多措并舉提升礦井綜合防塵能力課件

多措并舉提升礦井

綜合防塵能力中煤第七十一工程處主要內容：一、礦井粉塵的產(chǎn)生及其危害二、粉塵治理的弱點與難點三、完善制度、強化培訓、推進自主管理

四、先進的防塵設施、設備與技術一、礦井粉塵的產(chǎn)生及其危害1.1礦塵的產(chǎn)生在礦井生產(chǎn)過程中，如采掘作業(yè)、鉆眼作業(yè)、炸藥爆破、頂板管理、煤礦的裝載及運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的礦塵。不同礦井由于煤、巖地質和物理性質的不同，采掘方式、作業(yè)方式、通風狀況和機械化程度的不同，礦塵的生成量有很大的差異；即使在同一礦井里，產(chǎn)塵的多少也因地因時而變化。一、礦井粉塵的產(chǎn)生及其危害1.1.1采煤工作面采煤工作面產(chǎn)塵主要由摩擦和拋落引起。前者產(chǎn)生的大顆粒粉塵較多，后者產(chǎn)生的呼吸性粉塵較多。但采煤機截煤產(chǎn)塵相對于其他工序來說，摩擦為產(chǎn)塵主因，其產(chǎn)生的呼吸性粉塵也較多，因此，應經(jīng)常更換截齒才能保持截齒的銳利，減摩擦產(chǎn)塵量。一、礦井粉塵的產(chǎn)生及其危害1.1.2掘進工作面掘進工作面的產(chǎn)塵工序主要有機械破巖（煤）、裝巖、爆破、煤（矸）運輸轉載及錨噴等。一般而言，掘進工作面各工序產(chǎn)生的粉塵中游離SiO2含量較高，對人體危害較大。統(tǒng)計資料也表明，掘進工人的塵肺病發(fā)病率比采煤工人高，這也是由于掘進工人接觸的礦塵具有較高的游離SiO2含量所致。一、礦井粉塵的產(chǎn)生及其危害1.1.3其他巷道維修的錨噴現(xiàn)場、煤炭運輸與轉載等作業(yè)場所也都會產(chǎn)生高濃度礦塵，尤其是煤炭裝載處的瞬時礦塵濃度有時每立米高達數(shù)克，甚至達到煤塵爆炸濃度界限，十分危險，應予以充分重視。一、礦井粉塵的產(chǎn)生及其危害1.2影響產(chǎn)塵的主要因素地質構造復雜地段或火成巖侵入?yún)^(qū)，產(chǎn)塵量將增加。煤層傾角越大、厚度越大，產(chǎn)塵量要大。采掘機械化程度越高，開采強度越大，產(chǎn)塵量越大，一般是綜采＞機采＞炮采，綜掘＞炮掘。一、礦井粉塵的產(chǎn)生及其危害1.3礦塵的危害礦塵的危害主要表現(xiàn)在引起工人患塵肺病和引發(fā)煤塵（或瓦斯煤塵）爆炸事故。煤礦工人塵肺病的發(fā)生具有普遍性，而煤塵（或瓦斯煤塵）爆炸事故具有突發(fā)性和嚴重危害性。另外礦塵還有刺激人體眼、鼻、喉等器官，降低井下作業(yè)環(huán)境的能見度，增加事故發(fā)生率，加速礦山機械的磨損、縮短精密儀器的使用壽命，污染礦區(qū)周圍環(huán)境等危害。二、粉塵治理的弱點與難點2.2防塵設備、設施落后，防塵效果差防塵設施不夠先進，滅塵效果不高，在綜采、綜掘工作面割煤機、綜掘機內噴霧噴嘴易堵，外噴霧滅塵效果差，不能很好地消除作業(yè)時產(chǎn)生的粉塵，另外，巖石巷道噴漿時現(xiàn)在的噴霧除塵效果也遠遠達不到滅塵效果，進尺、割煤或噴漿時，回風流里經(jīng)常是粉塵飛揚，危害職工身體健康，威脅安全生產(chǎn)。二、粉塵治理的弱點與難點2.4職工對粉塵的危害認識不清、自覺防塵意識差安全培訓工作仍需加大力度，部分單位職工流動性大，整體素質不高，大多對粉塵危害性認識不到位，重視不夠，安全意識淡薄，在個體防護和防塵設施的使用方面做得還很不到位，不戴防塵罩，不正常使用水炮泥，不開噴霧的現(xiàn)象時有發(fā)生，以致許多防塵設施形同虛設，個體防護措施缺失，人為增加了粉塵的危害。三、完善制度、強化培訓、推進自主管理

