煤礦粉塵防治技術(shù)

煤礦粉塵防治技術(shù)126123457891011提綱

粉塵及粉塵防治的基本概念煤礦粉塵檢測(cè)技術(shù)粉塵治理技術(shù)煤礦粉塵防治技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)一.粉塵及粉塵防治的基本概念

1.粉塵的定義及分類粉塵定義：粉塵是固體物質(zhì)細(xì)微顆粒的總稱。粉塵分類：

（1）按粉塵的成分：煤塵和巖塵；

（2）按煤塵有無爆炸性：爆炸性煤塵無爆炸性煤塵；

（3）按粉塵中游離SiO2含量：矽肺和非矽肺；

（4）按粉塵在井下的存在狀態(tài)：浮游粉塵和沉積粉塵；（5）按粉塵的粒度組成范圍：總粉塵和呼吸性粉塵；

（6）按塵粒直徑的大?。捍謮m、細(xì)塵、微塵和超微塵。一.粉塵及粉塵防治的基本概念

2.礦塵的產(chǎn)生及影響因素粉塵的產(chǎn)生：煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)的絕大部分作業(yè)，都會(huì)不同程度地產(chǎn)生粉塵。影響產(chǎn)塵的主要因素：（1）采掘機(jī)械化程度和開采強(qiáng)度；（2）地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存條件；（3）煤巖的物理性質(zhì)；（4）采煤方法和截割參數(shù)；（5）環(huán)境溫度和濕度；（6）作業(yè)點(diǎn)的通風(fēng)狀況：通風(fēng)方式和風(fēng)速。一.粉塵及粉塵防治的基本概念

3.粉塵的特性粉塵粒度分布（1）定義：指粉塵中的不同粒徑范圍內(nèi)的粉塵占總數(shù)的個(gè)數(shù)或重量百分?jǐn)?shù)。（2）粉塵粒度分布對(duì)粉塵在呼吸道中阻留的影響；（3）粉塵粒度分布對(duì)它的比表面積和吸附性的影響。一.粉塵及粉塵防治的基本概念粉塵的真密度和相對(duì)密度（1）真密度：?jiǎn)挝惑w積粉塵的質(zhì)量稱為礦塵的密度，這里指的粉塵體積，不包括塵粒之間的空隙，因而稱為礦塵的真空度；（2）相對(duì)密度：指礦塵的質(zhì)量與同體積標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量之比。一.粉塵及粉塵防治的基本概念粉塵的濕潤(rùn)性（1）影響粉塵濕潤(rùn)性的因素：液體的表面張力、塵粒形狀和大小、溫度和氣壓條件、成分和荷電狀態(tài)。（2）粉塵濕潤(rùn)性的表征：濕潤(rùn)角、吸濕速度。一.粉塵及粉塵防治的基本概念粉塵的光學(xué)特性（1）粉塵對(duì)光的反射能量；（2）透光程度；（3）光強(qiáng)度衰減程度；一.粉塵及粉塵防治的基本概念粉塵化學(xué)成分：砂巖、礫巖、游離二氧化硅等。煤塵的爆炸性一.粉塵及粉塵防治的基本概念4.粉塵基本物性的測(cè)定粉塵密度的測(cè)定（1）粉塵真密度的測(cè)定：MT/T713-1997規(guī)定的測(cè)定方法；一.粉塵及粉塵防治的基本概念4.粉塵基本物性的測(cè)定粉塵密度的測(cè)定（1）粉塵堆積密度的測(cè)定：測(cè)定裝置圖：一.粉塵及粉塵防治的基本概念5.粉塵危害煤礦粉塵的危害很多，但主要危害是引起塵肺和產(chǎn)生煤塵爆炸。4.粉塵基本物性的測(cè)定煤塵爆炸性的測(cè)定：按標(biāo)準(zhǔn)AQ1045-2007《煤塵爆炸性鑒定規(guī)范》進(jìn)行測(cè)定。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)1.游離SiO2測(cè)定技術(shù)：（1）焦磷酸質(zhì)量法原理：硅酸鹽溶于加熱的焦磷酸，而石英幾乎不溶，以質(zhì)量法測(cè)定粉塵中游離二氧化硅的含量。器材：錐形燒瓶、溫度計(jì)等。試劑：焦酸鹽、氫氟酸、鹽酸等。采樣：按濾膜直徑進(jìn)行采集。按分析步驟進(jìn)行。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)計(jì)算：按公式進(jìn)行計(jì)算：

