項(xiàng)目4防塵技術(shù)的選擇與實(shí)施

項(xiàng)目四防塵技術(shù)選擇與實(shí)施

任務(wù)一掘進(jìn)工作面綜合防塵專業(yè)知識(shí)點(diǎn)◆熟知掘進(jìn)工作面的塵源分布◆熟知掘進(jìn)工作面各主要工序防塵方法

技能點(diǎn)◆能根據(jù)掘進(jìn)工作面各主要工序產(chǎn)塵特點(diǎn)正確選擇防塵方法一、掘進(jìn)工作面的塵源分布1.機(jī)械鉆眼產(chǎn)塵

鑿巖機(jī)或電煤鉆鉆眼是掘進(jìn)工作面的最主要塵源.據(jù)實(shí)測(cè)資料,干式鉆眼產(chǎn)塵量約占掘進(jìn)總產(chǎn)塵量的80%~85%濕式鉆眼產(chǎn)塵量約占掘進(jìn)總產(chǎn)塵量的40%~50%.2.火藥爆破產(chǎn)塵對(duì)于掘進(jìn)工作面，煤或巖爆破也是一個(gè)主要塵源．掘進(jìn)爆破不但產(chǎn)塵集中，且會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害氣體．據(jù)實(shí)測(cè)資料,干式作業(yè)爆破工序產(chǎn)塵量可占掘進(jìn)總產(chǎn)塵量的１0%~１5%,濕式作業(yè)時(shí)為5%~45%．3．掘進(jìn)機(jī)切割產(chǎn)塵機(jī)掘面的粉塵濃度與綜掘機(jī)的種類和掘進(jìn)條件有關(guān)，通常平均在500~800mg/m3左右,最高可達(dá)數(shù)千毫克每立方米，割巖時(shí)更高．4.其它工序產(chǎn)塵其它主要工序指機(jī)械裝矸、掘進(jìn)機(jī)裝載和掘進(jìn)工作面支護(hù)等．如采用鉆眼爆破法掘進(jìn)時(shí)，干式作業(yè)其它工序產(chǎn)塵量可占掘進(jìn)總產(chǎn)塵量的5%~10%，濕式作業(yè)時(shí)為10%~20%.二、炮掘工作面防塵

二、炮掘工作面防塵1．打眼防塵1)濕式鑿巖濕式鑿巖是將一定壓力的水送至炮眼底，以沖洗和濕潤(rùn)眼內(nèi)巖塵而達(dá)到降塵之目的。按其供水方式不同，分為中心式和旁側(cè)式兩種。圖5—1中心式濕式鑿巖示意圖釬桿；2一風(fēng)鉆；3—膠皮水管；4一膠皮風(fēng)管；5—鉆架圖5—2旁側(cè)式濕式鑿巖示意圖釬桿；2一風(fēng)鉆；3—鉆架；4—水套；5—膠皮水管；6—膠皮風(fēng)管二、炮掘工作面防塵2）干式鑿巖捕塵器在水源缺乏的礦井、冬季容易冰凍的地區(qū)或某些巖石不適合濕式鑿巖的條件下，以及在一些尚無(wú)供水設(shè)施的零散工程中，干式鑿巖捕塵是降塵的有效措施。根據(jù)捕塵的方式，干式捕塵鑿巖器可分為帶捕塵罩的孔口捕塵器和不帶孔口捕塵罩的眼底捕塵器兩種類型。（1）捕塵罩或捕塵塞的孔口捕塵器;（2）孔底捕塵器圖5—3孔口捕塵器示意圖

1—引射器；2—閥門；3—輥式振動(dòng)器；4一濾塵袋；5—芯管；6—進(jìn)氣嘴；7—捕塵筒；8—收塵袋；9—單腿支架；10—導(dǎo)塵管；11—捕塵罩；12一捕塵塞圖5—4孔底捕塵器示意圖