目前，雖然各礦都制定有自己的防塵管理制度，定標準，提要求，但由于考核監(jiān)督機制不健全、不完善，執(zhí)行起來往往事倍功半,效果甚微，達不到自主管理的要求。鑒于此，推薦建立以下管理制度：三、完善制度、強化培訓、推進自主管理

3.1推行防塵屬地掛牌管理法該辦法在許多先進礦井已收到很好的效果，具體做法是：首先將井下的防塵工作范圍劃段包干,細分到各科區(qū),由礦統(tǒng)一制作防塵屬地管理牌板,落實終端責任人和巡查人,實行掛牌留名管理,配合職能科室的檢查監(jiān)督，提高防塵工作人員的責任心，強化自主管理，定期沖刷巷道和維護保養(yǎng)防塵設施,保證巷道內設施完好、使用正常、無積塵。三、完善制度、強化培訓、推進自主管理

3.2建立職能科室責任掛勾考核制度：失去監(jiān)督的制度就是一張白紙，一個好的制度，離不開強有力的監(jiān)督，在確定防塵屬地管理人后，安監(jiān)處及通風區(qū)還應給本單位的管技、安監(jiān)員及瓦檢員定下巡查責任范圍，單位主要領導定期不定期地進行抽查，對防塵管理不到位的地點，巡查人又未及時進行處罰、匯報或聯(lián)系的，要對巡查人進行相應的掛勾處罰，以此來提高監(jiān)督檢查的落實力度，真正讓屬地管理制度落到實處。三、完善制度、強化培訓、推進自主管理

3.3加強安全培訓，提高職工自主管理意識煤礦企業(yè)職工，許多來自鄉(xiāng)村，文化水平低，許多人并不明白粉塵的危害，鑒于此，必須加強職安全培訓，讓職工認識粉塵的危害，讓粉塵防治工作成為職工的一種自覺行為，在施工過程中，自覺采取防塵措施，配載防塵口罩，以此降低產(chǎn)塵量、減少接塵量。四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.1掘進工作面防塵主要防塵措施：煤層淺孔注水、噴霧降塵、除塵風機、濕式打眼、水炮泥、巷道沖刷、其他先進防塵設備與技術的應用。

煤層淺孔快速注水：是防治煤塵的根本性措施，經(jīng)過論證，封孔器封孔用于掘進工作面注水既方便，又簡單可行。具體作法：在掘進工作面爆破前或綜掘機掘進前，根據(jù)掘進工作面的煤層厚度，先打好2~3個注水孔，利用施工地點的高壓防塵水進行注水。綜掘工作面注水安排在掘進機割煤作業(yè)完成并超前支護好頂板以后，先在掘進工作面打好注水孔，進行注水，然后再支護頂板（可與煤層注水同步），炮掘工作面注水安排時間安排在打炮眼前（可與注水同時進行），注水時間30~40min，當迎頭煤壁出現(xiàn)滲水時取出封孔器，回收復用。四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.1掘進工作面防塵噴霧降塵（1）綜掘機環(huán)狀刨頭噴霧：為解決掘進機自帶噴霧易堵塞、霧化差、滅塵效果不理想的問題，可設計使用掘進機刨頭環(huán)狀噴霧裝置，該裝置能覆蓋整個刨頭，滅塵效果良好。（2）綜掘機卷吸控塵式噴霧：是目前最理想的掘進機降塵技術。該技術自改革綜掘機的外噴霧著手，采用卷吸控塵式噴霧降塵技術，讓其外噴霧既主動接近塵源，又不易被破壞，并能封閉塵源加以撲滅。這項技術不僅能夠將粉塵特別是呼吸性粉塵控制在其中，使其不能向外擴散，降塵效率特別高。山東省煤炭科學研究所和兗州礦業(yè)(集團)公司濟寧二號煤礦、濟寧市鹿洼煤礦研究的綜掘機卷吸控塵式噴霧降塵技術，采用一種特殊的噴嘴，使噴出的霧流在塵源周圍產(chǎn)生局部控制捕塵區(qū)域，降塵率達到90％以上，是目前最理想的掘進機降塵技術。此項研究課題要解決的問題就是對刨頭產(chǎn)生的粉塵進行捕捉就地霧捕沉降。為了使噴嘴固定可靠，要將噴嘴牢固地焊接在掘進機或者專門設計的噴嘴支架上。進水接口可以設置在噴嘴座的尾端或者側面。側噴嘴采用特殊材料及特殊工藝制造而成，根據(jù)阻塵的要求配備1~4個側噴口，水流經(jīng)過擋水環(huán)以后形成1~4個平面霧幕，能夠阻止其中的粉塵向外擴散開來。中心噴嘴可以噴出20~一60°的錐形霧柱．起到主降塵的作用。

