煤矿井下粉尘一直是危害广大矿工身心健康的主要因素。 随着机械化掘进程度的不断提高,在生产过程中,产生了大量的微细粉尘颗粒,其中包含了大量的呼吸性粉尘, 这是导致尘肺病的主要诱因。 煤矿井下各生产环节所产生的浮游粉尘比例关系大致是: 掘进迎头产尘量占 20%~35%,运输通风过程产尘量占 5%~12%, 综采面的产尘量占 45%~78%, 锚固、 喷浆过程产尘量占 10%~15%,其他作业过程产尘量占 2%~5%。

采煤机工作面
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采煤机工作面

采煤机工作

掘进机工作面
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掘进机工作面

一、 干式除尘的必要性

1.1 井下粉尘的特点煤矿井下粉尘的分类方法很多, 按照颗粒大小可以分为超微尘、微尘、细尘和粗尘;按照粉尘的粒径组成范围可以分为全尘(总粉尘)和呼吸性粉尘;按照粉尘中游离 SiO2 含量可以分为硅尘和非硅尘。 其中呼吸性粉尘和硅尘对人体的健康危害最大,是引起尘肺病的主要因素。

1.2 粉尘治理方法目前国内外煤矿粉尘治理办法主要有通风排除粉尘、煤层注水除尘、湿法除尘、泡沫防尘和干式除尘等。①通风排除粉尘,只是将粉尘的危害进行了位置的转移,没有减少粉尘量。②湿法除尘是通过水对粉尘的湿润,使得粉尘粒径增大加重,在重力的作用下自然下沉降落除尘。 此方法的不足处之是:不仅占用水资源,而且还要对水进行二次处理;需要增加污水处理设备,增加设备成本与电力消耗; 除尘的水雾影响工作视线, 危害作业安全; 在底板较软的巷道里湿法降尘会导致底板松软影响生产效率。③泡沫防尘时药剂消耗量大、价格昂贵,在使用过程中设备容易堵塞,给实际操作带来一定的障碍。 大量的泡沫覆盖工作面也会对煤质、设备仪器、环境等产生一定的影响。

1.3 干式除尘的优点干式除尘工艺是目前国内外最先进的除尘工艺,它不仅实现了水的零消耗、适应处理井下各类粉尘,在全煤巷道、半煤岩巷道、全岩巷道除尘效率都可以达到 97%以上,而且结构简单、性能稳定、维护使用方便、能耗低、不产生二次污染。

二、 KCG 系列干式除尘简介

KCG 系列矿用干式除尘器实现了设备小型化、设备轻量化、整体设备模块化、机械方式自动化等,广泛适用于掘进工作面、综采工作面、转载点、破碎点、喷浆作业点等主要产尘点。KCG 系列矿用干式除尘器根据安装位置不同会有不同的安装附件,其主要由吸尘管道、除尘本体以及抽出式轴流风机组成。

KCG500D矿用干式除尘器
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KCG500D矿用干式除尘器

三、 在掘进工作面的应用实践

KCG 系列矿用干式除尘器在配套用于综掘掘进设备、 掘锚掘进设备等工艺条件下的全煤巷道、半煤岩巷道、全岩巷道的掘进工作面效果显著。

3.1 干式除尘器配套综掘机

煤矿回风大巷断面尺寸为宽 5.6 m、高 2.6 m,半煤岩巷,采用综掘机掘进。 掘进方式:综掘机 + 二运皮带 + 机尾缓冲架 + 运输皮带。 配套使用 KCG-500D 型矿用干式除尘器.

3.1.1 安装要求除尘设备本体和抽出式轴流风机通过底座安装架固定在缓冲架上, 除尘器进风口通过硬质弯头将吸尘管道布置在供风风筒对侧, 吸风风筒通过专用风筒吊挂轨道吊挂在巷道顶帮, 在供风风筒的出风口增加分风导流装置对风流进行调整以达到最佳除尘效果。 吸尘系统和供风风道整体组成长压短抽式的混合通风除尘系统。 吸尘风道进风口距离工作面不超过 1.5√S(S 为迎风横断面面积),约 6 m 距离;供风风筒距离工作面距离不超过 5√S ,约 19 m。在掘进前移过程中, 将吸尘风道和干式除尘器进风口断开,除尘器随机尾缓冲架一起前移。将靠近除尘器位置的吸尘风道专用吊挂轨道(吊挂轨道为模块化,可分段组装)前移至靠近工作面位置并固定好, 负压吸尘管道在一个人的操作下就可以整体向前移动。

3.1.2 安装注意事项

(1) 严格按照使用说明书和操作指南进行安装、使用、维护。

(2)随着掘进进尺的推进,在延伸供风风筒的过程中注意按长压短抽的要求保证供风风筒在合理的位置区间范围内。太近,影响除尘效率;太远,影响迎头供风量。

(3)除尘设备运行过程中保持可靠接地。

(4)定期对吸尘风道、除尘设备、风机等进行维护保养。

3.1.3 除尘效果按照安装技术要求

安装到位后, 现场检测的除尘效率如下。 检测过程中截割断面为半煤岩巷道。可以看出, 除尘设备运行后全尘及呼尘质量浓度均降至 2 mg/m3 以下。

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KCG 系列矿用干式除尘器目前已广泛应用于煤矿井下掘进工作面、综采工作面、转载点、喷浆作业点,形成了一套完整的致力于从源头治理粉尘的方案,现场除尘效果显著,值得大力推广。