矿井防灭尘管理技术研究与应用

毕业论文题目：矿井防灭尘管理技术研究与应用姓名：闫之喜身份证号：372501197608101514专业班级：2007采矿工程学号：070314260059矿井防灭尘管理技术研究与应用摘要：煤矿生产过程中粉尘主要来源于采掘工作面，尤其是采掘机械的迅速发展，使煤矿机械化程度大为提高，采掘能力也随之加大，促进煤炭产量成倍增长。但是，在这种生产条件下煤矿的产尘强度也随之增大，采掘工作面的粉尘浓度大幅度增加，本文结合邱集煤矿防尘方面应用的一些技术方法进行介绍，新技术的研究与应用，不仅降尘效果非常理想。且节约大量水资源，还提高了煤质，把矿井粉尘浓度降到最低，消除由于粉尘产生的各种隐患。关键词防灭尘技术研究应用目录1简介…………………………………………………………………………（1）2从源头抓起，实施煤层注水……………………………………………（1）2.1短壁快速注水………………………………………………………（1）2.2对煤层注水效果需注意的问题：…………………………………（2）3综采工作面的防尘技术…………………………………………………（2）3.1综采工作面机组行走自动光控喷雾装置…………………………（2）3.2转载机同步自动喷雾装置…………………………………………（3）3.3皮带机头微振动喷雾装置…………………………………………（4）4掘进工作面的防尘技术……………………………………………………（4）3.1风水高压远程放炮自动喷雾技术…………………………………（4）5发展目标语…………………………………………………………………（5）参考文献……………………………………………………………………（5）矿井防灭尘管理技术研究与应用1、简介煤矿生产过程中粉尘主要来源于采掘工作面，尤其是采掘机械的迅速发展，使煤矿机械化程度大为提高，采掘能力也随之加大，促进煤炭产量成倍增长。但是，在这种生产条件下煤矿的产尘强度也随之增大，采掘工作面的粉尘浓度大幅度增加，据统计，在地质条件和通风状况基本相同情况下，不同的采掘方法其粉尘浓度相差很大。例如，在无防尘措施条件下，炮采时的粉尘浓度为300～500mg/m3，而机采时的粉尘浓度可达1000～3000mg/m3，综采则高达4000～8000mg/m3。因此，对现代化矿井采掘防尘技术的研究与应用是很有必要的。煤层的爆炸特性指数大于37％，均有易燃易爆的危险性。采取的防尘防爆措施有，采掘工作面利用割煤使用内外喷雾，架间喷雾、爆破喷雾、防尘水幕、湿式打眼，放炮使用水炮泥，放炮前后洒水，装煤（岩）洒水，运输转载点使用防尘水幕，人工定期冲刷煤尘等防尘措施，降低煤尘浓度；和人工定期除尘等进行降尘、除尘。2、从源头抓起，实施煤层注水2-1短壁快速注水在煤巷掘进工作面，打完眼后，利用炮眼作为注水孔，采用短壁快速封孔器封孔，通过高压胶管将封孔器与防尘供水管路连接起来进行注水。根据巷道断面大小，每次注水可选4～8个孔，注水压力≥2MPa，注水时间≥10min。供水后，压力水进入封孔器胶管并从喷嘴喷出，封孔器在压力水作用下膨胀，封住钻孔。停止注水后，封孔器胶管将随压力降低而逐渐恢复原状，取出后可再次使用。2-2对煤层注水效果需注意的问题：1、煤层注水的难易程度，以煤层的渗透系数、煤的空隙率、承压状态、坚固性系数等衡量，可分为易注水煤层；较易注水煤层；难注水煤层三类。2、钻孔的实际深度，由于煤层的覆存结构变化，倾向的稳定性，钻孔机械性能，施工技术水平等受到制约。3、注水的压力变化，注水时间，实际注水量等。4、封孔的质量等。煤层注水效果好的话，降尘效果最为显著，降尘率达75——85%。3、综采工作面的防尘技术综采工作面各工序产尘量，在采煤机落煤时最高，其粉尘浓度可达每立方100多毫克，超标准十几倍，较炮采高出数倍，因此，煤层开采时必须采取有效的措施，控制粉尘的产生。采取防尘措施后，综采工作面有时粉尘浓度仍超过国家卫生标准。