矿井防尘系统设计

矿井防尘系统设计按照《煤矿安全规程》规定，矿井必须采取综合防尘措施，并建立完善的防尘洒水管路系统，因此，特编制本防尘系统设计。一、水源与供水形式的选择（一）矿井防尘系统的水质要求1．井下消防、洒水及一般设备用水标准见表1。表1井下防尘系统水质标准序号项目标准1悬浮物含量不超过30mg/L2悬浮物粒度小于0．3mm3pH值6—94碳酸盐硬度不超过3mmol/L5大肠菌群每100mL水样中不得检出2．特殊设备用水按设备厂家提供的水质标准。（二）供水水源选择东部井利用水源井供水，西风井利用水厂供水。东部回风井地面建有2座200m3及1座200m3水池，西风井地面建有2座200m3水池。（三）防尘供水形式的选择防尘供水形式是开展防尘工作的基础。供水形式的确定取决于水源。现场采用的有以下几种形式：1．利用井下水为水源的静压供水图1矿井水源的静压供水系统1—地面净水池；2—水泵；3—井筒；4—供水管；5—井底水仓43215井下水源可以是巷道的水沟水、淋帮水或含水层水。因水源不同，这种供水系统又可分为：1）用井下排水泵将井底水仓中的水排至地面水池，通过沉淀过滤处理后的清水经输水管网送至各用水地点。如图1所示。储水池设在地面，水池容量不得小于一班的耗水量。水池标高的选择，应满足用水点水压要求及考虑管材设备的耐压强度。有时地面水池距离井底高差太大，需要采取降压措施，。这种供水形式的优点是水压稳定，便于管理。2）收集井下淋帮水、裂源水，汇于集水池中，用专用水泵将水送至地面，然后经管网送至井下各用水点。如图2所示。该系统取水方式与前一种情况类似，但淋帮水、裂源水比井下水仓水的水质要好得多，一般不需要沉淀或过滤。只是需要有淋水、裂隙水条件的矿井方可采用。主要优点是水压稳定，水质较好，管理方便。3）收集上水平的巷道淋帮水或裂源水于集水池中，充分利用上图3上水平巷帮淋水供下水平使用1—总回风大巷；2—集水池；3—水管；4—上山（或斜井）123434下水平上水平图2巷帮淋水源的静压供水系统1—地面净水池；2—井筒；3—供水管；4—淋水巷道；5—集水仓32514水平上存在的一定高差，作为下水平使用的静压供水水源，形成供静压供水系统。如图3所示。优点：供水网短，水压稳定，水质较好。若上水平有足够的满足生产所需的水的水源，应积极加以利用。这种供水方式在经济和技术方面都是有利的，即使在水源水量有限，不能满足全矿生产需要，也应作为局部供水的水源加以利用。2．利用井下水为水源的动压供水1）用井下排水泵或设专用水泵，将井底水仓或集水池的水（不经地面）直接送至井下各用水地点的动压供水系统。如图4所示。该系统的优点：供水管路短。缺点是水泵效率低，水质难保证，已少有采用。该系统的优点：灵活方便，但贮水量有限，通常只供凿岩机湿式凿岩用水。2）利用专用注水泵，作为动压供水的方法，为大多数动压注水工作面所采用，注水泵直接与静压管网连接加压实现动压供水。在上面几种供水系统中，根据现场实际使用经验，采用集中静压供水系统在技术经济上较为合理。图4动压供水1—进水管；2—水泵12二、矿井防尘管网系统矿井防尘管网系统按其结构，可分为树状网和环状网两种类型。所谓树状网是指管网布置像树枝—样。从树干到树稍越来越细，树状分倒立或正立形状受供水方式制约。如全矿井从井底水仓集中供水，则管网系统正好是—个正立状树状网。地面水池集中供水为倒立树状网。倒立树状网是矿井防尘常见的管网形状之—，它适用于静压供水的矿井。东部回风井、西风井的防尘管路在井底车场相互连通，形成管网。三、管路敷设井下管道采用消防、防尘合一的管道系统，利用树状管道送至各用水点和工作面，管道沿副井井筒敷设，经井底车场、主要运输大巷、轨道上山至采掘工作面等各用水地点，要加强供水管道维护，不得出现跑冒滴漏现象，保证阀门开关灵活。