1—針頭；2—釬桿；：3鑿巖機(jī)體內(nèi)鋼管；4—鋼管接頭；5—鑿巖機(jī)壓氣管；6—引射器；7一導(dǎo)塵管；8—引射器壓氣管；9—旋風(fēng)集塵筒；10—織物濾袋；11—壓氣總管二、炮掘工作面防塵3)濕式煤電鉆打眼濕式煤電鉆是在煤巷、半煤巖巷實(shí)施濕式鉆眼的理想設(shè)備，鉆眼產(chǎn)生的礦塵濃度低于10mg／rn3，符合煤礦生產(chǎn)的實(shí)際要求。2．爆破防塵1）水炮泥用水炮泥代替黏土填塞炮眼，不但可以提高炮眼利用率，降低炸藥消耗量，而且有顯著的降塵效果。水泡泥是用無(wú)毒、不燃的聚乙烯塑料薄膜熱壓成形，有刀把式和自封式兩種結(jié)構(gòu)。自封式水炮泥性能較好，具有注水方便、迅速，封口嚴(yán)密不漏水的優(yōu)點(diǎn)。自封式水炮泥如圖5—5所示。水炮泥爆破瞬間，部分水借助于爆破產(chǎn)生的壓力壓人煤層裂隙中濕潤(rùn)煤體，部分水在高溫高壓下汽化。放炮后瞬間，溫度降低，水蒸氣冷卻成霧滴，碰撞、濕潤(rùn)塵粒，從而起到降塵的作用。水炮泥的裝填如圖5—6所示。水炮泥使用前，向袋內(nèi)盛滿高出作業(yè)地點(diǎn)氣壓(2～50)kPa的壓力水。在炮眼中的裝填長(zhǎng)度一般為裝藥長(zhǎng)度的一半，外部用黏土炮泥填塞搗實(shí)，使水炮泥處于100kPa正壓狀態(tài)。圖5—5自封式水炮泥1—逆止閥注水后位置；2—逆止閥注水前位置；3—水圖５—6水炮泥裝填示意圖1—水炮泥；2—炸藥；3—雷管；4—黏土炮泥；5—引爆導(dǎo)線二、炮掘工作面防塵2）爆破噴霧放炮噴霧不但能取得良好的降塵效果，而且還可減輕炮煙的危害。炮掘巷道放炮時(shí)常用的噴霧霧方法有：水力高壓噴霧、聲控自動(dòng)噴霧、水幕凈化和風(fēng)水噴霧。風(fēng)水噴射器是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(yuǎn)、噴霧面積大、霧粒細(xì)的特點(diǎn)，以鴨嘴形噴霧器使用較為普遍，如圖5-7所示。放咆前，將兩個(gè)噴霧器分別掛在距工作面10m、距巷道底板2m處的支架兩幫。放炮后，噴霧(10～15)min為宜。使用時(shí)，風(fēng)壓至少要高于水壓100kPa。當(dāng)風(fēng)壓力為600kPa、水壓為400kPa時(shí)，水霧射程達(dá)15m，水霧寬達(dá)5m，耗水量為250L／min，射體可直接作用到掘進(jìn)頭碎巖堆上。圖５—７鴨嘴形噴霧器１—進(jìn)水接頭；２—進(jìn)風(fēng)接頭；３—噴嘴二、炮掘工作面防塵3．沖洗巖幫爆破前后用壓力水沖洗巖幫，清除散落在巷道壁上的礦塵。是既簡(jiǎn)單有效、而又必不可少的清除沉積礦塵的辦法。水壓以294～490kPa為宜。當(dāng)水壓為392kPa時(shí)，噴嘴的耗水量約為10L/min，每次沖洗的時(shí)間，視風(fēng)簡(jiǎn)距工作面的遠(yuǎn)近而定。一般約為5～10m。4．裝巖灑水1)人工灑水對(duì)爆破下來的礦石進(jìn)行分層灑水。具體做法是：在裝載前，對(duì)礦石堆充分灑水，將濕潤(rùn)的礦石裝完后，再對(duì)未被濕潤(rùn)的第二層礦石灑水，隨著裝載位置向前移動(dòng)，經(jīng)常灑水，直至被裝礦石保持充分濕潤(rùn)狀態(tài)為止。

2）噴霧器灑水電動(dòng)或風(fēng)動(dòng)裝巖機(jī)裝巖時(shí)，可在距工作面4～5m的頂板兩側(cè)，安設(shè)兩個(gè)噴霧器進(jìn)行噴霧灑水。噴霧器在安裝時(shí)要注意將噴射口對(duì)準(zhǔn)鏟斗裝巖活動(dòng)區(qū)域，射程要保持和裝巖鏟斗活動(dòng)半徑一致。隨著裝巖機(jī)向前推移，噴霧器的位置也要相應(yīng)向前移動(dòng)3）機(jī)載自動(dòng)噴霧使用鏟斗裝巖機(jī)裝巖時(shí)，可以使用機(jī)載式自動(dòng)噴霧形式進(jìn)行自動(dòng)噴霧降塵。二、炮掘工作面防塵5．通風(fēng)排塵1)通風(fēng)防塵系統(tǒng)掘進(jìn)工作面的通風(fēng)除塵系統(tǒng)有以下三種，可根據(jù)礦井的生產(chǎn)技術(shù)條件選用。圖5—8鏟斗裝巖機(jī)自動(dòng)噴霧示意圖1—噴霧器；2—控制閥；3—調(diào)節(jié)閥；4—鏟斗裝巖機(jī)二、炮掘工作面防塵（1）長(zhǎng)壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)它是以壓入式通風(fēng)為主，在工作面附近以短抽方式將工作面的含塵空氣吸入除塵器就地凈化處理。通風(fēng)和除塵系統(tǒng)相互獨(dú)立以及在任何情況下不會(huì)影響通風(fēng)系統(tǒng)正常工作,主要適用于機(jī)械化掘進(jìn)工作面。（2）長(zhǎng)抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)它是以長(zhǎng)距離抽風(fēng)的方式將工作面的含塵空氣抽出，經(jīng)安置在巷道回風(fēng)流中的除塵局部通風(fēng)機(jī)凈化排至巷道。如果回風(fēng)巷是不行人的巷道，便可改用抽出式局部通風(fēng)機(jī)直接將含塵風(fēng)流抽入回風(fēng)巷。在炮掘和機(jī)掘工作面都可選用。（3）長(zhǎng)抽短壓通風(fēng)除塵系統(tǒng)該系統(tǒng)是在長(zhǎng)抽通風(fēng)除塵的基礎(chǔ)上，在工作面附近又用短壓風(fēng)筒和局部通風(fēng)機(jī)，以提高工作面的風(fēng)速，加速排塵、排煙及有害氣體。圖5—9長(zhǎng)壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)；2—短抽風(fēng)筒；3—除塵器；4—長(zhǎng)壓局部通風(fēng)機(jī)圖5—10長(zhǎng)抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)1—掘進(jìn)機(jī)；2—長(zhǎng)抽風(fēng)筒；3—除塵局部通風(fēng)機(jī)二、炮掘工作面防塵