其中，——游離二氧化硅含量；m1——坩堝質(zhì)量；m2——坩堝加沉渣質(zhì)量；mp——煤塵樣品質(zhì)量。粉塵中含有難容物物質(zhì)的處理磷酸根的檢驗(yàn)方法：磷酸和鉬酸銨在pH值為4.1時(shí)，用抗壞血酸還原產(chǎn)生藍(lán)色。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)（2）紅外光譜測(cè)定方法原理：生產(chǎn)性粉塵中的石英在紅外光譜中12.5m、12.8m及14.4m處理出現(xiàn)特性強(qiáng)的吸收帶，在一定范圍內(nèi)其吸收廣度值與石英質(zhì)量呈線性關(guān)系。器材及試劑：紅外分光度計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)石英塵、溴化鉀等。粉塵樣品采集及處理：按呼吸性煤塵濃度測(cè)定方法中的采樣方法進(jìn)行采樣。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)樣品測(cè)定：依各種類型的紅外光光度計(jì)的性能確定。石英標(biāo)準(zhǔn)曲線制備：以800、780及694cm-1三處吸光值為縱坐標(biāo)，以石英質(zhì)量為橫坐標(biāo)，繪制三條不同波長(zhǎng)的石英標(biāo)準(zhǔn)曲線，并求出標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程式。游離二氧化硅含量計(jì)算：

其中，m——二氧化硅的質(zhì)量；mp——試驗(yàn)樣品的質(zhì)量。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)2.粉塵粒度測(cè)試技術(shù)：（1）粒徑的定義及表示方法單顆粒粒徑的表示方法：采用顯微鏡測(cè)定的投影徑、采用篩分法測(cè)得的篩分徑、物理當(dāng)量徑等。顆粒群代表粒徑的表示方法：面積平均直徑、中位徑及最大頻率徑等。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)（2）粒度分布的定義及表示方法定義：在某一粒子群中，不同粒徑范圍內(nèi)粉塵粒子所占的比例，稱為粒子的粒徑分布。以粒子的質(zhì)量表示時(shí)稱為質(zhì)量分布。粒徑大小分布數(shù)據(jù)的表示方法：列表法、圖示法和分布函數(shù)法。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)（3）粒度分布的測(cè)定方法和儀器主要根據(jù)測(cè)定目的來選擇測(cè)定方法：計(jì)數(shù)法和計(jì)重法。主要粉塵粒徑測(cè)定方法：顯微鏡法、篩分法、液體沉降法和細(xì)孔通過法等。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)（4）重力沉降光透法工作原理：利用粒徑大小不同的粉塵在液體介質(zhì)中的沉降速度不同的原理而測(cè)量粉塵的粒徑分布。液體介質(zhì)：以液體介質(zhì)沉降法進(jìn)行粒徑分布測(cè)定，必須注意選用合適的液體介質(zhì)。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)分散劑：同時(shí)，可以加上少量的分散劑，將增加粒子表面與介質(zhì)的親和性，使粒子與介質(zhì)分子的吸附力增加，而阻止粒子間互相聚集。常見的光透法儀器有：MD-1粉塵粒度分析儀、SA-CP2-20粉塵粒度分析儀。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)3.粉塵濃度監(jiān)測(cè)技術(shù)（1）粉塵濃度監(jiān)測(cè)技術(shù)概述

粉塵濃度監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括總粉塵濃度監(jiān)測(cè)和呼吸性粉塵濃度監(jiān)測(cè)兩部分。目前監(jiān)測(cè)技術(shù)大致有兩類：①常規(guī)粉塵濃度監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要包括粉塵采樣器濾膜采樣測(cè)塵技術(shù)、直讀式測(cè)塵技術(shù)等。②粉塵濃度連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)（2）呼吸性粉塵分離效能曲線研究表明，只有小于某種粒徑的粉塵才可能進(jìn)入人體呼吸器官，導(dǎo)致塵肺病，這些粉塵被稱為可吸入粉塵。如圖為肺泡沉積曲線。我國(guó)選擇BMRC曲線作為我國(guó)呼吸性粉塵采樣標(biāo)準(zhǔn)曲線。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)（3）與粉塵濃度監(jiān)測(cè)有關(guān)的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)與濃度有關(guān)的：《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦安全監(jiān)測(cè)行政處罰辦法》等；粉塵的工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：我國(guó)工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：粉塵作業(yè)環(huán)境的粉塵濃度為質(zhì)量濃度。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)（4）粉塵濃度監(jiān)測(cè)儀器的分類機(jī)使用范圍二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)（5）粉塵濃度監(jiān)測(cè)技術(shù)粉塵濃度監(jiān)測(cè)技術(shù)有兩類：①常規(guī)粉塵濃度監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要包括粉塵采樣器濾膜采樣測(cè)塵技術(shù)、直讀式測(cè)塵儀測(cè)塵技術(shù)；②粉塵濃度連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要是利用粉塵濃度傳感器與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行粉塵濃度的連續(xù)監(jiān)測(cè)。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)（6）常規(guī)粉塵濃度監(jiān)測(cè)技術(shù)射線吸收測(cè)塵原理：射線通過特定物質(zhì)后，其強(qiáng)度衰減程度與所透過的物質(zhì)質(zhì)量有關(guān)，而與物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。直讀式測(cè)塵儀表可分為總粉塵測(cè)量?jī)x表和呼吸性粉塵測(cè)量?jī)x表。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)（6）常規(guī)粉塵濃度監(jiān)測(cè)技術(shù)直讀式測(cè)塵儀表在研制和生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行標(biāo)定，使用一段時(shí)間后要進(jìn)行校驗(yàn)。標(biāo)定校驗(yàn)儀器：用粉塵風(fēng)洞標(biāo)定校驗(yàn)測(cè)塵儀、用硬脂酸粒子標(biāo)定校驗(yàn)測(cè)塵儀、MT系列測(cè)塵儀表的標(biāo)定校驗(yàn)。二.煤礦粉塵監(jiān)測(cè)技術(shù)（7）粉塵濃度在線連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)粉塵濃度在線連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成：粉塵濃度傳感器、井下分站和地面監(jiān)控系統(tǒng)組成。粉塵濃度傳感器的測(cè)量原理：主要是運(yùn)用光吸收和光散射原理。粉塵濃度傳感器的標(biāo)定和校準(zhǔn)：平行采樣標(biāo)定法和在線校準(zhǔn)法。粉塵濃度傳感器的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用：安裝位置和安全調(diào)試。三.粉塵治理技術(shù)一.掘進(jìn)工作面綜合防塵技術(shù)（一）掘進(jìn)工作面防塵的相關(guān)規(guī)定（1）掘進(jìn)工作面綜合防塵技術(shù)AQ1020—2006《煤礦井下粉塵綜合防治技術(shù)規(guī)范》第3.2條對(duì)機(jī)掘工作面防塵措施的降塵效果進(jìn)行了規(guī)定。

