒連接卡;3—殼體;4—給水環(huán)機噴霧器;5—風(fēng)葉片;6—U形鐵管;7—孔板式集水箱;8—百葉板6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵1、通風(fēng)排塵的作用在打眼、爆破、裝巖等作業(yè)過程中,雖然都采取了相應(yīng)的防塵措施,但仍然有一定的粉塵(其中絕大部分是10um以下的微細粉塵)長期懸浮于空氣中,很難沉降下來。如果繼續(xù)作業(yè),工作面的粉塵濃度將越積越大,特別是隨著掘進機械化程度的不斷提高,產(chǎn)塵量劇增,工作面粉塵污染更為嚴重。因此,從防塵的角度加強通風(fēng)也是必要的。通風(fēng)排塵的作用就在于不斷稀釋和排出工作面空間的粉塵,保證清潔的作業(yè)環(huán)境。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵2、通風(fēng)排塵系統(tǒng)(1)長壓短抽通風(fēng)排塵系統(tǒng)優(yōu)點:具有通風(fēng)設(shè)備簡單,風(fēng)筒成本低,管理容易,新鮮風(fēng)流呈射流狀作用到工作面,作用距離長,容易排除工作面局部瓦斯積聚和滯留的粉塵。通風(fēng)和除塵系統(tǒng)相互獨立,在任何情況下不會影響通風(fēng)系統(tǒng)正常工作,還具有安全性好等優(yōu)點。缺點:巷道內(nèi)仍有一定程度的粉塵污染,除塵設(shè)備移動頻繁。適用于機械化掘進工作面。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)長壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)1掘進機;2短抽風(fēng)筒;3除塵器;4長壓局部通風(fēng)機;5長壓風(fēng)筒;ly和lc-壓入式和抽出式風(fēng)筒距工作面的距離;ld-壓入式風(fēng)筒口與除塵器重疊的距離6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵2、通風(fēng)排塵系統(tǒng)(2)長抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)優(yōu)點:進入巷道的新鮮風(fēng)流不受污染,勞動衛(wèi)生條件好。缺點:a、抽出式風(fēng)筒用量大,成本高,阻力大,要求局部通風(fēng)機風(fēng)量大、負壓高,風(fēng)筒中會產(chǎn)生粉塵沉積和積水現(xiàn)象,維護管理較復(fù)雜;b、因風(fēng)筒進風(fēng)口的抽風(fēng)作用范圍小,且巷道涌出的瓦斯隨風(fēng)流帶入工作面,因而工作面容易產(chǎn)生局部瓦斯積聚和粉塵滯留現(xiàn)象,在瓦斯礦井中不宜選用。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)長抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)1掘進機;2長抽風(fēng)筒;3除塵局部通風(fēng)機6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵2、通風(fēng)排塵系統(tǒng)(3)長抽短壓通風(fēng)除塵系統(tǒng)根據(jù)抽、壓風(fēng)筒口相互位置的不同,分為:A、前抽后壓通風(fēng)除塵系統(tǒng),適用于機掘工作面。B、前壓后抽通風(fēng)除塵系統(tǒng),適用于炮掘工作面,對錨噴支護巷道效果甚好。優(yōu)缺點與長抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)基本相同,但比長抽系統(tǒng)要好些。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)前抽后壓通風(fēng)除塵系統(tǒng)1掘進機;2長抽風(fēng)筒;3除塵局部通風(fēng)機;4壓入式局部通風(fēng)機;5短壓風(fēng)筒前壓后抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)1長抽風(fēng)筒;2長抽除塵局部通風(fēng)機(抽出式局部通風(fēng)機);3壓入式局部通風(fēng)機;4短壓風(fēng)筒6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵3、通風(fēng)除塵設(shè)備(1)抽出式伸縮風(fēng)筒該風(fēng)筒能用于抽出式通風(fēng)排塵,但阻力較大,清除筒內(nèi)積塵較難,用聚乙烯布及螺旋鋼絲骨架制成。使用時,每兩節(jié)風(fēng)筒之間用快速接頭軟帶連接。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵3、通風(fēng)除塵設(shè)備(2)附壁風(fēng)筒附壁風(fēng)筒是利用對流附壁效應(yīng),將供給工作面的軸向壓人風(fēng)流改變成一定速度的沿巷道周壁旋轉(zhuǎn)的風(fēng)流,并帶動整個巷道斷面的空氣不斷向工作面推進。