2)通風(fēng)工藝的要求（1）壓、抽風(fēng)筒口相互位置的關(guān)系①長(zhǎng)壓短抽時(shí)，壓入式風(fēng)筒口距工作面距離≤5SH（SH為巷道斷面積，m2）；壓入式風(fēng)筒口到除塵器排放口的重疊長(zhǎng)度≥2SH。②前抽后壓時(shí)，壓入式風(fēng)筒口距工作面距離與長(zhǎng)壓短抽時(shí)的距離相同；壓入式風(fēng)筒口與抽出式風(fēng)筒的重疊段長(zhǎng)度一般為10m～30m。③)前壓后抽時(shí)，壓入式風(fēng)筒口距工作面距離≤5m；抽出式風(fēng)筒口與壓入式局部通風(fēng)機(jī)的重疊段長(zhǎng)度視巷道內(nèi)的塵源(如噴漿支護(hù)等)情況而定，一般為10m～20m。長(zhǎng)壓短抽、長(zhǎng)抽、前抽后壓時(shí)，吸塵口距工作面4m之內(nèi)有顯著的吸塵效果；前壓后抽時(shí)，吸塵口距工作面距離要大于30m。（2）壓、抽風(fēng)量的匹配采用長(zhǎng)壓短抽除塵系統(tǒng)，壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量應(yīng)比抽出式風(fēng)筒出口風(fēng)量大20％～30％，才能保證工作面不出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)；采用長(zhǎng)抽短壓除塵系統(tǒng)，抽出風(fēng)量應(yīng)大于壓入風(fēng)量的20％一50％，才能保證重疊段區(qū)域內(nèi)巷道的風(fēng)速不低于(煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。抽出風(fēng)量是保證吸塵效果的主要參數(shù)，抽出風(fēng)量大，對(duì)工作面的排塵效果好。抽出風(fēng)量一般根據(jù)除塵和工作面通風(fēng)的需要，并結(jié)合通風(fēng)設(shè)備的現(xiàn)狀進(jìn)行綜合考慮。二、炮掘工作面防塵3．長(zhǎng)壓局部通風(fēng)機(jī)和長(zhǎng)抽除塵局部通風(fēng)機(jī)的安裝位置長(zhǎng)壓局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)安裝在掘進(jìn)巷道口進(jìn)風(fēng)側(cè)，距巷道口距離大于10m；長(zhǎng)抽或長(zhǎng)抽短壓除塵局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)安裝在掘進(jìn)巷道回風(fēng)側(cè)，距巷道口距離大于10m。4．抽出式局部通風(fēng)機(jī)與除塵局部通風(fēng)機(jī)構(gòu)串聯(lián)要求長(zhǎng)抽或長(zhǎng)抽短壓系統(tǒng)中，當(dāng)除塵局部通風(fēng)機(jī)的能力不夠時(shí)，應(yīng)盡量采用同型號(hào)的局部通風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作。采用間隔串聯(lián)時(shí)，相鄰兩臺(tái)串聯(lián)局部通風(fēng)機(jī)的間距應(yīng)小于這兩臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓作用長(zhǎng)度，以避免循環(huán)風(fēng)；采用集中串聯(lián)時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)之間應(yīng)采用長(zhǎng)度為0.5m～1m帶整流柵的風(fēng)筒連接，也可用一段抽出式風(fēng)筒連接，其長(zhǎng)度應(yīng)為風(fēng)筒直徑的10倍左右。無(wú)論采用何種通風(fēng)除塵系統(tǒng)，抽出的污風(fēng)都要通過局部通風(fēng)機(jī)的葉輪。為了防止由于機(jī)械摩擦火花引起瓦斯、煤塵爆炸事故發(fā)生，凡自行改裝或研制用于抽出式通風(fēng)、除塵的局部通風(fēng)機(jī)，必須送指定機(jī)構(gòu)進(jìn)行安全性能鑒定。三、綜掘工作面防塵１．噴霧降塵掘進(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，外噴霧裝置的使用水壓不得小于1.5MPa；如果內(nèi)噴霧裝置的使用水壓小于3MPa或無(wú)內(nèi)噴霧裝置，則必須使用外噴霧裝置和除塵器。圖５—１1掘進(jìn)機(jī)外噴霧降塵噴嘴的布置方式和外噴霧降塵系統(tǒng)示意圖1—截割頭；2—朝外噴霧噴嘴；3—圓環(huán)形噴霧架；4—懸臂三、綜掘工作面防塵2．采用配套除塵設(shè)備除塵采用內(nèi)外噴霧的方法雖然能減少掘進(jìn)機(jī)截割時(shí)產(chǎn)生的礦塵，但余下的礦塵濃度距國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求仍相差很大，因此還需要采用與掘進(jìn)機(jī)配套的除塵設(shè)備，對(duì)作業(yè)場(chǎng)所的含塵空氣進(jìn)行進(jìn)一步凈化處理。目前主要應(yīng)用的除塵設(shè)備有水射流除塵風(fēng)機(jī)和綜掘機(jī)機(jī)載水力負(fù)壓除塵器等。圖5—12PSCF—A6型水射流除塵風(fēng)機(jī)安裝布置圖三、綜掘工作面防塵

