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(nèi)容：一、礦井粉塵的產(chǎn)生及其危害二、粉塵治理的弱點(diǎn)與難點(diǎn)三、完善制度、強(qiáng)化培訓(xùn)、推進(jìn)自主管理

四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)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(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量的礦塵。不同礦井由于煤、巖地質(zhì)和物理性質(zhì)的不同，采掘方式、作業(yè)方式、通風(fēng)狀況和機(jī)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(shí)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(jī)截煤產(chǎn)塵相對(duì)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(yīng)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(jìn)工作面掘進(jìn)工作面的產(chǎn)塵工序主要有機(jī)械破巖（煤）、裝巖、爆破、煤（矸）運(yùn)輸轉(zhuǎn)載及錨噴等。一般而言，掘進(jìn)工作面各工序產(chǎn)生的粉塵中游離SiO2含量較高，對(duì)人體危害較大。統(tǒng)計(jì)資料也表明，掘進(jìn)工人的塵肺病發(fā)病率比采煤工人高，這也是由于掘進(jìn)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(chǎng)、煤炭運(yùn)輸與轉(zhuǎn)載等作業(yè)場(chǎng)所也都會(huì)產(chǎn)生高濃度礦塵，尤其是煤炭裝載處的瞬時(shí)礦塵濃度有時(shí)每立米高達(dá)數(shù)克，甚至達(dá)到煤塵爆炸濃度界限，十分危險(xiǎn)，應(yīng)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(zhì)構(gòu)造復(fù)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(jī)械化程度越高，開采強(qiáng)度越大，產(chǎn)塵量越大，一般是綜采＞機(jī)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?jí)m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(yán)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(jī)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(diǎn)與難點(diǎn)2.2防塵設(shè)備、設(shè)施落后，防塵效果差防塵設(shè)施不夠先進(jìn)，滅塵效果不高，在綜采、綜掘工作面割煤機(jī)、綜掘機(jī)內(nèi)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(shí)產(chǎn)生的粉塵，另外，巖石巷道噴漿時(shí)現(xiàn)在的噴霧除塵效果也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到滅塵效果，進(jìn)尺、割煤或噴漿時(shí)，回風(fēng)流里經(jīng)常是粉塵飛揚(yáng)，危害職工身體健康，威脅安全生產(chǎn)。二、粉塵治理的弱點(diǎn)與難點(diǎn)2.4職工對(duì)粉塵的危害認(rèn)識(shí)不清、自覺防塵意識(shí)差安全培訓(xùn)工作仍需加大力度，部分單位職工流動(dòng)性大，整體素質(zhì)不高，大多對(duì)粉塵危害性認(rèn)識(shí)不到位，重視不夠，安全意識(shí)淡薄，在個(gè)體防護(hù)和防塵設(shè)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(shí)有發(fā)生，以致許多防塵設(shè)施形同虛設(shè)，個(gè)體防護(hù)措施缺失，人為增加了粉塵的危害。三、完善制度、強(qiáng)化培訓(xùn)、推進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，提要求，但由于考核監(jiān)督機(jī)制不健全、不完善，執(zhí)行起來往往事倍功半,效果甚微，達(dá)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(qiáng)化培訓(xùn)、推進(jìn)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(jìn)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(xì)分到各科區(qū),由礦統(tǒng)一制作防塵屬地管理牌板,落實(shí)終端責(zé)任人和巡查人,實(shí)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(zé)任心，強(qiáng)化自主管理，定期沖刷巷道和維護(hù)保養(yǎng)防塵設(shè)施,保證巷道內(nèi)設(shè)施完好、使用正常、無積塵。三、完善制度、強(qiáng)化培訓(xùn)、推進(jìn)自主管理