四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.1掘進工作面防塵噴霧降塵（4）其他噴霧：除以上噴霧外，還應包括綜掘機內外噴霧、放炮噴霧、凈化噴霧、扒矸機噴霧、各轉載點噴霧常規(guī)防塵設施等。（5）風筒噴淋線：風筒噴淋線是利用Q20mm塑料管架設在易積塵的風筒上方，塑料管的下方正對著風筒每隔30cm鉆有小孔，當打開噴淋線的截門時，塑料管的小孔便流出高壓水流來沖刷風筒粉塵，使風筒始終保持本色。四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.1掘進工作面防塵噴霧降塵（6）防塵紗簾：由岱河煤礦職工自行設計，制作的材料為塑料紗網(wǎng)或不銹鋼絲網(wǎng)，可以根據(jù)巷道的設計形狀、大小伸縮挪動，安裝拆卸方便。當開啟噴霧時，防塵簾上形成的“水膜”可以將5微米以下的細小粉塵凝結粘附住，并順水流落到地上，且不影響采掘作業(yè)面的風量設計要求，有效起到了降低粉塵濃度和凈化風流的作用，既保障了井下礦工的身心健康，又節(jié)約了水資源消耗成本?？筛鶕?jù)作業(yè)地點的產(chǎn)塵量設置1~3道每組，配合防塵噴霧一起使用，可設計成氣動門式、手拉簾式或磁鐵自動吸合式，還可設計成防塵罩用于轉載點及小眼上口防塵。（淮北礦業(yè)集團岱河、孫疃等礦應用）四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.1掘進工作面防塵除塵風機KCS除塵風機：該機目前在市場應用較為廣泛，兼有通風和除塵雙重功能，主要適用于煤礦井下粉塵比較集中的產(chǎn)塵作業(yè)點含塵空氣就地凈化，并能部分消除氣體中的有毒有害成分?？蓮V泛用于煤（巖）綜掘巷道，與綜掘機配套使用。四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.1掘進工作面防塵濕式打眼：在煤巷掘進工作面，用風煤鉆替代了電煤鉆，杜絕干打眼現(xiàn)象，減少打眼過程中的煤塵產(chǎn)生量。水炮泥：爆破按規(guī)定使用水炮泥，減少掘進工作面爆破時的產(chǎn)塵量。沖刷巷道：定期對整個掘進巷道進行一次全面沖刷，在放炮前后對迎頭20米進行沖刷。四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.1掘進工作面防塵壓風排碴除塵技術：應用壓風排碴技術以及相配套的孔口密封、鉆桿密封、引射除塵裝置進行鉆孔，以風力作為鉆孔沖洗介質，改變以清水作沖洗介質的傳統(tǒng)鉆孔施工方法，可解決了松軟煤層因塌孔造成的卡鉆、埋鉆問題，鉆孔深度100米以上，此法也可應用于松軟巖層打眼，來避免干打眼防塵難題。四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.2采煤工作面防塵主要防塵措施：煤層注水、噴霧降塵、濕式打眼、水炮泥、巷道沖刷、其他先進防塵設備與技術的應用。

四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.2采煤工作面防塵

噴霧降塵：采煤機搖臂徑向霧屏及支架探梁輔助噴霧布置示意圖

1-支架探梁手動噴霧；2-支架探梁；3-采煤機搖臂徑向霧屏；

4-采煤機外噴霧

采煤機割煤時，因其外噴霧噴嘴數(shù)量少、霧流覆蓋面積小，導致降塵效果差。由兗州鮑店礦與重慶煤科院合作改進了外噴霧方法，在不改變內噴霧的基礎上，將外噴霧的兩個噴嘴移至采煤機機身左右兩端，安裝俯角15~20°，噴射錐形空心霧流，以控制和沉降滾筒裝煤時產(chǎn)生的煤塵，作為第一道屏障；在采煤機兩個滾筒搖壁上，人行道側增設兩組霧體為錐形實心的噴嘴，當噴霧時，在滾筒靠人行道一側形成第二道徑向噴霧屏障；同時，在液壓支架探梁上設噴嘴，在采煤機部位開啟這些噴嘴進行噴霧，在采煤機上方形成第三道噴霧屏障，以上三道霧屏控塵降塵效果顯著。經(jīng)實驗證實，采煤機徑向霧屏選用了NPB－1型噴嘴，采煤機端頭選用了WPB型空心錐形噴嘴，支架探梁輔助噴霧選用了SD304型實心錐形噴嘴。四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.2采煤工作面防塵