綜掘機(jī)機(jī)載水力負(fù)壓除塵器，是使用高壓水作動(dòng)力，在降塵裝置的一端設(shè)一個(gè)或數(shù)個(gè)高壓噴嘴。高壓水通過噴嘴形成的高壓水霧從降塵裝置的一端噴向另一端時(shí)，所產(chǎn)生的負(fù)壓將含塵氣流吸入裝置內(nèi)；吸入的含塵氣流中的礦塵被高壓水霧捕獲。并在裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)與氣流的分離；含塵污水從下部排出，凈化后的氣流從降塵裝置的另一端噴出。圖5—13除塵器整體結(jié)構(gòu)示意圖1—噴霧器；2—?dú)んw；3—風(fēng)機(jī)葉片；4—馬達(dá)；5—馬達(dá)進(jìn)油口；6—馬達(dá)回油口；7—旋風(fēng)導(dǎo)流體；8—脫水器三、綜掘工作面防塵3．采用附壁風(fēng)筒阻止礦塵大范圍擴(kuò)散機(jī)械化掘進(jìn)工作面采用長(zhǎng)壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)時(shí)，為使在工作面不產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)和降溫，一般應(yīng)使壓人的風(fēng)量比除塵器吸入風(fēng)量大20％～30％，多余的不能被除塵器吸入進(jìn)行凈化處理的風(fēng)量，會(huì)以較大的速度帶著掘進(jìn)機(jī)作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的礦塵在巷道較大范圍內(nèi)擴(kuò)散，會(huì)影響噴霧降塵和抽塵凈化的效果，不利于工作面礦塵濃度的降低。因此，可以使用有效控制工作面礦塵擴(kuò)散和提高收塵效率的附壁風(fēng)筒。附壁風(fēng)筒，可以根據(jù)使用地點(diǎn)生產(chǎn)技術(shù)條件的差異，如巷道斷面的大小、供風(fēng)量大小、機(jī)械化掘進(jìn)工作面使用的機(jī)械設(shè)備型號(hào)等因素，可以應(yīng)用不同結(jié)構(gòu)形式的附壁風(fēng)筒，最常用的有以下兩種。三、綜掘工作面防塵1）沿巷道螺旋式出風(fēng)的鐵質(zhì)附壁風(fēng)筒適用于巷道斷面>12m2，并且有機(jī)械移動(dòng)設(shè)備的掘進(jìn)工作面使用。2）沿風(fēng)筒徑向出風(fēng)的膠皮附壁風(fēng)筒一節(jié)長(zhǎng)2m，直徑600mm。一般適用于斷面小于12m2的機(jī)掘巷道。圖５—1４螺旋出風(fēng)鐵質(zhì)附壁風(fēng)筒示意圖圖５—1５徑向出風(fēng)膠皮附壁風(fēng)筒結(jié)構(gòu)示意圖四、錨噴支護(hù)防塵