3.2建立職能科室責(zé)任掛勾考核制度：失去監(jiān)督的制度就是一張白紙，一個(gè)好的制度，離不開強(qiáng)有力的監(jiān)督，在確定防塵屬地管理人后，安監(jiān)處及通風(fēng)區(qū)還應(yīng)給本單位的管技、安監(jiān)員及瓦檢員定下巡查責(zé)任范圍，單位主要領(lǐng)導(dǎo)定期不定期地進(jìn)行抽查，對(duì)防塵管理不到位的地點(diǎn)，巡查人又未及時(shí)進(jìn)行處罰、匯報(bào)或聯(lián)系的，要對(duì)巡查人進(jìn)行相應(yīng)的掛勾處罰，以此來提高監(jiān)督檢查的落實(shí)力度，真正讓屬地管理制度落到實(shí)處。三、完善制度、強(qiáng)化培訓(xùn)、推進(jìn)自主管理

3.3加強(qiáng)安全培訓(xùn)，提高職工自主管理意識(shí)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(qiáng)職安全培訓(xùn)，讓職工認(rèn)識(shí)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(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.1掘進(jìn)工作面防塵主要防塵措施：煤層淺孔注水、噴霧降塵、除塵風(fēng)機(jī)、濕式打眼、水炮泥、巷道沖刷、其他先進(jìn)防塵設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)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(jìn)工作面注水既方便，又簡單可行。具體作法：在掘進(jìn)工作面爆破前或綜掘機(jī)掘進(jìn)前，根據(jù)掘進(jìn)工作面的煤層厚度，先打好2~3個(gè)注水孔，利用施工地點(diǎn)的高壓防塵水進(jìn)行注水。綜掘工作面注水安排在掘進(jìn)機(jī)割煤作業(yè)完成并超前支護(hù)好頂板以后，先在掘進(jìn)工作面打好注水孔，進(jìn)行注水，然后再支護(hù)頂板（可與煤層注水同步），炮掘工作面注水安排時(shí)間安排在打炮眼前（可與注水同時(shí)進(jìn)行），注水時(shí)間30~40min，當(dāng)迎頭煤壁出現(xiàn)滲水時(shí)取出封孔器，回收復(fù)用。四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.1掘進(jìn)工作面防塵噴霧降塵（1）綜掘機(jī)環(huán)狀刨頭噴霧：為解決掘進(jìn)機(jī)自帶噴霧易堵塞、霧化差、滅塵效果不理想的問題，可設(shè)計(jì)使用掘進(jìn)機(jī)刨頭環(huán)狀噴霧裝置，該裝置能覆蓋整個(gè)刨頭，滅塵效果良好。（2）綜掘機(jī)卷吸控塵式噴霧：是目前最理想的掘進(jìn)機(jī)降塵技術(shù)。該技術(shù)自改革綜掘機(jī)的外噴霧著手，采用卷吸控塵式噴霧降塵技術(shù)，讓其外噴霧既主動(dòng)接近塵源，又不易被破壞，并能封閉塵源加以撲滅。這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠?qū)⒎蹓m特別是呼吸性粉塵控制在其中，使其不能向外擴(kuò)散，降塵效率特別高。山東省煤炭科學(xué)研究所和兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司濟(jì)寧二號(hào)煤礦、濟(jì)寧市鹿洼煤礦研究的綜掘機(jī)卷吸控塵式噴霧降塵技術(shù)，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(dá)到90％以上，是目前最理想的掘進(jìn)機(jī)降塵技術(shù)。此項(xiàng)研究課題要解決的問題就是對(duì)刨頭產(chǎn)生的粉塵進(jìn)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(jìn)機(jī)或者專門設(shè)計(jì)的噴嘴支架上。進(jìn)水接口可以設(shè)置在噴嘴座的尾端或者側(cè)面。側(cè)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(gè)側(cè)噴口，水流經(jīng)過擋水環(huán)以后形成1~4個(gè)平面霧幕，能夠阻止其中的粉塵向外擴(kuò)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(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.1掘進(jìn)工作面防塵噴霧降塵（4）其他噴霧：除以上噴霧外，還應(yīng)包括綜掘機(jī)內(nèi)外噴霧、放炮噴霧、凈化噴霧、扒矸機(jī)噴霧、各轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧常規(guī)防塵設(shè)施等。（5）風(fēng)筒噴淋線：風(fēng)筒噴淋線是利用Q20mm塑料管架設(shè)在易積塵的風(fēng)筒上方，塑料管的下方正對(duì)著風(fēng)筒每隔30cm鉆有小孔，當(dāng)打開噴淋線的截門時(shí)，塑料管的小孔便流出高壓水流來沖刷風(fēng)筒粉塵，使風(fēng)筒始終保持本色。四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.1掘進(jìn)工作面防塵噴霧降塵（6）防塵紗簾：由岱河煤礦職工自行設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)形狀、大小伸縮挪動(dòng)，安裝拆卸方便。當(dāng)開啟噴霧時(shí)，防塵簾上形成的“水膜”可以將5微米以下的細(xì)小粉塵凝結(jié)粘附住，并順?biāo)髀涞降厣?，且不影響采掘作業(yè)面的風(fēng)量設(shè)計(jì)要求，有效起到了降低粉塵濃度和凈化風(fēng)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。可根據(jù)作業(yè)地點(diǎn)的產(chǎn)塵量設(shè)置1~3道每組，配合防塵噴霧一起使用，可設(shè)計(jì)成氣動(dòng)門式、手拉簾式或磁鐵自動(dòng)吸合式，還可設(shè)計(jì)成防塵罩用于轉(zhuǎn)載點(diǎn)及小眼上口防塵。（淮北礦業(yè)集團(tuán)岱河、孫疃等礦應(yīng)用）四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.1掘進(jìn)工作面防塵除塵風(fēng)機(jī)KCS除塵風(fēng)機(jī)：該機(jī)目前在市場(chǎng)應(yīng)用較為廣泛，兼有通風(fēng)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(diǎn)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(jī)配套使用。四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.1掘進(jìn)工作面防塵濕式打眼：在煤巷掘進(jìn)工作面，用風(fēng)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(jìn)工作面爆破時(shí)的產(chǎn)塵量。沖刷巷道：定期對(duì)整個(gè)掘進(jìn)巷道進(jìn)行一次全面沖刷，在放炮前后對(duì)迎頭20米進(jìn)行沖刷。四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.1掘進(jìn)工作面防塵壓風(fēng)排碴除塵技術(shù)：應(yīng)用壓風(fēng)排碴技術(shù)以及相配套的孔口密封、鉆桿密封、引射除塵裝置進(jìn)行鉆孔，以風(fēng)力作為鉆孔沖洗介質(zhì)，改變以清水作沖洗介質(zhì)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(yīng)用于松軟巖層打眼，來避免干打眼防塵難題。四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)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(jìn)防塵設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用。