這種風(fēng)筒有利于清洗巷道頂部的瓦斯和控制工作面粉塵向外擴散,適用于長壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)的機掘工作面,尤其是可在有瓦斯涌出的工作面中配套使用。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)伸縮風(fēng)筒及快速接頭軟帶結(jié)構(gòu)圖(a)伸縮風(fēng)筒;(b)快速接頭軟帶;1端圈;2螺旋彈簧鋼絲;3吊鉤;4塑料布壓條;5風(fēng)筒布;6快速接頭6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)附壁風(fēng)筒結(jié)構(gòu)示意圖1筒體;2帶孔(5mm)鋼板;3筒體螺旋線狀體部分;4狹縫噴口6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵4、機掘工作面通風(fēng)排塵設(shè)備配套的方案前配套:吸塵罩與掘進機的配套。后配套:吸塵管網(wǎng)、除塵器與工作面轉(zhuǎn)載、運輸方式的配套。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵4、機掘工作面通風(fēng)排塵設(shè)備配套的方案(1)吸塵罩與掘進機的配套方案①箱式吸塵罩安裝在掘進機上,吸塵口始終在掘進機司機位置前方與塵源保持一定距離,分多箱體和單箱體。A、多箱式吸塵罩:吸塵效果好,但體積大,容易擋司機視線,較適用于12m2以上的巷道,10~12m2斷面的拱形巷道可視條件選用。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵4、機掘工作面通風(fēng)排塵設(shè)備配套的方案(1)吸塵罩與掘進機的配套方案①箱式吸塵罩B、單箱式吸塵罩:安裝在掘進機機座平臺上固定不動。吸塵口受掘進機截割懸臂運動的限制不能緊靠塵源。結(jié)構(gòu)簡單、體積小,不易擋司機視線,較適合10~12m2的巷道使用,10m2以下的巷道也可視條件選用。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵4、機掘工作面通風(fēng)排塵設(shè)備配套的方案(1)吸塵罩與掘進機的配套方案②用一段抽出式伸縮風(fēng)筒作吸塵罩位置:掛在工作面一側(cè)上方,或用兩段分掛在工作面兩側(cè)上方,與掘進機機體不發(fā)生連接關(guān)系。優(yōu)點:吸塵口可緊靠塵源,吸塵口距工作面2~3m時,吸塵效果好。不擋司機視線,可適應(yīng)各種掘進機型,適合在小斷面條件下,掘進機上安裝吸塵罩有困難的巷道使用。缺點:不能隨掘進機前移,往往因前移不及時而影響吸塵效果。6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵4、機掘工作面通風(fēng)排塵設(shè)備配套的方案(2)后配套及工作面的配套方案A、配套方案Ⅰ配套方案Ⅰ示意圖1掘進機截割頭;2多箱式吸塵罩;3伸縮式風(fēng)筒;4除塵器;5材料軌道;6局部通風(fēng)機;7刮板輸送機;8壓入風(fēng)筒6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵4、機掘工作面通風(fēng)排塵設(shè)備配套的方案(2)后配套及工作面的配套方案B、配套方案Ⅱ配套方案Ⅱ示意圖1掘進機;2刮板輸送機;3壓入風(fēng)筒;4局部通風(fēng)機;5材料軌道;6除塵器;7吸塵伸縮風(fēng)筒6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵4、機掘工作面通風(fēng)排塵設(shè)備配套的方案(2)后配套及工作面的配套方案C、配套方案Ⅲ配套方案Ⅲ示意圖1掘進機;2吸塵罩;3伸縮風(fēng)筒;4除塵器;5單軌吊;6壓入風(fēng)筒6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(二)通風(fēng)排塵4、機掘工作面通風(fēng)排塵設(shè)備配套的方案(2)后配套及工作面的配套方案C、配套方案Ⅳ配套方案Ⅳ示意圖1掘進機;2單箱式吸塵罩;3轉(zhuǎn)載輸送機;4連接風(fēng)筒;5連桿;6除塵器;7小車;8膠帶輸送機機尾;9壓入風(fēng)筒6.3掘進工作面綜合控塵技術(shù)三、破巖工序控塵技術(shù)(三)通風(fēng)工藝的要求1、壓、抽風(fēng)筒口相互位置的關(guān)系2、壓、抽風(fēng)量的匹配3、長壓局部通風(fēng)機和長抽除塵局部通風(fēng)機的安裝位置4、抽出式局部通風(fēng)機與除塵局部通風(fēng)機的串聯(lián)要求6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)