1．錨噴支護(hù)的塵源

1)打錨桿眼產(chǎn)塵

2)混合料轉(zhuǎn)運(yùn)、拌料和上料產(chǎn)塵

3)噴射機(jī)自身產(chǎn)塵4)噴射混凝土產(chǎn)塵2．錨噴支護(hù)的綜合防塵措施１）打錨桿眼防塵打垂直頂板或傾角較大的錨桿眼時(shí)，宜采用Mz系列和MYT—120C濕式液壓錨桿眼鉆機(jī)及MQT系列氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)或YSP45型向上式濕式鑿巖機(jī)；如采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)干打錨桿眼時(shí)，應(yīng)配上孔口或孔底捕塵裝置；如采用中心供水的風(fēng)鉆濕式打錨桿眼時(shí)，應(yīng)帶有漏斗式?jīng)_孔水回收裝置，以免沖孔塵泥水淋濕作業(yè)人員衣服和不便操作。如采用電鉆打錨桿眼時(shí)，應(yīng)一律采用濕式煤電鉆，特別宜使用側(cè)式供水濕式煤電鉆，以達(dá)到更好的防塵效果。2）改干噴為潮噴潮噴不僅比干噴能顯著降低噴射機(jī)作業(yè)時(shí)噴頭處的礦塵濃度，而且相對(duì)于噴射材料的卸料、拌和、過篩和上料等各主要工序地點(diǎn)的礦塵濃度均會(huì)明顯下降，其降塵率一般均能達(dá)75％以上。所謂改干噴為潮噴，就是在進(jìn)行混凝土噴射前，對(duì)噴射材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)濕。其具體做法是：拌料前，在地面或井下礦車內(nèi)，將砂子、石骨料用水澆透，使其含水率保持在7％～8％。然后按水泥配比(水泥：石子：砂子＝1：2：2)拌和，即構(gòu)成潮料。拌合好的潮料要求手捏成團(tuán)、松開即散、嘴吹無(wú)灰。這樣的潮料粘性小，附壁現(xiàn)象少。噴射時(shí)需在噴頭處再添加少量的水，使混合料充分濕潤(rùn)噴出。四、錨噴支護(hù)防塵３）低風(fēng)壓近距離噴射噴射機(jī)的工作風(fēng)壓和噴射距離直接影響著噴射混凝土工序的產(chǎn)塵量和回彈率，作業(yè)場(chǎng)所的礦塵濃度隨工作風(fēng)壓和噴射距離的增加而增高。為使低風(fēng)壓近距離噴射工藝能獲得較高的降塵率和減少回彈量。經(jīng)試驗(yàn)，在實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)控制好以下幾個(gè)技術(shù)參數(shù)：輸料管長(zhǎng)度≤50m，工作風(fēng)壓118～147Pa，噴射距離0.4～0.8m。4)采用混凝土噴射機(jī)除塵器進(jìn)行除塵根據(jù)錨噴工作面礦塵飛揚(yáng)的特點(diǎn)，將除塵器吸塵罩直接安設(shè)在噴漿機(jī)上料口或安設(shè)在噴漿附近處，能夠較好地吸入噴漿機(jī)上料口及噴漿周圍產(chǎn)生的礦塵。目前主要應(yīng)用的除塵設(shè)備有MLC系列和風(fēng)水引射除塵器等。５）水幕除塵為了凈化錨噴支護(hù)掘進(jìn)巷道的含塵風(fēng)流，可設(shè)置三道水幕進(jìn)行除塵：第一道水幕設(shè)置在距局部通風(fēng)機(jī)20～30m處，凈化進(jìn)風(fēng)，第二道水幕設(shè)置在距掘進(jìn)和錨噴支護(hù)作業(yè)點(diǎn)150～200m處，凈化從這兩個(gè)產(chǎn)塵作業(yè)點(diǎn)流出的含塵風(fēng)流，第三道水幕設(shè)置在裝巖機(jī)后，距掘進(jìn)和錨噴支護(hù)作業(yè)點(diǎn)80m處，凈化掘進(jìn)施工和錨噴作業(yè)產(chǎn)生的礦塵。水幕的水壓控制在1.4～1.5MPa，在內(nèi)徑為19.05～25.4mm的供水管上，布置9～10個(gè)噴嘴，保持每小時(shí)0.8～1t的耗水量，一般都能達(dá)到50％左右的除塵效果。對(duì)水幕除塵效率影響的重要因素之一是風(fēng)流速度，它的除塵效率隨風(fēng)流速度的降低而增高。任務(wù)二采煤工作面綜合防塵專業(yè)知識(shí)點(diǎn)◆熟知采煤工作面的塵源分布◆熟知采煤工作面各主要工序防塵方法

技能點(diǎn)◆能根據(jù)采煤工作面各主要工序產(chǎn)塵特點(diǎn)正確選擇防塵方法一、采煤工作面的塵源及評(píng)價(jià)采煤工作面是煤礦井下作業(yè)人員和電器設(shè)備高度集中的工作場(chǎng)所,也是連續(xù)產(chǎn)塵強(qiáng)度較大的作業(yè)場(chǎng)所.采煤的各項(xiàng)工序中都會(huì)產(chǎn)生大量煤塵和巖塵,特別是在機(jī)械截割、運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載震動(dòng)、工作面支護(hù)等多工序平行作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的粉塵量會(huì)更大.1.炮采工作面粉源分布1)主要產(chǎn)塵工序是打眼和炸藥爆破落煤工序,產(chǎn)塵量占整個(gè)采煤工作面正規(guī)循環(huán)過程總產(chǎn)塵量的60%~75%.爆破瞬間粉塵濃度較打眼工序常高達(dá)幾十甚至幾百倍;2)對(duì)人體有直接危害的是打眼和運(yùn)煤工序,特別是煤電鉆干打眼、用鍬攉煤;3)支護(hù)、裝煤、移溜等.2.機(jī)采工作面塵源分布一般說來,普采工作面粉塵濃度高于炮采工作面幾倍至幾十倍,而綜采又高于普采工作面幾倍至幾十倍.采煤機(jī)作業(yè)(包括割煤和清底)是最主要的塵源,周期性移架產(chǎn)塵量位居第二.配備雙滾筒采煤機(jī)的機(jī)采工作面粉塵的控制應(yīng)以采煤機(jī)為中心.其塵源有:

一、采煤工作面的塵源

(1)采煤機(jī)的切割和裝載;采煤機(jī)產(chǎn)塵強(qiáng)度及其在工作面的分布規(guī)律,與采煤機(jī)本身的機(jī)械參數(shù)和工作狀況有關(guān),如采煤機(jī)滾筒結(jié)構(gòu)和數(shù)目切割滾筒的轉(zhuǎn)速采煤機(jī)的牽引速度截深機(jī)體上安置的噴霧裝置的降塵效率以及采煤機(jī)是采用順風(fēng)或逆風(fēng)還是單向或雙向割煤的作業(yè)方式等.采煤機(jī)在工作面上的位置是隨時(shí)間變化的,因而采煤工作面的粉塵濃度在時(shí)間和空間上是不斷變化的.(2)周期性移架;(3)運(yùn)輸機(jī)的載運(yùn)和轉(zhuǎn)載;(4)工作面片幫和頂板垮落等.二、炮采工作面防塵炮采工作面的防塵措施有：煤層注水、濕式煤電鉆打眼、水炮泥、放炮前后噴霧灑水、轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧、風(fēng)流凈化和沖洗巷道等。三、機(jī)采和綜采工作面防塵采煤機(jī)截割機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)產(chǎn)塵量的影響１）結(jié)構(gòu)參數(shù)