四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.2采煤工作面防塵

噴霧降塵：采煤機(jī)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(dòng)噴霧；2-支架探梁；3-采煤機(jī)搖臂徑向霧屏；

4-采煤機(jī)外噴霧

采煤機(jī)割煤時(shí)，因其外噴霧噴嘴數(shù)量少、霧流覆蓋面積小，導(dǎo)致降塵效果差。由兗州鮑店礦與重慶煤科院合作改進(jìn)了外噴霧方法，在不改變內(nèi)噴霧的基礎(chǔ)上，將外噴霧的兩個(gè)噴嘴移至采煤機(jī)機(jī)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(shí)產(chǎn)生的煤塵，作為第一道屏障；在采煤機(jī)兩個(gè)滾筒搖壁上，人行道側(cè)增設(shè)兩組霧體為錐形實(shí)心的噴嘴，當(dāng)噴霧時(shí)，在滾筒靠人行道一側(cè)形成第二道徑向噴霧屏障；同時(shí)，在液壓支架探梁上設(shè)噴嘴，在采煤機(jī)部位開啟這些噴嘴進(jìn)行噴霧，在采煤機(jī)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(shí)驗(yàn)證實(shí)，采煤機(jī)徑向霧屏選用了NPB－1型噴嘴，采煤機(jī)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(shí)心錐形噴嘴。四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.2采煤工作面防塵