為了達(dá)到該規(guī)定的要求，《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦井下粉塵綜合防治技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行了規(guī)定：掘進(jìn)機(jī)作業(yè)時(shí)，應(yīng)使用內(nèi)、外噴霧裝置，內(nèi)噴霧裝置的使用水壓不得小于3MPa，外噴霧器的使用水壓不得小于1.5MPa。

三.粉塵治理技術(shù)《煤礦井下粉塵綜合防治技術(shù)規(guī)范》還規(guī)定了：掘進(jìn)機(jī)上噴霧系統(tǒng)的降塵效果達(dá)不到本標(biāo)準(zhǔn)3.2條的要求時(shí)，應(yīng)采用除塵器抽塵凈化等高效防塵措施。

另外，AQ1020—2006《煤礦井下粉塵綜合防治技術(shù)規(guī)范》還規(guī)定：距離工作面50m內(nèi)應(yīng)設(shè)置一道自動(dòng)控制風(fēng)流凈化水幕。距工作面20m范圍內(nèi)的巷道，沒班至少?zèng)_洗一次；20m已外的巷道每旬至少?zèng)_洗一次，并清除堆積的浮煤。三.粉塵治理技術(shù)(2)炮掘工作面防塵對(duì)于炮掘工作面，AQ1020—2006《煤礦井下粉塵綜合防治技術(shù)規(guī)范》對(duì)防塵措施要達(dá)到的要求作了相關(guān)規(guī)定。為此，《煤礦安全規(guī)程》做了如下規(guī)定：掘進(jìn)井巷和硐室時(shí)，必須采取濕式鉆眼、沖洗井壁巷幫、水泡泥、爆破噴霧、裝巖（煤）灑水和凈化風(fēng)流等綜合防塵措施。三.粉塵治理技術(shù)

同時(shí)，AQ1020—2006《煤礦井下粉塵綜合防治技術(shù)規(guī)范》對(duì)具體措施進(jìn)行了如下規(guī)定：打眼應(yīng)采取濕式作業(yè)，供水壓力以0.3MPa左右為宜，但應(yīng)低于風(fēng)壓0.1~0.2MPa。耗水量以2~3L/min為宜，以鉆孔流出的污水呈乳狀巖漿為準(zhǔn)。三.粉塵治理技術(shù)（3）錨噴作業(yè)防塵對(duì)于錨噴作業(yè)，AQ1020—2006《煤礦井下粉塵綜合防治技術(shù)規(guī)范》作了如下規(guī)定：①錨噴作業(yè)應(yīng)采取粉塵綜合治理措施，作業(yè)人員工作地點(diǎn)總粉塵效率應(yīng)≥85％。②錨噴支護(hù)的防護(hù)三.粉塵治理技術(shù)（二）機(jī)掘工作面綜合防塵技術(shù)1.概述機(jī)掘工作面粉塵防治的重點(diǎn)應(yīng)該是針對(duì)掘進(jìn)機(jī)截割產(chǎn)塵源。由于機(jī)掘工作面產(chǎn)塵濃度高（一般在1000~2000mg/m3之間）、塵源點(diǎn)移動(dòng)，彌漫整個(gè)作業(yè)場(chǎng)所的特點(diǎn)，因此，采用單一的防塵措施很難解決問題，必須采用綜合防塵措施。目前國(guó)外一般在采用風(fēng)流流場(chǎng)控制措施，控制粉塵的無序狂三的基礎(chǔ)上，采用除塵器抽塵凈化技術(shù)。三.粉塵治理技術(shù)2、高壓外噴霧降壓（1）噴霧降壓效果的影響噴霧降壓效果的影響隱私包括噴霧參數(shù)和霧流參數(shù)，其中噴霧參數(shù)有噴霧壓力及噴霧流量等；霧流參數(shù)有霧體結(jié)構(gòu)、霧粒直徑、霧粒密度、霧粒初速度、霧粒運(yùn)動(dòng)速度及有效射程等。三.粉塵治理技術(shù)（2）高壓噴霧降壓系統(tǒng)①適應(yīng)條件由于高壓噴霧系統(tǒng)產(chǎn)生的霧體受風(fēng)流影響大，風(fēng)速超過正常排塵風(fēng)速（巖巷為0.15~0.50m/s，煤巷為0.25~0.50m/s）時(shí)，噴向截割滾筒的霧流受風(fēng)流作用，會(huì)吹向作業(yè)人員，同時(shí)降低噴霧降塵效果，所以，適用于巷道斷面平均風(fēng)速≤0.05m/s的掘進(jìn)工作面。三.粉塵治理技術(shù)②系統(tǒng)布置方式和技術(shù)參數(shù)