(1)截齒類型及尺寸。對(duì)裂隙發(fā)育的脆性煤，鎬形齒比刀形齒產(chǎn)塵少；對(duì)裂隙不發(fā)育的硬煤，刀形齒比鎬形齒產(chǎn)塵少。為減少礦塵產(chǎn)生量，應(yīng)采用窄截齒，其寬度應(yīng)減小到只滿足強(qiáng)度要求的必要值。(2)截齒數(shù)量。在可能情況下，減少齒數(shù)，增大齒距，可減少產(chǎn)塵量。(3)截齒安裝方向。按截齒安裝方向分為徑向和切向兩種。螺旋滾筒的新式結(jié)構(gòu)采用切向安裝。當(dāng)采用切向梭標(biāo)型截齒時(shí)

，可顯著降低產(chǎn)塵量。

三、機(jī)采和綜采工作面防塵２)工作參數(shù)牽引速度、截割速度(或滾筒轉(zhuǎn)速)及截齒的截割厚度(或截割深度)是采煤機(jī)的主要工作參數(shù)。采用合理的工作參數(shù)可以大幅度降低產(chǎn)塵量。加大采煤機(jī)的牽引速度，同時(shí)降低滾筒轉(zhuǎn)速(或截割速度)，或者同時(shí)增加截割深度，可選出單位產(chǎn)塵量最低的最佳匹配值。加大截齒的截割厚度，同時(shí)降低截齒速度，可以取得產(chǎn)塵強(qiáng)度最低的效果。采煤機(jī)噴霧降塵１）霧流參數(shù)(1)霧粒直徑水霧的霧流亦稱為噴射體。霧流所含霧粒的直徑大小是決定噴霧降塵效果的主要因素之一。當(dāng)噴霧水量相等時(shí)，水霧顆粒數(shù)量隨著霧粒變小而增多，從而提高水霧與礦塵相遇的概率。如果霧粒直徑大而塵粒直徑小，就會(huì)因環(huán)流效應(yīng)，使霧粒將塵粒拋到一邊而不能實(shí)現(xiàn)互相接觸。風(fēng)速較大時(shí)，應(yīng)采用霧粒直徑較大的水霧。否則，不僅難以達(dá)到降塵的目的，還會(huì)惡化作業(yè)環(huán)境。霧粒的最佳直徑為20μm～50μm。但最好采用既有小霧粒，也有大霧粒的水霧，前者位于霧流內(nèi)部，后者位于外圍。采掘機(jī)械截割煤、巖時(shí)，為了保證霧流具有較高的速度，以強(qiáng)力濕潤(rùn)即將被截割的煤、巖體及產(chǎn)生的礦塵，應(yīng)采用由直徑為200μm及其以下的霧粒所組成的水霧。（2）霧粒運(yùn)動(dòng)速度霧粒具有很大的動(dòng)能才能克服塵粒的表面張力而濕潤(rùn)塵粒。為了使水霧在其有效射程內(nèi)把浮游礦塵降下來，霧粒的運(yùn)動(dòng)速度不得小于20m／s～30m／s，由于霧粒的運(yùn)動(dòng)速度在運(yùn)動(dòng)中的衰減極為迅速，所以噴射霧粒的初速度要很高，以80m／s～100m／s為宜。三、機(jī)采和綜采工作面防塵（3）霧粒密度霧粒密度是指單位體積霧流中的霧粒粒數(shù)。當(dāng)霧粒密度達(dá)到108粒／cm3—109粒／cm3時(shí)才能獲得良好的降塵效果。在風(fēng)速和含塵濃度都很高的區(qū)域噴霧，霧粒將會(huì)變形，并在塵粒的動(dòng)壓作用下碎裂，使霧粒變小而增多，使噴霧降塵率提高。(4)霧流含水量霧流含水量是指單位體積空氣中的含水質(zhì)量，以g／m3表示。對(duì)同一個(gè)噴嘴而言，含水量越高，霧流特性越好。2)噴霧參數(shù)(1)噴霧壓力對(duì)廣泛使用的單水噴嘴，用于采掘機(jī)械降塵時(shí)，內(nèi)噴霧壓力應(yīng)為1.0X106Pa～2.0X106Pa；用于其他塵源地點(diǎn)的降塵時(shí)，噴霧壓力也應(yīng)高于5X106Pa～7X06Pa。（2）噴霧流量噴霧流量是單位時(shí)間內(nèi)噴出的水量。噴霧流量大小要根據(jù)塵源情況而定。采煤機(jī)的噴霧流量取決于煤炭生產(chǎn)率和噸煤耗水量。噸煤耗水量一般取15L／t～40L／t，開采厚煤層、干燥煤層，且生產(chǎn)率高時(shí)，取偏大值或上限值；開采薄煤層、潮濕煤層，且生產(chǎn)率低時(shí)，取偏小值或下限值。3)采煤機(jī)噴霧在噴霧系統(tǒng)中分為內(nèi)噴霧方式和外噴霧方式。采煤機(jī)必須安裝內(nèi)、外噴霧裝置。截煤時(shí)必須噴霧降塵，內(nèi)噴霧壓力不得小于2MPa，外噴霧壓力不得小于1.5MPa，噴霧流量應(yīng)與機(jī)型相匹配。如果內(nèi)噴霧裝置不能正常噴霧，外噴霧壓力不得小于4MPa。無(wú)水或噴霧裝置損壞時(shí)必須停機(jī)。三、機(jī)采和綜采工作面防塵內(nèi)噴霧方式的水由安裝在滾筒上的噴嘴噴出；外噴霧方式的水由安裝在截割部的箱體上、搖臂上或擋板上的噴嘴噴出。在內(nèi)外噴霧和冷卻系統(tǒng)中水的分配有以下兩種方式：第一種是水進(jìn)機(jī)組總水門后分成兩路，一路不減壓直接供內(nèi)噴霧；另一路減壓后分成兩個(gè)支路：一支路經(jīng)過電機(jī)和牽引部冷卻器供外噴霧，二支路直接供外噴霧。DY—150型采煤機(jī)即屬于這類系統(tǒng)，如圖５—１6所示。第二種是進(jìn)入機(jī)組的水，經(jīng)分配器分成四路：第一、第二路經(jīng)左、右截煤部管路到左、右滾筒和擋煤板上的內(nèi)、外噴霧噴嘴，第三路經(jīng)牽引部冷卻器到左截煤部的外噴霧噴嘴，第四路經(jīng)電動(dòng)機(jī)的冷卻套到右截煤部外噴霧噴嘴三、機(jī)采和綜采工作面防塵