在掘進過程中,采掘下來的煤炭、礦石都要經(jīng)過轉(zhuǎn)載、運輸環(huán)節(jié)進行處理。轉(zhuǎn)載運輸?shù)姆缐m方法主要包括噴霧灑水、捕塵以及泡沫除塵等技術(shù)。一、噴霧灑水

優(yōu)點:簡單易行,經(jīng)濟且降塵效果較好,不同結(jié)構(gòu)及控制方式的自動噴霧灑水裝置,具有按需動作、控制較先進、應(yīng)用廣和降塵效果顯著等特點;按照噴霧灑水方式的不同,常見的噴霧灑水方式主要有機械式、磁控式和光電控制式自動噴霧灑水裝置等幾種控制方式。6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)一、噴霧灑水

1、機械式自動噴霧灑水裝置機械式自動噴霧灑水裝置是以機械碰撞作動力,通過杠桿或齒輪等傳動機構(gòu),直接控制水閥門的開和關(guān),達到自動噴霧灑水降塵的目的。(1)小型膠帶轉(zhuǎn)載輸送機自動噴灑裝置優(yōu)點:裝置小巧玲瓏,制造簡單,調(diào)節(jié)方便,無電器部件,適用范圍極廣。6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)一、噴霧灑水

1、機械式自動噴霧灑水裝置(1)小型膠帶轉(zhuǎn)載輸送機自動噴灑裝置工作原理:當帶式輸送機運煤時,煤流將撥爪抬起一定高度,通過調(diào)節(jié)機構(gòu)的作用,將閥門轉(zhuǎn)動一定角度,從而導(dǎo)通水路,開始噴灑;不運煤時,供水閥門通過彈簧及調(diào)節(jié)機構(gòu)的作用恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài),噴灑停止。小型膠帶轉(zhuǎn)載輸送機自動噴灑裝置組裝示意圖1—噴灑器;2—調(diào)節(jié)機構(gòu);3閥門;4—撥爪;5—彈簧6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)一、噴霧灑水

1、機械式自動噴霧灑水裝置(2)絞車道自動噴灑裝置當重車提升時,撞擊碰桿1使轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動,帶動拐臂3使搖桿4在滑槽8內(nèi)移動,當滑槽轉(zhuǎn)動了一定角度時,使大齒輪6帶動固定在水門軸上的小齒輪7轉(zhuǎn)動,打開水門實現(xiàn)自動灑水。當重車離開碰桿1時,在彈簧5的作用下復(fù)位而停止灑水。當空車下放時,拐臂3反向旋轉(zhuǎn),相關(guān)部件處于空行程狀態(tài),不能實現(xiàn)灑水。當空車離開碰桿1時,在彈簧9的作用下復(fù)位。絞車道自動噴灑裝置結(jié)構(gòu)示意圖1—碰桿;2一轉(zhuǎn)軸;3—拐臂;5—搖桿;5,9—彈簧;6—大齒輪;7—小齒輪;8—滑槽6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)一、噴霧灑水