a、系統(tǒng)組成掘進(jìn)機(jī)高壓外噴霧降塵系統(tǒng)主要由高壓泵、自動(dòng)控制水箱、高壓噴嘴、水質(zhì)過濾器及管路等組成。其工作原理如圖1-20所示，系統(tǒng)總體布置如圖1-21所示。三.粉塵治理技術(shù)三.粉塵治理技術(shù)

b、主要設(shè)備技術(shù)指標(biāo)掘進(jìn)機(jī)高壓外噴霧降塵，噴嘴壓力應(yīng)達(dá)到8MPa以上，噴霧流量應(yīng)根據(jù)工作面生產(chǎn)技術(shù)條件確定，一般在20~30L/min。目前用于掘進(jìn)機(jī)高壓外噴霧降塵的水泵及其系統(tǒng)保護(hù)裝置主要是BP75/12高壓噴霧泵和GPS-400型自動(dòng)控制水箱，其主要技術(shù)指標(biāo)如表1-15和表1-16所示。高壓噴嘴的主要技術(shù)指標(biāo)見附表3，可以根據(jù)巷道斷面、產(chǎn)塵量、噴霧流量等參數(shù)對(duì)高壓噴嘴進(jìn)行選型。三.粉塵治理技術(shù)三.粉塵治理技術(shù)3、機(jī)掘工作面長(zhǎng)壓短抽的通風(fēng)除塵系統(tǒng)

對(duì)機(jī)掘面采用以控塵裝置控塵、除塵設(shè)備抽塵凈化為主的長(zhǎng)壓短抽風(fēng)除塵系統(tǒng)，是降低機(jī)掘面粉塵濃度的最有效措施之一。

抽塵凈化是利用除塵器運(yùn)行中產(chǎn)生的負(fù)壓，通過吸塵風(fēng)筒與靠近塵源的塵罩，在塵源處造成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，使含塵空氣由吸塵罩經(jīng)吸塵風(fēng)筒進(jìn)入除器中凈化處理。三.粉塵治理技術(shù)控塵則是通過改變壓入式供風(fēng)方式改變掘進(jìn)面的風(fēng)流暢通，達(dá)到抑制粉塵擴(kuò)散的目的，為除塵器抽塵創(chuàng)造條件。

要取得良好的降塵效果，既要有高效的除塵設(shè)備除塵，又要有控塵設(shè)施保證高效收塵，避免粉塵的無序擴(kuò)散，二者的有機(jī)結(jié)合才能達(dá)到理想的降塵效果，如圖1-22所示。三.粉塵治理技術(shù)（1）控塵技術(shù)目前國(guó)內(nèi)在控塵技術(shù)研究及應(yīng)用方面，以煤炭科學(xué)研究總院重慶分院為代表，開展了以下集中控塵技術(shù)的研究：

三.粉塵治理技術(shù)①改變壓入式供風(fēng)的控塵技術(shù)改變壓入式供風(fēng)的控塵技術(shù)，主要是通過在供風(fēng)風(fēng)筒出風(fēng)口連接渦流控塵裝置（或附壁風(fēng)筒），通過渦流控塵裝置（或附壁風(fēng)筒）將壓入工作面的軸向風(fēng)流改變成沿巷道周壁旋轉(zhuǎn)的徑向風(fēng)流向迎頭推進(jìn)，在掘進(jìn)機(jī)司機(jī)的前方建立起空氣屏蔽，控制浮游粉塵向后方擴(kuò)散，使含塵氣流只能沿布置在司機(jī)前方的吸塵口吸入除塵器中被凈化處理，干凈的風(fēng)流再排至巷道中。三.粉塵治理技術(shù)

a、壓入式導(dǎo)風(fēng)筒供風(fēng)方式的巷道風(fēng)流分布狀況

在采用壓入式供風(fēng)時(shí)，其風(fēng)流流出是一個(gè)如圖1-23有限大噴嘴湍流自由射流。三.粉塵治理技術(shù)

如圖1-24所示為壓入式風(fēng)筒的風(fēng)流出流的速度分布。三.粉塵治理技術(shù)

b、采用渦流（或附壁）風(fēng)筒控塵裝置時(shí)巷道風(fēng)流分布狀況

如圖1-26所示為渦流（或附壁）風(fēng)筒控塵裝置的出風(fēng)示意圖。三.粉塵治理技術(shù)