副井井筒、运输大巷及采区轨道上山铺设六吋供水干管，其余阶段巷道铺设四吋供水管，采煤工作面机风巷、掘进工作面铺设四吋供水管。供水、压风等管线一般同处于巷道一侧，用工字钢等作为支架、U型托钩悬挂在巷道帮上。四、降尘水幕帘（一）水幕帘标准1、水幕帘必须能够覆盖巷道全断面，紧贴巷道帮顶，间隙不得大于50mm；配有可开合的活动纱帘门，不影响过车及行人。2、巷道内敷设有运输皮带时，水幕帘与皮带两侧间距不超过200mm，与皮带上方间距不超过400mm，与皮带下方间距不超过200mm。3、水幕前后2m必须打设厚度不小于50mm地坪，并挖设水沟及沉淀池，安装排水泵。4、降尘水幕的喷雾安装在纱帘上风侧，距纱帘300～400mm；每道水幕喷头不少于5个，方向朝向纱帘，雾化水应全部喷洒在纱帘上，提高降尘效果。控制闸阀安设在水幕上风侧。5、每组降尘水幕之间间距为5m。（二）安装位置1、回采工作面在风巷超前煤壁100～200m处设置不少于2道正规降尘水幕；面内安装全断面防尘水幕帘3道（第一道安装在机尾向下10～15m范围，第二道安装在第一道与第三道中部，第三道安装在机头向上工作面倾斜长度1/3处）。2、掘进工作面综掘机转载机尾安装1组临时降尘水幕（煤巷及半煤岩巷2道，岩巷3道）,距迎头不大于60m；距迎头100～200m处安装1组正规降尘水幕（不少于3道）；后路需喷浆的，在喷浆点后方50m内增加1组降尘水幕帘（不少于2道）。3、打钻防尘采、掘巷道内施工顺层钻孔时，作业地点下风侧5～10m至少设置1道临时挡尘帘；作业地点下风侧20～30m范围，至少设置1道覆盖全断面的临时降尘水幕帘。五、喷雾（一）净化喷雾回采工作面机、风巷超前煤壁50m范围内，至少设置1道净化喷雾，喷雾必须覆盖全断面，雾化效果好。（二）放炮喷雾炮掘工作面必须安装放炮喷雾，煤巷、半煤巷、岩巷分别不少于1道、2道和3道，距迎头不得超过30m。（三）转载喷雾1、皮带机、链板机转载点必须设置一套手动、自动喷雾；喷雾控制闸阀必须安设在人行侧，严禁安设在皮带或链板机里侧。2、喷雾架采用角铁加工，用螺丝固定在皮带或链板机头底架上。3、转载点喷雾撞杆距离皮带或链板间距为250～300mm，撞杆上添加的皮带段，长宽保持一致，采用螺丝固定，下距皮带或链板保持10～20mm间距。（四）架间喷雾1、工作面支架均设置架间喷雾，架间喷雾喷嘴正对进风流方向，喷嘴前方不得有管线阻挡而影响喷雾效果。2、工作面作业时，煤机及拉架位置前后10m范围内的架间喷雾必须正常开启。（五）耙矸机喷雾耙矸机上必须装有联动喷雾装置，喷嘴指向落煤点，灵敏可靠，雾化效果好。在装岩过程中，要做到边装岩边洒水。（六）综掘机喷雾1、综掘机必须安设使用外喷雾装置，喷雾能覆盖截割区域；综掘机外喷雾（自身设计配套的，按原设计执行）两侧各4个，上部4个，共计12个喷头；喷雾压力：≥4MPa；喷嘴直径：1.2～1.5mm；喷嘴数量：≥12个；喷嘴流量：1.0～3.0L/min。2、综掘机必须安装高压水射流装置，工作压力不得小于6MPa。（七）采煤机喷雾1、采煤机必须有内外喷雾。内喷雾工作压力不得小于2MPa，外喷工作压力不得小于4MPa。2、采煤机必须安装高压水射流装置，工作压力不得小于6MPa。六、煤层注水（一）回采工作面1、煤壁动压注水检修班进行煤层注水，注水孔间隔5m，使用FKSS～40/15型封孔器封孔，孔深根据圆班回采距离确定，但必须留有2m的超前距；注水管路与喷雾泵连接，注水压力不低于6MPa；煤壁或相邻钻孔出水为止。2、深孔静压注水利用机、风巷顺层钻孔进行注水，两巷超前钻孔注水距煤壁≤10m，工作面煤壁出水为止。（二）煤巷综掘工作面孔深8～10m，孔数2～3个，使用FKSS～40/15型封孔器封孔，与BZZS～35/7(1.08/16)型注水泵连接，利用注水压力使封孔器膨胀封住钻孔。注水时从低压逐渐升压，以6MPa为宜，直至注水压力稳定煤壁出水为止。