(2)內(nèi)噴霧送水方式內(nèi)噴霧必須把壓力水送到旋轉(zhuǎn)的滾筒上，其送水方式基本上有兩種：內(nèi)部送水(從空心滾筒軸中送水)和外部送水(從擋煤板架處將水送進(jìn)滾筒)。把壓力水送進(jìn)噴嘴的送水方式也有兩種：外鋪管式(將水管焊在葉片非運(yùn)煤的側(cè)面上，通過水管送水)和內(nèi)通道式(通過葉片內(nèi)部的通路送水)。(3)噴嘴布置方式①噴嘴的布置原則及噴射目標(biāo)。噴嘴的布置原則是使噴嘴噴出的水霧能充分覆蓋塵源和懸浮起來的礦塵。霧流要針對(duì)以下目標(biāo)噴射，向截齒面及其周圍的截割區(qū)噴霧，濕潤(rùn)煤體，抑制煤塵的產(chǎn)生，向剛截割下來和已采落下來的煤上噴霧，黏結(jié)其中所含的煤塵，向剛懸浮起來的礦塵噴霧，將礦塵捕集下來。圖５—１6DY—150型采煤機(jī)內(nèi)外噴霧系統(tǒng)1一內(nèi)噴霧滾筒；2—外噴霧滾筒；3—水管；４—電動(dòng)機(jī)冷卻器；5—安全閥；６—牽引部冷卻器；７—過濾減壓器組；8—滾筒軸密封件圖５—１7MLS3—170型采煤機(jī)的冷卻與噴霧系統(tǒng)電拉箱；2—左截煤部；3—牽引部；４—冷卻器；5一中間箱；6一電動(dòng)機(jī)；7—右截煤部；8—接線箱；９—壓力表；10—水分配器；1l—過濾器；12—開關(guān)閥三、機(jī)采和綜采工作面防塵②內(nèi)噴霧噴嘴的布置方式及噴射方向。圖5—18內(nèi)噴霧噴嘴的布置方式及噴射方向a—安在葉片上噴向齒尖；b—安在葉片上噴向齒背；c—安在葉片上噴向兩齒之間；d—安在葉片上噴向齒尖和齒背；e—安在葉片側(cè)面的導(dǎo)管上；f—安在兩排葉片間的輪轂上；g—安在齒座上噴向齒尖；h—安在截齒上三、機(jī)采和綜采工作面防塵③外噴霧噴嘴的布置方式及噴射方向。外噴霧噴嘴的布置噴射方向有以下幾種：