3.1综采工作面机组行走自动光控喷雾装置综采工作面随机自动喷雾装置的每组喷雾由1台主机、1个红外线传感器、1个电磁阀、1组喷头、电缆等组成。由电磁阀控制喷头，主机控制电磁阀；电源是交流电127V（用工作面照明电源）。每组喷雾的主机间用电缆连接，实现喷雾联锁。安设方法及使用过程：从工作面进风口处开始每5架1组喷头进行排列（喷头安装固定在前探梁上），当采煤机经过自动喷雾点的位置时，采煤机上的光源装置所发射的光信号被传感器（传感器安装固定在支架前探梁上）接受，则此时（包括此点）以下回风流中的所有喷雾自动打开，执行自动喷雾，并延时一段时间，延时时间可根据机组行走速度及所打开喷雾组的多少任意调整。（附图1）该自动喷雾装置的研制使用，减少了移架时人工开启单向阀实现架间喷雾除尘这道工序，原来人工操作来回开停频繁，职工怕麻烦，杜绝了架间喷雾不开，造成煤尘飞扬，影响防尘效果现象。1－支架架间光控自动喷雾；2－支架架间手动喷雾；3－光控传感器；4－光源；5－采煤机内源喷雾；6－采煤机外喷雾。图1采煤机行走割煤光控自动喷雾示意图3.2转载机同步自动喷雾装置原采煤工作面回风道在转载机以外5～10m处安设3组回风流净化水幕，皮带机头安设一个防尘喷头，采用阀门人工手动控制，但由于人为因素在转载运行时而水幕经常忘记开动，造成粉尘得不到有效控制；有时胶带机、转载机停运、但水幕则正常喷雾，不仅起不到降尘效果，而且造成水资源浪费，并影响煤质。针对以上存在问题，利用设备开停传感器卡在转载电机供电电缆上，只要转载机转动就有电流流动，开停传感器将有信号输出，利用光控或声控自动喷雾主机，将开停传感器获取的信号进行处理，来控制电磁阀实现水幕自动开停。当转载机开动有粉尘产生时，水幕自动开启，进行喷雾降尘，当转载机停止运行无粉尘产生水幕将自动关闭。3.3皮带机头微振动喷雾装置皮带机头安设微振动传感器，传感器触点与皮带间距50mm左右，当皮带机运转时，皮带机上堆积的煤接触传感器触点，传感器获取的信号进行处理，控制电磁阀实现水幕自动开启。当皮带机无煤时，延时过后电磁阀实现水幕喷头自动关闭。4、掘进工作面的防尘技术3.1风水高压远程放炮自动喷雾技术炮掘工作面中，放炮工序持续时间虽短，但产生的粉尘浓度却比其它工序高。采用炮掘的工作面。针对放炮时工作面粉尘浓度高的特点，设计一种枪口式喷雾装置。其工作原理是声控风水联动组合式，利用掘进工作面的供风供水管路组合而成，风、水在喷雾枪管内汇合后喷出，出水口在枪管内前端，高压风口在后端，喷雾方向能随意灵活调整。放炮时发出的爆炸冲击波被传感器接收并转换成微弱电信号后传送至主机，主机将同时控制供风、供水两路管路的电磁阀打开，实现高压远程自动喷雾。以及喷雾枪口角度的反复实验，取得了喷雾距离最远可达到20m以上，同时雾化效果好，通过现场实测，使用高压远程放炮自动喷雾降尘率达到90％以上。（附图2）图2高压远程放炮自动喷雾装置原理图5、发展目标综上所述，通过上设备，技术的研究与应用，不仅降尘效果非常理想，且节约大量水资源，提高了煤质。把矿井粉尘浓度降到最低，消除由于粉尘产生的各种隐患。同时，随着煤矿安全质量标准化的深入开展，文明生产的程度逐年提高，以人为本、创建和谐社会的理念已经形成，安全第一、生产第二，珍惜生命、关爱健康的思想已深入人心，创造矿井良好的作业环境，是我们工作共同追求的目标，随着各项新技术的研究与应用我矿的防尘工作将会得到更大的提高。参考文献：1、吴中立.矿井通风与安全.徐州：中国矿业大学出版社.1989年8月第一版.2、赵清林.煤矿粉尘必读.北京：煤炭工业出版社.2007年6月第一版.3、李新东等.矿山粉尘防治技术.西安：陕西科学技术出版社.1995年5月第二版.4、张国枢.通风安全学.徐州：中国矿业大学出版社.2000年7月第一版.5、国家煤矿安全监察局人事培训司.矿尘防治.徐州：中国矿业大学出版社.2002年5月第一版.6、穆智宏.煤矿防尘与防尘检测.济南：黄河出版社，1991年8月第二版.