噴霧降塵：采煤機(jī)徑向霧屏噴嘴布置圖

四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)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(dòng)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(shù)液控閥；6、移架噴霧管；7、放煤噴霧管；8、手動(dòng)閥9、下風(fēng)側(cè)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(dòng)噴霧降塵的方法，即利用一個(gè)多功能自動(dòng)控制閥，通過與支架液壓系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)支架移架和放煤噴霧的自動(dòng)化。四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.3其他防塵技術(shù)

礦用自動(dòng)灑水車

礦用自動(dòng)灑水車，主要為解決斜巷，運(yùn)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(shí)減輕了人工滅塵時(shí)間較長所帶來的提升運(yùn)輸壓力。（右圖為冀中能源峰峰集團(tuán)梧桐莊礦自行研制的自動(dòng)加壓灑水車。）四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.3其他防塵技術(shù)各具特色的防塵噴霧一是紅外線感應(yīng)自動(dòng)水幕。由紅外線傳感器與主控機(jī)及電磁閥配套來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水幕防塵降塵，有人經(jīng)過水幕時(shí)，及時(shí)感知并輸出信號(hào)，自動(dòng)停止噴霧，離人后恢復(fù)噴霧，有效地凈化了進(jìn)風(fēng)風(fēng)流，還防止了噴霧水打濕行人衣服，提高了空氣質(zhì)量。（常用于進(jìn)風(fēng)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(jī)及電磁閥配套使用，實(shí)現(xiàn)放炮時(shí)及時(shí)感知并輸出信號(hào)，對(duì)產(chǎn)生大量粉塵的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)噴霧。可應(yīng)用于井下所有的采掘工作面。三是微振動(dòng)觸控傳感器噴霧。該微振動(dòng)觸控傳感器噴霧與主控機(jī)及電磁閥配套使用，實(shí)現(xiàn)有煤輸送時(shí)及時(shí)感知并輸出信號(hào)，對(duì)產(chǎn)塵區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)噴霧?？蓱?yīng)用各采區(qū)皮帶機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)。四是風(fēng)流降溫凈化器。風(fēng)流降溫凈化器分為噴霧裝置和集水裝置，并分別與供風(fēng)迎頭的某一節(jié)風(fēng)筒連為一體。安裝該裝置后，使掘進(jìn)工作面溫度降低了1.9℃,同時(shí)起到了捕捉粉塵凈化風(fēng)流的作用（可用于串聯(lián)風(fēng)流凈化或地溫高的礦井降溫。）五是粉塵濃度傳感器自動(dòng)噴霧。安裝粉塵濃度傳感器，只要巷道粉塵的濃度達(dá)到了設(shè)定極限，噴霧裝置自動(dòng)噴霧，可應(yīng)用于井下各重要產(chǎn)塵作業(yè)點(diǎn)。預(yù)防粉塵超標(biāo)，杜絕煤塵爆炸。

四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.3其他防塵技術(shù)綜放工作面煤層注水技術(shù)

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(yàn)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(yàn)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(yīng)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(dòng)壓區(qū)利用礦山壓力所致的次生裂隙進(jìn)行煤層注水。根據(jù)試驗(yàn)工作面礦山壓力觀測(cè)及頂板位移規(guī)律資料的分析，回風(fēng)巷在靠工作面一端60m左右范圍內(nèi)，進(jìn)風(fēng)巷靠工作面35m左右范圍內(nèi)，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(shí)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(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.3其他防塵技術(shù)科學(xué)合理的配風(fēng)經(jīng)驗(yàn)證，掘進(jìn)工作面的最優(yōu)風(fēng)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(yùn)輸大巷及其它地點(diǎn)隔爆水槽加水時(shí)停電、停運(yùn)、影響生產(chǎn)的問題，只要在人行道側(cè)打開閥門，隔爆水槽自行加滿，不用停電，不影響大巷電機(jī)車運(yùn)輸，省時(shí)、省力、安全、方便。（類似于風(fēng)筒噴淋線的設(shè)計(jì)）

四、先進(jìn)的防塵設(shè)施、設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用4.3其他防塵技術(shù)井下電控灑水噴