防尘水膜网在回风巷的应用.doc

防尘水膜网在回风巷的应用 矿井综合防尘技术在矿井防尘中得到广泛应用。但降尘效果一直是煤炭企业关心的问题，特别是呼吸性粉尘，由于粉尘本身的特性，使降尘效果不尽如人意。介绍了防尘水膜网利用空气中粉尘颗粒撞击水膜形成煤水流理论，起到了较好的降尘效果。 关键词粉尘防治；防尘水膜网；降尘效果 矿井粉尘防治一直是我国煤矿矿井空气治理的一个重要课题，但通过有关经验和实验资料表明，井下喷雾除尘对粉尘防治效果并不明显，其降尘效率仅为20～30，特别是呼吸性粉尘。主要是由于在空气中形成气流胶性粉尘后很难吸附于水随风漂流。在“以人为本”的安全发展观的指导下，采取有效的降生除尘方法，显得尤为重要。通过认真研究和安装使用，采用防尘水膜网进行降尘，降尘效果显著，且对工作面的风量影响不超过设计要求。粉尘理化特性和危害 1粉尘理化特性。粉尘的湿润、凝聚、附着、吸附、燃烧等性能与其比表面积有很大关系，粉尘颗粒越小，表面吸附能力越强，容易吸附空气在尘粒表面形成气膜，降低了尘粒间的凝集以及影响其湿润性。同时，粉尘越细，亲水能力越差，从而更难于把它从空气中捕捉分离出来。 2粉尘的危害。煤矿井下矿尘危害主要表现在对人体的危害长期从事采掘和粉尘作业环境的职工能引起职业病；浓度较高影响视线和操作造成人身事故；具有爆炸性，可导致毁灭性矿难。 2 防尘水膜网降尘原理 在矿井安全生产管理中，尽管采取了一系列的综合降尘措施，取得了一定的效果，但是，粉尘浓度仍然较高，颗粒较大的粉尘在距工作面较近的巷道内沉降，较细小的粉尘颗粒在距工作面较远的巷道内沉降，导致回风巷风水管路、电缆、巷壁等位置积尘较多，容易造成积尘二次飞扬，进一步影响了回风巷中空气的质量，危害人身健康。因此，改进传统的喷雾降尘方法，采取切实有效的措施降低粉尘浓度，是矿井粉尘防治工作理念上的进步，是“以人为本”科学发展观的进一步体现。 根据细小颗粒粉尘亲水性差，在水幕喷射时难以与水结合的原理，由喷嘴向滤网喷射水雾，并在滤网上形成水膜，空气中的粉尘颗粒随风流撞击到水膜上，被水膜捕捉，水膜破裂粉尘颗粒不断被冲刷流下。从而，防尘水膜网使空气中粉尘含量大大降低，有效地净化了空气，提高了矿井空气质量。 3 防尘水膜网结构 根据粉尘特性和粉尘产生原因，在原来综合防尘的基础上我们认真分析研究，并经过多次试验，在回风巷胶带顺槽距工作面50100m范围内增加一道防尘水膜网结构见图1。防尘水膜网的框架可使用角铁，根据巷道断面形状和大小制成可伸缩的框架，配以20目不锈钢丝网组成。防尘水膜网封闭巷道全断面，为使粉尘撞击水膜后流下污水不流入皮带内影响煤质，在防尘水膜网下方装设皮带防水棚；为达到理想的水膜效果，在防尘水膜网两侧安设两道喷雾向防尘水膜网喷射水雾。 4 防尘水膜网的应用及效果检测 4.1 应用概况 陈四楼煤矿先后在4个采煤工作面回风巷进行了安装，取得了良好的降尘效果。现以21103工作面为例作以说明。21103工作面位于南十一采区，走向长壁采煤法，综合机械化采煤，工作面剩余走向长度300m，倾斜宽为135m，煤层平均厚度为2.45m，煤种为优质无烟煤。直接顶为砂质泥岩，泥岩，平均厚度1.5m。设计工作面供风量为876m3/min。 图1 井下防尘水幕结构示意图 4.2 21103工作面通风厦煤流系统 新鲜风流自南轨大巷→ 21103轨顺车场→ 21103轨顺→ 21103综采工作面 21103胶带运输巷 南11采区胶带下山 南翼总回风巷 南风井 地面。 工作面的煤流运输系统为21103工作面→21103胶带运输巷→南11胶带下山→南翼胶大巷→主井煤仓→地面。 4.3 工作面所采取防尘措施 21103上下顺槽布置专用消防、防尘管路一趟，工作面每一支架均设有降架自动喷雾，并每10架设一手动喷雾，采煤机内外喷雾，转载点喷雾，进回风巷定期循环洒水冲洗。 4.4 风量测定与粉尘 1粉尘与风量测定。安装前对该工作面的风量进行了测定，其风量为1136m3/min。安装防尘水膜网后，又对使用前后风量及粉尘变化分别进行了测定，变化情况见表l。 2风量变化分析。使用防尘水膜网前所测3次风量平均为1075m3/min；使用后所测3次风量平均为1057m3/min，使用前后平均风量损失18m3/min，损失风量在15～27m3/min之间，风量损失率在1.7左右。安装前与使用后平均风量损失79m3/min，风量损失率为7.5。在安装使用防尘水膜网后，风量满足工作面876m3/min要求，且损失率满足设计要求。 表1 使用防尘水膜网前后实测风量与降尘量对比表 3粉尘浓度变化分析。在工作面正常割煤时，对使用防尘水膜前后回风巷粉尘浓度进行了4次测定，从表1中数据可以看出，使用防尘水膜网后，全尘和呼吸性粉尘的降尘效率分别达到76.1和67.1以上；总粉尘浓度降低到10mg/m3以下，呼吸性粉尘浓度降到3.5mg/m3以下，均符合煤矿安全规程规定。 5 结论 通过对以上测定结果分析，可以得出以下结论 1利用“网”使喷雾形成水膜，可以使粉尘颗粒撞击水膜后充分与水结合，形成煤水流入水沟，避免了常规喷雾降尘中粉尘颗粒不能与水珠颗粒有效结合的弊端，从而达到了有效降尘的目的。 2利用粉尘的湿润、凝聚、附着、吸附等性能以及粉尘颗粒越小吸水越少，在巷道风流中容易失去水分干燥飞扬的特性，有效避免粉尘二次飞扬。 3使用防尘水膜网降尘装置后，粉尘浓度得到有效控制，总粉尘和呼吸性粉尘浓度均降到煤矿安全规程所规定的最高允许浓度之下。 4在安装防尘水膜网时应注意以下3方面问题①必须使防尘水膜网与水平面保持铅锤；②在安装过程中，必须确保钢丝网被拉平、拉展；③要确保防尘水膜网的两侧水幕的雾化效果好，水量与水压合理，在网上形成水膜。