如圖1-27所示為附壁風(fēng)筒時(shí)巷道風(fēng)流的分布狀況實(shí)測(cè)圖。三.粉塵治理技術(shù)

c、控塵設(shè)備

目前國(guó)內(nèi)控塵設(shè)備主要有附壁風(fēng)筒和渦流控塵裝置兩種。兩種設(shè)備都采用附壁效應(yīng)原理除塵，但附壁風(fēng)筒是一種被動(dòng)式控塵裝置，而渦流控塵是一種主動(dòng)式控塵裝置。三.粉塵治理技術(shù)

----附壁風(fēng)筒

即在風(fēng)筒壁面上開一細(xì)的切口或多個(gè)小孔，順著切口方向裝上罩套，由風(fēng)筒存儲(chǔ)裝置、控塵風(fēng)筒和風(fēng)閥組成，如圖1-28所示。三.粉塵治理技術(shù)

----渦流控塵裝置由風(fēng)筒存儲(chǔ)裝置、渦流發(fā)生器和渦流風(fēng)筒組成，如圖1-29所示。三.粉塵治理技術(shù)

②氣幕控塵技術(shù)氣幕是使空氣以一定的風(fēng)速?gòu)膰娍诖党龆纬傻母魯鄽夂?。氣幕控塵就是利用噴射氣流的射流原理使污染源散發(fā)出來的粉塵與周圍空氣隔離，并利用除塵設(shè)備將控制在一定范圍內(nèi)的粉塵進(jìn)行凈化處理，凈化后較清潔的風(fēng)流方可排入巷道內(nèi)。三.粉塵治理技術(shù)

將氣幕布置在掘進(jìn)機(jī)司機(jī)與掘進(jìn)頭之間，形成一道“無形透明屏障”，以阻止粉塵從掘進(jìn)面迎頭向外擴(kuò)散，如圖1-30所示。三.粉塵治理技術(shù)

③適用條件

渦流控塵裝置、附壁風(fēng)筒及氣幕控塵裝置都是掘進(jìn)工作面控塵的手段，但他們應(yīng)根據(jù)不同的地點(diǎn)、不同的使用要求來選取。在條件允許時(shí)，應(yīng)盡量選用高效的渦流控塵裝置來控塵。三.粉塵治理技術(shù)

（2）除塵技術(shù)①除塵器性能a、除塵器的性能要達(dá)到除塵器總粉塵效率和呼吸性粉塵除塵效率，要根據(jù)不同的除塵器種類，達(dá)到不同的要求，如表1-19所示。三.粉塵治理技術(shù)

濕式除塵器的液氣比應(yīng)符合表1-20所示。三.粉塵治理技術(shù)

b、除塵器主要性能指標(biāo)計(jì)算

礦用除塵器性能的優(yōu)劣，可以用總粉塵除塵效率、呼吸性粉塵除塵效率、液氣比、脫水效率等指標(biāo)來評(píng)定。②除塵器的使用現(xiàn)狀

目前煤礦井下應(yīng)用的全是濕式除塵器，其中主要是濕式旋流除塵器、濕式過濾除塵器以及濕式過濾旋流除塵器等。三.粉塵治理技術(shù)

（3）配套工藝技術(shù)

選擇合理的配套工藝，充分發(fā)揮通風(fēng)排塵、控塵和高效抽塵凈化的作用，使之與機(jī)掘工作面的生產(chǎn)技術(shù)條件，特別是與采用的掘進(jìn)機(jī)相適應(yīng)，形成一套完整的通風(fēng)除塵系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)高效降低機(jī)掘面粉塵濃度的關(guān)鍵所在。①通風(fēng)除塵系統(tǒng)布置方式

在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，一般根據(jù)工作面的具體生產(chǎn)條件技術(shù)設(shè)計(jì)不同的布置方式。分別是：機(jī)載式、單軌吊掛式、尾跟隨式、跨皮帶式等。三.粉塵治理技術(shù)

a、機(jī)載式如圖1-32所示。三.粉塵治理技術(shù)

b、單軌吊掛式如圖1-33所示。三.粉塵治理技術(shù)

c、跨皮帶式如圖1-34所示。三.粉塵治理技術(shù)

d、機(jī)尾跟隨式如圖1-35所示。三.粉塵治理技術(shù)

（三）炮掘工作面粉塵綜合防治技術(shù)

炮掘防塵應(yīng)針對(duì)打眼和爆破兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)來進(jìn)行。

1、打眼防塵技術(shù)

打眼防塵是炮掘工作面防塵的重點(diǎn)之一，一般都是采用濕式打眼方式來降低打眼時(shí)產(chǎn)生的高濃度粉塵。三.粉塵治理技術(shù)

2、爆破前后防塵技術(shù)

（1）水炮泥爆破降塵

水炮泥就是用裝水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼內(nèi)，如圖1-37所示。三.粉塵治理技術(shù)