1、機械式自動噴霧灑水裝置(3)吊掛式自動噴灑裝置工作原理:當?shù)V車撞上悠蕩搖桿3時,使悠蕩搖桿以固定軸2為圓心轉(zhuǎn)動一定角度,帶動閥拉桿,拉開閥門,噴嘴4灑水。礦車通過后滑動水門5和悠蕩搖桿3靠拉緊彈簧6復(fù)位,就停止灑水。吊掛式自動噴灑裝置結(jié)構(gòu)圖1一固定架;2一固定軸;3—逆止悠蕩搖桿;4-噴嘴;5一滑動水門;6一拉緊彈簧6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)一、噴霧灑水2、磁控式自動噴霧灑水裝置應(yīng)用機械動作與電磁元件配合組裝而成的磁控自動噴霧灑水降塵裝置,結(jié)構(gòu)簡單、易制造、工作靈敏可靠、適應(yīng)性強。(1)架線電機車運輸巷道磁控自動噴霧灑水裝置工作原理:當無車通過時,切磁鐵擺處于常態(tài)位置,此時無信號輸出,不噴霧灑水;當電機車拖動空車通過時,電機車弓子推動切磁鐵擺下端向右運動,直到和架空線平,切磁鐵擺上端同時向左運動,呈現(xiàn)暫態(tài)1,此時磁場無變化,整個系統(tǒng)同常態(tài),不噴灑。弓子過后切磁鐵擺立即恢復(fù)常態(tài);電機車拖動重車(煤或研石)自右向左通過時,弓子推動切磁鐵擺下端向左運動,直到和架空線平,切磁鐵擺上端處在永磁繼電器的中間,呈現(xiàn)暫態(tài)2,此時由于磁場變化,使其中的干簧管導(dǎo)通,給控制電路一個電信號,控制電路工作,同時電磁閥得電,打開水路,進行噴灑。6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)大巷電機車運輸磁控自動噴霧灑水裝置的結(jié)構(gòu)圖1—永磁繼電器;2—電源;3—控制電路;4—傳感器;5—水壓表;6—執(zhí)行導(dǎo)線;7—電磁閥;8—噴嘴6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)一、噴霧灑水2、磁控式自動噴霧灑水裝置(2)帶式或板式輸送機轉(zhuǎn)載點磁控自動噴灑裝置工作原理:當煤流沖擊擋煤板時,上部切磁銜鐵動作,使永磁繼電器工作,發(fā)出有煤信號,控制電路工作,同時打開電磁閥進行噴霧灑水。若煤流不斷沖擊擋煤板,噴灑亦連續(xù)不斷地進行。若停機或無煤時,擋煤板恢復(fù)到原始位置,延時1~2s后自行停止噴灑。電路恢復(fù)原始狀態(tài),待下次有煤時,控制電路接收有煤信號。重復(fù)上述動作。特點:①電路簡單,以永磁繼電器作“磁控傳感器”,采用單管延時電路,可選用任何一種磁力啟動器中的36V電源,由一支二極管作半波整流及單管穩(wěn)壓。電路板體小,裝在小防爆接線盒中,安全可靠。②磁控傳感器結(jié)構(gòu)簡單,動作可靠,不受粉塵和水霧影響,抗干擾強。③適用范圍廣,凡有煤流或研石流轉(zhuǎn)載點處均可使用。6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)帶式輸送機頭磁控自動噴灑裝置磁控傳感部分結(jié)構(gòu)、組裝示意圖1一擋煤板;2一帶式輸送機頭;3一伸縮支架;4一切磁銜鐵;5一一永磁繼電器;6-一傳感導(dǎo)線帶式輸進機頭磁控自動噴灑工作原理示意圖1—防爆電磁鐵;2-一切磁銜鐵靜止位置;3—切磁銜鐵工作位置;4電控裝置;5—永磁繼電器;6—伸縮支架;7一帶式輸送機頭;8一煤流;9—煤流沖擊擋煤板工作位置;10—無煤流時沖擊擋煤板位置;11一下部帶式輸送機;12—噴嘴6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)二、捕塵捕塵法:安裝防塵罩把塵源隔離,再抽出防塵罩中的高濃度含塵空氣并進行凈化的方法。除塵器可以是濕式捕塵器或風(fēng)水引射吸塵器。1、抽塵系統(tǒng)布置原則(1)為了減少破碎礦體中含有的粉塵的飛揚,應(yīng)該在沒有礦體直接掉落或粉碎的地點從防塵罩中抽出含塵空氣;(2)抽氣裝置進氣口處的風(fēng)流速度不應(yīng)超過20m/s;(3)防塵罩應(yīng)有足夠的強度,使用、安裝、修理均應(yīng)方便。6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)二、捕塵2、帶式輸送機轉(zhuǎn)載點的防塵罩(1)布置原則①抽塵管不能布置在溜槽的出口附近,以避免將煤粉抽人抽塵管,并減小捕塵器的工作負荷,不能在出煤口很近的地方抽塵,以避免粉塵從防塵罩中跑出。膠帶輸送機轉(zhuǎn)載點防塵罩抽塵凈化系統(tǒng)布置示意圖1—抽塵管;2-—進氣口;3—防塵罩;4—上帶式輸送機;5—溜槽;6—下帶式輸送機6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)