噴嘴安裝在截割部箱體上，位于煤壁及靠采空區(qū)一側(cè)的端面上及箱體的頂部；噴嘴安裝在搖臂上，位于搖臂的頂面上、靠煤壁的側(cè)面上及靠采空區(qū)一側(cè)的端面上；噴嘴安裝在擋煤板上。噴射方向要對(duì)準(zhǔn)截割區(qū)及揚(yáng)塵點(diǎn).圖5—19外噴霧噴嘴的布置方式及噴射方向三、機(jī)采和綜采工作面防塵（4）噴霧泵站噴霧泵站的供水壓力和供水流量必須滿足噴霧要求，兩者相匹配是取得良好的噴霧降塵效果的重要保證。滾筒采煤機(jī)噴霧冷卻的水，基本上采用井下噴霧泵站供給的噴霧用水。噴霧泵站的主要設(shè)備是2臺(tái)噴霧泵，1臺(tái)使用，1臺(tái)備用；配套設(shè)備是1臺(tái)過濾器組。（5）采煤機(jī)噴霧降塵效果滾筒采煤機(jī)的噴霧降塵效果與采用的噴嘴的類型、噴嘴的型號(hào)、噴嘴的布置、噴霧參數(shù)及煤塵性質(zhì)、割煤方向等因素有關(guān)。在不同的采煤機(jī)上，采用錐形噴嘴(Z系列)且噴霧參數(shù)符合要求時(shí)，全塵的降塵率為80％～86％。德國(guó)測(cè)試結(jié)果為：內(nèi)、外噴霧再附加噴嘴噴霧，其降塵率最高，但對(duì)呼吸性礦塵的降塵率也只有70％左右；其次是內(nèi)噴霧加外噴霧，其降塵率為65％以上；只用內(nèi)噴霧時(shí)，降塵率為62％；只用外噴霧時(shí)，降塵率為52％。3,液壓支架移架時(shí)的噴霧降塵綜采工作面自移式液壓支架在降柱和前移過程中將產(chǎn)生大量礦塵。采用隨支架動(dòng)作而自動(dòng)控制的噴霧是最理想的降塵方法。三、機(jī)采和綜采工作面防塵綜采液壓支架自動(dòng)噴霧降塵系統(tǒng)由自動(dòng)噴霧控制閥、液壓管路、噴霧供水管路、四通閘閥、三通、噴霧過濾裝置及噴霧架等組成自動(dòng)噴霧控制閥四通閘閥主供水管去鄰架堵頭支架操縱閥降柱端支架操縱閥升柱端噴嘴噴嘴圖8綜采液壓支架自動(dòng)噴霧降塵系統(tǒng)示意圖三、機(jī)采和綜采工作面防塵

采煤機(jī)塵源智能跟蹤降塵系統(tǒng)主要裝備安裝示意圖煤壁2.5m噴霧裝置液壓支架支供水管路Φ13采煤機(jī)發(fā)射源紅外線傳感器主控制器主供水膠帶Φ25圖4采煤機(jī)塵源智能跟蹤降塵系統(tǒng)主要裝備安裝示意圖三、機(jī)采和綜采工作面防塵4.其他除塵裝置1）采煤機(jī)高壓外噴霧降塵技術(shù)我國(guó)對(duì)采煤機(jī)的防塵主要是采用低壓噴霧降塵技術(shù)，雖然起到了重要作用，但由于噴霧水壓低，霧化效果差，而且容易造成噴嘴堵塞，嚴(yán)重影響了采煤機(jī)的噴霧降塵效果。

(1)固定泵供水高壓外噴霧降塵技術(shù)采煤機(jī)高壓噴霧引射降塵系統(tǒng)由高壓泵站、高壓過濾裝置、高壓管路、CPC-40型采煤機(jī)高壓噴霧引射降塵器、多功能水表、操縱閥及其它附件等組成噴霧泵滾筒降塵器高壓膠管圖2采煤機(jī)高壓噴霧引射降塵系統(tǒng)示意圖三、機(jī)采和綜采工作面防塵

(2)機(jī)載泵供水高壓外噴霧降塵技術(shù)采煤機(jī)噴霧降塵，過去基本上都是將高壓水泵安設(shè)于順槽中①機(jī)載電動(dòng)泵供水高壓外噴霧降塵技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院與兗州東灘煤礦合作開發(fā)了采煤機(jī)機(jī)載電動(dòng)泵高壓外霧降塵技術(shù)。圖5—23采煤機(jī)機(jī)載電動(dòng)泵高壓外噴霧系統(tǒng)1一多孔引射噴頭；2一滾筒；3一搖臂；4一下風(fēng)流分流臂；5一采煤機(jī)；

6一高壓軟管；7一機(jī)載高壓泵；8一液壓閥組；9一單孔噴嘴；10一上風(fēng)流分流臂三、機(jī)采和綜采工作面防塵②機(jī)載液動(dòng)泵供水高壓外噴霧降塵技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院開發(fā)的采煤機(jī)機(jī)載液動(dòng)泵高壓外噴霧降塵技術(shù)圖5—24利用調(diào)高液壓系統(tǒng)的高壓油為動(dòng)力的示意圖圖5—25采煤機(jī)機(jī)載液動(dòng)泵高壓外噴霧系統(tǒng)示意圖三、機(jī)采和綜采工作面防塵2）采煤機(jī)負(fù)壓二次降塵技術(shù)負(fù)壓二次降塵技術(shù)是利用噴吸裝置向塵源區(qū)域噴射霧流降塵，與此同時(shí)，在噴吸裝置內(nèi)部的射流后方形成負(fù)壓區(qū)，將噴吸裝置尾部負(fù)壓場(chǎng)內(nèi)的含塵空氣吸入并通過噴吸裝置再噴射出去，在這一過程中將煤塵捕捉下來。圖5—26綜放面采煤機(jī)分體式負(fù)壓二次降塵裝置A一總裝示意圖：1—供水泵；2—輸水管路；3—除塵器；4—采煤機(jī)滾筒B一除塵器正視