（2）放炮噴霧①壓氣噴霧降塵是以壓縮空氣和低壓水聯(lián)合成霧的裝置，與普通低壓噴霧相比，噴霧射程、霧化程度顯著提高，能明顯得降低細(xì)粒粉塵的濃度。三.粉塵治理技術(shù)

②高壓噴霧降塵能使噴霧降塵技術(shù)在傳統(tǒng)噴霧方法的基礎(chǔ)上大幅度提高將降塵效果，是簡(jiǎn)捷和行之有效的防塵措施。高壓噴霧降塵系統(tǒng)布置見圖1-38。三.粉塵治理技術(shù)

（四）錨噴支護(hù)防塵1、錨噴支護(hù)作業(yè)中粉塵主要來源于打錨桿眼和錨噴支護(hù)作業(yè)工序。2、綜合防塵措施

（1）打錨桿眼防塵重點(diǎn)應(yīng)解決頂板錨桿眼的產(chǎn)塵問題，所以采用打錨桿眼的專用鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)行濕式打眼。

（2）噴漿工序比較有效的防塵措施有潮料噴射法、采用低風(fēng)壓近距離噴射工藝、加強(qiáng)通風(fēng)、設(shè)置水幕和個(gè)體防護(hù)。

三.粉塵治理技術(shù)

二、采煤工作面粉塵治理技術(shù)

（一）采煤工作面粉塵治理的相關(guān)規(guī)定1、對(duì)煤層注水的規(guī)定對(duì)煤層注水是采煤工作面最重要的、最積極的、最有效的防塵措施，在《煤礦安全規(guī)程》和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)煤層注水作了規(guī)定。2、對(duì)采煤機(jī)防塵的規(guī)定

綜合機(jī)械化采煤工作面是煤礦井下的主要塵源，必須采取綜合防塵措施，在《煤礦安全規(guī)程》和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)采煤機(jī)防塵作了規(guī)定。三.粉塵治理技術(shù)

3、對(duì)液壓支架防塵的規(guī)定

綜采液壓支架移動(dòng)或放煤時(shí)，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，為了有效的抑制移架或放煤時(shí)的產(chǎn)塵，需針對(duì)不同架型采取合理的噴霧防塵措施，在《煤礦安全規(guī)程》和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)采煤機(jī)防塵作了規(guī)定。三.粉塵治理技術(shù)

4、對(duì)炮采防塵的規(guī)定

爆破采煤工作面是多工序、多塵源的生產(chǎn)作業(yè)，應(yīng)采取綜合防塵措施，在《煤礦安全規(guī)程》和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)采煤機(jī)防塵作了規(guī)定。（二）采煤工作面粉塵治理技術(shù)概況1、采取以下措施治理粉塵：三.粉塵治理技術(shù)

①盡量減少浮游粉塵的產(chǎn)生，最大限度的防止粉塵的產(chǎn)生；②將粉塵消滅在塵源地點(diǎn)，防止粉塵飛揚(yáng)和進(jìn)入風(fēng)流中；③使已經(jīng)浮游的粉塵沉降下來并捕集起來；④剩余的粉塵用足夠的風(fēng)量加以稀釋，但又要防止已沉降的粉塵重新飛揚(yáng)。三.粉塵治理技術(shù)

2、采煤工作面粉塵治理的基本途徑：①采用煤層注水或采空區(qū)灌水預(yù)先濕潤(rùn)煤體，增加煤體的水份，減少采煤時(shí)粉塵的產(chǎn)生量；

②采用高壓噴霧將采煤過程中產(chǎn)生的粉塵消滅在塵源地點(diǎn)，防止粉塵飛揚(yáng)和進(jìn)入風(fēng)流中；③采用液壓支架自動(dòng)噴霧將移架和放煤過程中產(chǎn)生的粉塵消滅在塵源地點(diǎn)，防止粉塵飛揚(yáng)和進(jìn)入風(fēng)流中；④通過選擇工作面的通風(fēng)系統(tǒng)和最佳參數(shù)以及安裝簡(jiǎn)易的通風(fēng)設(shè)施對(duì)剩余的粉塵加以稀釋，但又要防止已沉降的粉塵重新飛揚(yáng)。三.粉塵治理技術(shù)

（三）預(yù)先濕潤(rùn)煤體粉塵治理技術(shù)

預(yù)先濕潤(rùn)煤體是國(guó)內(nèi)外廣泛采用的治理粉塵最積極、最有效的措施。分為煤層注水和采空區(qū)灌水。1、煤層注水就是采煤前預(yù)先在煤層中打若干鉆孔，通過鉆孔并利用水的壓力將水注入煤體中，水沿著煤的裂隙包圍被裂隙分割的媒體，在煤的孔隙中形成的毛細(xì)管力及水的重力作用下向媒體內(nèi)部滲透，增加煤的水分和塵粒間的粘著力，降低煤的強(qiáng)度和脆性，增加塑性，減少采煤時(shí)粉塵的生成量。三.粉塵治理技術(shù)

2、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（2）上覆巖層壓力及支承壓力

（3）液體性質(zhì)的影響

（4）煤層內(nèi)的瓦斯壓力

（5）注水參數(shù)的影響3、煤層注水方式及選擇

（1）煤層注水方式

三.粉塵治理技術(shù)