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6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)

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6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)三、泡沫除塵1、泡沫的產(chǎn)生和泡沫劑(1)泡沫的產(chǎn)生及特性指標泡沫的產(chǎn)生有物理方法和化學(xué)方法兩種。用于除塵用的泡沫一般是用物理方法產(chǎn)生的空氣機械泡沫。它是通過噴嘴將起泡能力很強的泡沫劑溶液均勻地噴灑于發(fā)泡網(wǎng)格上,在網(wǎng)孔上形成薄膜,再經(jīng)風(fēng)流的吹激,使每個網(wǎng)孔連續(xù)不斷地形成氣液兩相的空氣機械泡沫。氣流使泡沫離開網(wǎng)格,并沿著輸送管流動,輸往塵源處。在與粉塵的碰撞、隔離、濕潤、沉積等多種機理的作用下,幾乎可以捕集所有與之相遇的粉塵,特別是對微細粉塵具有很強的集聚能力。6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)三、泡沫除塵1、泡沫的產(chǎn)生和泡沫劑(1)泡沫的產(chǎn)生及特性指標影響起泡的因素不僅與起泡劑的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān),還與起泡的方法、系統(tǒng)的幾何特征及起泡過程本身的動力特性有關(guān),如液膜表面張力的大小、發(fā)泡氣壓的高低、風(fēng)流速度、網(wǎng)格孔的大小及材質(zhì)種類、噴射體霧粒大小及噴霧狀態(tài)等。表示泡沫特性的指標是泡沫的倍數(shù)(K)和強度(T):①泡沫的倍數(shù),可分為低倍數(shù)((5~50)、中倍數(shù)(50~200)、高倍數(shù)(>200);②泡沫的強度,是指泡沫的穩(wěn)定程度,它是以泡沫從產(chǎn)生的瞬時起到完全破裂的時間或半數(shù)泡沫破裂的時間來表示的,也可以以液面形成的單個氣泡的持續(xù)時間來確定。6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)三、泡沫除塵1、泡沫的產(chǎn)生和泡沫劑(2)泡沫劑能夠產(chǎn)生泡沫的液體叫泡沫劑。純凈的液體是不能形成泡沫的,只有溶液內(nèi)含有粗粒分散膠體、膠質(zhì)體系或者細粒膠體等形成的可溶性物質(zhì)時才能產(chǎn)生泡沫。溶液的非均質(zhì)性是起泡的基本條件。當溶液具有最大非均質(zhì)性時,其產(chǎn)泡最佳,當溶液達到飽和時,會如同純凈液體一樣不能產(chǎn)生泡沫。用于除塵的泡沫劑應(yīng)是無毒、易溶于水、來源充足且價廉。6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)三、泡沫除塵2、泡沫發(fā)生裝置(1)直線型泡沫發(fā)生器(2)ПΓy-100型泡沫發(fā)生裝置(3)ПΓП-B型泡沫發(fā)生裝置6.4轉(zhuǎn)載運輸綜合控塵技術(shù)

6.5支護工藝綜合控塵技術(shù)一、錨噴支護的主

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