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长距离煤巷综掘综合除尘技术

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  【摘要】针对煤巷综掘瓦斯、煤尘特点,探索出一套适合芦岭矿长距离煤巷掘进综合除尘工艺,同时,该工艺不仅继承了“三高、两隔、一监控”粉尘防治体系,也实现了在煤巷综掘快速掘进时的快速除尘,大大提高了巷道单进。
  【关键词】煤巷综掘;除尘;除尘器
  前言
  (煤)岩巷综掘技术目前成为高产高效矿井巷道掘进机械化发展的方向,综掘巷道的典型特点是使用的机械设备较多、通风距离长、巷道断面大、粉尘不易排出巷道,研究表明,在无任何除尘设备的情况下,掘进工作面附近的粉尘体积分数可达2000~3000mg/m?,严重危害作业人员的身体健康,与矿井安全和谐发展不相适应。同时,煤巷综掘工作面存在的另一个较大隐患是具有爆炸危险性,从而增加了矿井安全管理难度。目前,综掘除尘技术理论和实践研究主要集中在岩巷综掘工作面,形成了粉尘处理、控尘等综合技术。但是,煤巷综掘工作面经验和做法却很难借鉴[1][2][3],主要原因是煤尘、瓦斯具有爆炸性,煤尘的亲水性较差,除尘设备使用受限等。芦岭矿为顺应科技发展,从理念上突破“唯条件”论,积极探索了一套长距离大断面煤巷综掘快速除尘技术,为创建高效、安全矿井奠定了坚实的基础。
  1煤巷综掘除尘系统
  1.1高效水射流除尘风机
  1.1.1风机基本情况
  由于煤巷综掘巷道不得使用电动除尘风机,所以选择了KGSC-3型高压水射流负压引风除尘机,它包括引风管、高压注水泵、高压水射流器、集水箱、负压除尘箱。高压注水泵通过高压水管连接高压水射流器,高压水射流器安装在负压除尘箱内,负压除尘箱的一端连接引风管,另一端连接集水箱。利用高压水射流产生的负压,将粉尘吸入负压除尘箱内,从而达到了在高粉尘环境下有效除尘的效果,保证了现场工作环境,避免了高粉尘环境对工作人员的伤害。
  1.1.2除尘风机在掘进工作面的布置
  将两组高压水射流负压引风除尘器固定在综掘机的上方,从而可以保证除尘器跟随综掘机同步移动,有效地解决了综掘机工作面含尘空气净化问题。
  1.1.3除尘风机使用及管理方法
  (1)使用除尘器时,应先清理干净除尘器进风口的杂物,避免杂物被吸入除尘器内。
  (2)使用除尘风机时,压人式通风的风筒出口到掘进工作面迎头的距离煤巷不大于5m。
  (3)压人式风机风筒末端风量要大于除尘风机吸人风量,保证除尘风机不出现循环风,保证不存在瓦斯超限和积聚现象。
  (4)每一个小班必须清理一次集水箱,保证集水箱内的水质。
  1.2高压喷雾系统
  每班施工前后,对迎头30m范围进行冲刷巷道,距离掘进迎头30m、50m、70m处分别设置1道净化喷雾,净化喷雾采用高压喷雾器进行降尘,高压喷雾器主要原理是利用高压泵将集水箱中的水加压后喷出,产生最大的喷雾效果,并在水源中加入高效化学除尘剂,从而起到快速大面积降尘的目的。注水泵水箱的容积为630L,按1:2000的比例加入高效化学除尘剂KT溶液0.315L。
  1.3粉尘浓度监测监控断电系统
  综掘工作面要安装粉尘浓度监控装置,并通过煤矿安全监控系统实时监测作业场所粉尘浓度。粉尘传感器(F)安装数量不少于2台,粉尘传感器F1安装在高效降尘水幕前5-10m;粉尘传感器F2位于高效降尘水幕后,距F1不得大于100m。当F1监测粉尘浓度超过设定值时,要自动报警;当F2监测粉尘浓度超过标准规定值时,可切断综掘机电源,停止作业,集中除尘。
  1.4煤体高压注水
  2除尘综合效益
  2.1掘进巷道煤层基本情况
  2.3巷道单进
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