①短孔注水和深孔注水方式示意圖見圖1-43。三.粉塵治理技術(shù)

②長(zhǎng)孔注水方式示意圖見圖1-44和1-45。三.粉塵治理技術(shù)

③巷道鉆孔注水方式示意圖見圖1-46。

三.粉塵治理技術(shù)

3.煤層注水方式的選擇

首先要考慮巖石壓力的影響，其次要考慮裂隙和孔隙發(fā)育程度，再要考慮煤層厚度、煤層傾角、有無斷層、圍巖性質(zhì)、采煤工藝及作業(yè)組織方式等。三種注水方式的適用條件：短孔注水、深孔注水和長(zhǎng)孔注水。三.粉塵治理技術(shù)

4、注水鉆孔施工實(shí)驗(yàn)煤層的煤質(zhì)較松軟。在沿煤層打長(zhǎng)孔時(shí)，鉆孔深度大多只能達(dá)到20—80m。對(duì)鉆進(jìn)工藝進(jìn)行改進(jìn)和鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行最佳實(shí)驗(yàn)開始之后，鉆孔最大深度能達(dá)到130m。三.粉塵治理技術(shù)

5、封孔目前常用的封孔器封孔、聚氨酯封孔、人工送水泥封孔和壓氣送水泥和壓氣送水泥封孔的封孔深度一般都小于5m。而1231（3）工作面回風(fēng)巷臨近工作面已采完，在距采煤工作面100m范圍內(nèi)的巷道變形嚴(yán)重，巷道壁破損寬度達(dá)到8m，要求封孔深度大于10m三.粉塵治理技術(shù)

6、注水工藝技術(shù)及參數(shù)煤礦實(shí)驗(yàn)工作面煤層注水條件的特殊性，采取先抽放瓦斯，后在礦壓影響帶打雙向長(zhǎng)鉆孔注水的方式。在游離瓦斯被抽放后，煤體中留下許多微細(xì)的空間，礦壓影響帶內(nèi)由于煤體被破壞而增加了煤體的孔隙。三.粉塵治理技術(shù)

7、效果考察煤層注水前，煤的原始水分平均為2.7%，注水后，回風(fēng)巷工作面100m內(nèi)的全水分為4.2%，增加1.5%，據(jù)運(yùn)輸平巷工作面100m內(nèi)的全水分為0.9%，增加0.9%。三.粉塵治理技術(shù)

煤層注水前，采煤機(jī)司機(jī)處原始粉塵濃度為602mg/m3，采用煤機(jī)下風(fēng)10m處原始風(fēng)塵濃度為717mg/m3，回風(fēng)巷原始粉塵濃度平均為108mg/m3注水后，據(jù)回風(fēng)巷的工作面100m內(nèi)，采煤機(jī)司機(jī)處降塵效率為65.8%，采煤機(jī)下風(fēng)10m處降塵效率為67.2%，回風(fēng)巷降塵效率為56.5%三.粉塵治理技術(shù)

注水后，據(jù)運(yùn)輸平巷的工作面100m內(nèi)，采煤機(jī)司機(jī)處降塵效率為31.4%，采煤機(jī)下風(fēng)10m處降塵效率為33.8%，回風(fēng)巷降塵效率為41.7%三.粉塵治理技術(shù)

（四）機(jī)械化采煤工作面粉塵治理技術(shù)對(duì)采煤機(jī)的截割機(jī)應(yīng)選擇合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作參數(shù)。對(duì)采煤機(jī)需設(shè)置合適的噴霧系統(tǒng)。采用合理的通風(fēng)技術(shù)和最佳排塵風(fēng)速。為液壓支架設(shè)置移架噴霧系統(tǒng)或放煤口放煤噴霧系統(tǒng)。

對(duì)煤炭運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載及破損機(jī)破煤等生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)采取有效的防塵措施。三.粉塵治理技術(shù)

1.采煤機(jī)截割機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇（1）結(jié)構(gòu)參數(shù)截割機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要表現(xiàn)在截齒及其安裝上，包括其類型、尺寸、數(shù)量、銳度及安裝方向（2）工作參數(shù)采煤機(jī)的牽引速度、截割速度及截齒的切削厚度三.粉塵治理技術(shù)

2.采煤機(jī)內(nèi)噴霧降塵技術(shù)內(nèi)噴霧的主要作用是在截齒下產(chǎn)生區(qū)形成水膜，覆蓋塵源。三.粉塵治理技術(shù)

3.采煤機(jī)高壓外噴霧降塵技術(shù)（1）采煤機(jī)高壓外噴霧降塵系統(tǒng)采煤機(jī)高壓外噴霧降塵系統(tǒng)

a.采煤機(jī)高壓外噴霧降塵系統(tǒng)的組成高壓噴霧泵、自動(dòng)控制水箱、過濾器、多頭組合噴頭、高壓管路及其附件三.粉塵治理技術(shù)

b.采煤機(jī)高壓外噴霧降塵系統(tǒng)的布置。如圖為多頭組合噴頭安裝在截割部固定箱上，位于煤壁一側(cè)，靠采空區(qū)一側(cè)的端面上及箱體頂部。三.粉塵治理技術(shù)