噴霧降塵：采煤機徑向霧屏噴嘴布置圖

四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.2采煤工作面防塵

噴霧降塵：液壓支架噴霧噴嘴布置示意圖與液壓支架移架及放煤自動噴霧控制系統(tǒng)圖

1、多功能控制閥；2、四通閘閥；3、五通閥；4、尾梁液控閥；5、前術液控閥；6、移架噴霧管；7、放煤噴霧管；8、手動閥9、下風側鄰架噴霧管；10、本架支架；11、主供水管；12、上鄰架支架液壓支架移架和放煤口放煤的防塵，主要是采用自動噴霧降塵的方法，即利用一個多功能自動控制閥，通過與支架液壓系統(tǒng)的聯(lián)動實現(xiàn)支架移架和放煤噴霧的自動化。四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.3其他防塵技術

礦用自動灑水車

礦用自動灑水車，主要為解決斜巷，運輸大巷的灑水滅塵難度大的問題，，該灑水車噴射水量大、滅塵效果好，徹底消除了人工灑水滅塵帶來的不安全隱患，同時減輕了人工滅塵時間較長所帶來的提升運輸壓力。（右圖為冀中能源峰峰集團梧桐莊礦自行研制的自動加壓灑水車。）四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.3其他防塵技術各具特色的防塵噴霧一是紅外線感應自動水幕。由紅外線傳感器與主控機及電磁閥配套來實現(xiàn)自動水幕防塵降塵，有人經(jīng)過水幕時，及時感知并輸出信號，自動停止噴霧，離人后恢復噴霧，有效地凈化了進風風流，還防止了噴霧水打濕行人衣服，提高了空氣質量。（常用于進風軌道大巷等人流頻繁的巷道。）二是聲控傳感器噴霧。聲控傳感器噴霧與主控機及電磁閥配套使用，實現(xiàn)放炮時及時感知并輸出信號，對產(chǎn)生大量粉塵的區(qū)域實現(xiàn)自動噴霧。可應用于井下所有的采掘工作面。三是微振動觸控傳感器噴霧。該微振動觸控傳感器噴霧與主控機及電磁閥配套使用，實現(xiàn)有煤輸送時及時感知并輸出信號，對產(chǎn)塵區(qū)域進行自動噴霧。可應用各采區(qū)皮帶機轉載點。四是風流降溫凈化器。風流降溫凈化器分為噴霧裝置和集水裝置，并分別與供風迎頭的某一節(jié)風筒連為一體。安裝該裝置后，使掘進工作面溫度降低了1.9℃,同時起到了捕捉粉塵凈化風流的作用（可用于串聯(lián)風流凈化或地溫高的礦井降溫。）五是粉塵濃度傳感器自動噴霧。安裝粉塵濃度傳感器，只要巷道粉塵的濃度達到了設定極限，噴霧裝置自動噴霧，可應用于井下各重要產(chǎn)塵作業(yè)點。預防粉塵超標，杜絕煤塵爆炸。

四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.3其他防塵技術綜放工作面煤層注水技術

鉆孔布置方式示意圖

為了使綜放面厚煤層中頂層煤炭得到較好的濕潤，采用了雙向扇形鋁孔布置（工業(yè)性試驗中利用了原頂部煤中所掘的巷道)和三巷鉆孔(如圖）長鉆孔靜壓注水的方式。由于在試驗工作面上煤的自然孔隙率僅為2.76％，透水性系數(shù)僅為0.01536，屬難注水煤層，在原始應力區(qū)注水是難以取得較理想的注水效果的。因此，決定在工作面的動壓區(qū)利用礦山壓力所致的次生裂隙進行煤層注水。根據(jù)試驗工作面礦山壓力觀測及頂板位移規(guī)律資料的分析，回風巷在靠工作面一端60m左右范圍內，進風巷靠工作面35m左右范圍內，受礦壓及頂板位移影響，煤層中存在較發(fā)育的次生裂隙，煤層的滲透性大大提高，并可降低注水壓力。決定注水區(qū)域在距工作面(35～40)m開始注水，距工作面(5～6)m停止注水，注水時間約8天。注水系統(tǒng)主要由注水流量表、分流器、高壓閥門、注水管、封孔器等組成。四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.3其他防塵技術科學合理的配風經(jīng)驗證，掘進工作面的最優(yōu)風速為0.4～0.7m/s，即能滿足安全生產(chǎn)需要，又不易起塵。隔爆袋一次加水裝置該裝置的使用，解決了運輸大巷及其它地點隔爆水槽加水時停電、停運、影響生產(chǎn)的問題，只要在人行道側打開閥門，隔爆水槽自行加滿，不用停電，不影響大巷電機車運輸，省時、省力、安全、方便。（類似于風筒噴淋線的設計）

四、先進的防塵設施、設備與技術應用4.3其他防塵技術井下電控灑水噴