采煤機(jī)高壓噴霧引射降塵系統(tǒng)a.高壓噴霧引射降塵系統(tǒng)的組成高壓水泵、自動(dòng)控制水箱、過濾器、多管引射降塵器、高壓管路及其附件b.高壓噴霧引射降塵系統(tǒng)的原理

三.粉塵治理技術(shù)

c.高壓噴霧引射降塵系統(tǒng)的的布置。除塵器安裝在采煤機(jī)上前后搖臂附近。如圖所示。

三.粉塵治理技術(shù)

采煤機(jī)高壓噴霧系統(tǒng)及降塵系統(tǒng)a.高壓噴霧系統(tǒng)及降塵系統(tǒng)的組成高壓水泵、自動(dòng)控制水箱、過濾器、單孔高壓噴嘴、高壓管路及其附件b.高壓噴霧系統(tǒng)及降塵系統(tǒng)的原理三.粉塵治理技術(shù)

c.高壓噴霧系統(tǒng)及降塵系統(tǒng)的布置。采煤機(jī)高壓噴霧控塵及降塵系統(tǒng)原理和噴嘴布置入圖1-49所示。三.粉塵治理技術(shù)

采煤機(jī)塵源智能跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)a.采煤機(jī)塵源智能跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)的組成主控箱、傳感器、電磁閥、電纜等電氣部分和噴霧裝置、高壓供水管路等水路系統(tǒng)b.采煤機(jī)塵源智能跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)原理三.粉塵治理技術(shù)

（2）噴嘴的選型選擇霧粒較細(xì)微、降塵效果佳、引風(fēng)效果好、射流形狀為實(shí)心錐形的系列噴嘴。（3）噴霧參數(shù)（4）噴霧泵參數(shù)流量、壓力、電機(jī)功率（5）噴霧泵選型BP-75/12型噴霧泵

三.粉塵治理技術(shù)

（6）高壓外噴霧降塵效果降塵效率在85%—95%

（7）案例平頂山煤業(yè)集團(tuán)有限公司四礦已

1617—23100綜采工作面三.粉塵治理技術(shù)

4.通風(fēng)排塵（1）選擇最佳通風(fēng)參數(shù)，保證通風(fēng)排塵效果（2）改變工作面通風(fēng)系統(tǒng)或風(fēng)流方向（3）安設(shè)簡(jiǎn)易通風(fēng)隔塵設(shè)施安設(shè)采空區(qū)風(fēng)幕和人行道風(fēng)幕采煤機(jī)隔塵簾幕切風(fēng)口隔塵簾幕三.粉塵治理技術(shù)

5.抽塵凈化（1）微型旋流集塵器集塵裝置在采煤機(jī)上的布置示意圖。三.粉塵治理技術(shù)

（2）過濾除塵器過濾除塵器在采煤工作面上的布置示意圖。三.粉塵治理技術(shù)

（3）水力洗滌器：水力除塵器是濕式除塵器和各種氣液吸收設(shè)備的總稱。其原理是，當(dāng)含塵空氣由洗滌器一端進(jìn)入后，在該端噴嘴驅(qū)使下，風(fēng)流流向洗滌器另一端，另一端裝有波狀葉片組成的消霧器，能夠吸收載塵水滴并凈化空氣。三.粉塵治理技術(shù)

6.液壓支架移架時(shí)的噴霧降塵（1）對(duì)噴霧系統(tǒng)及用水的基本要求設(shè)置噴霧系統(tǒng)各部件時(shí)，應(yīng)能確保部件不被砸壞噴霧系統(tǒng)各部件不應(yīng)造成大的壓力損失噴霧器的結(jié)構(gòu)和設(shè)置位置，應(yīng)能從工作面一側(cè)對(duì)各部件進(jìn)行安裝、維修和便于更換噴霧系統(tǒng)中英安裝移架或放煤時(shí)能自動(dòng)開關(guān)供水的自自動(dòng)閥進(jìn)入噴霧系統(tǒng)的水，必須先經(jīng)過過濾器凈化，并符合防塵水質(zhì)的要求三.粉塵治理技術(shù)

（2）支撐式液壓支架的噴霧系統(tǒng)移架時(shí)頂梁與頂板不接觸的支撐式噴霧移架時(shí)頂梁與頂板接觸的支撐式支架的噴霧支撐掩護(hù)式支架的噴霧系統(tǒng)綜采放頂煤支架的噴霧系統(tǒng)自動(dòng)噴霧控制閥噴霧降塵效果支架水幕及擋矸幕三.粉塵治理技術(shù)

（五）炮采工作面粉塵治理技術(shù)1.濕式煤電鉆打眼防塵

濕式煤電鉆是實(shí)施濕式打眼的專用設(shè)備，與其配套的用具是中空麻花鉆桿與濕式煤鉆頭。三.粉塵治理技術(shù)

2.水封爆破落煤防塵

水封爆破的方式有兩