半煤岩综掘巷道螺旋风流发生器的研制与应用.pdf

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1、2011年12月矿业安全与环保第38卷第6期半煤岩综掘巷道螺旋风流发生器的研制与应用马旭(兖州煤业股份有限公司南屯煤矿，山东邹城273515)摘要：为有效解决半煤岩综合机械化掘进工作面掘进机产尘量大，矿井半煤岩综掘工作面粉尘捕集设备效率低、尘源控制效果欠佳的问题，研制了一种新型的螺旋风流发生器，进而形成螺旋风流封闭式控尘技术工艺，并应用于南屯煤矿。实践证明，该工艺能够有效控制并捕集半煤岩综掘工作面的粉尘，阻止含尘气流的扩散运动，在半煤岩综掘工作面防尘工作中取得了较好的应用效果。关键词：半煤岩巷道；综掘工作面；螺旋风流；控尘；效果中图分类号：TD714．4文献标志码：C文章编号：1008-

2、4495(2011)06—0038-03随着掘进工作面半煤岩巷道布置数量的增加以现主要介绍在兖矿集团南屯煤矿成功应用的螺旋风及生产现场综合机械化程度的不断提高，生产现场流封闭式控尘技术。的产尘量也急剧增加，加大了工人尘肺病的发病几1螺旋风流封闭式控尘工艺技术率。从国内外目前的研究情况来看，半煤岩综掘工作面粉尘防治主要采取减尘、排尘、降尘、捕尘、控国内现有除尘设备没有控尘装置，掘进迎头的尘、个体防护等技术措施。为了降低粉尘对人的危粉尘依然向外蔓延，导致除尘设备的除尘效果较差，害，过去人们一直将研究重点放在净化装置上，而忽掘进巷道整体降尘效果不明显j。视了对漂浮在空气中的粉尘的控制捕集问题。

3、由于由于半煤岩综掘工作面的局部通风机供风的出对尘源的控制和对飘浮粉尘的捕集等问题至今没有风比较集中，在巷道的同一断面风速有快有慢，产生得到很好的解决，致使掘进通风除尘系统的综合效了严重的断面速度差，由速度差造成气流的流体剪率很难提高。近年来，人们已经开始注意这一问题，切，形成旋涡，使流体进一步破裂和旋转，从而携带对防止尘源扩散进行了专题性研究，其中最典型的尘粒，从掘进巷道向外扩散，影响了除尘设备的除尘就是空气幕控尘技术的研究。效果。为了解决综掘工作面含尘气流向外扩散的问目前，加强掘进通风也是除尘技术的一种，其是题，开发设计了一种新型螺旋风流发生器，其可与井在配套使用除尘设备等基础上发展起

4、来的。采用压下通风系统组合工作，如图1_2所示。抽混合式通风除尘技术，能有效地抑制粉尘扩散。但是使用长压短抽通风除尘系统的综掘工作面，压入式风筒是沿巷道轴向向综掘工作面端头供风的，风流携带着粉尘以极大的速度向外扩散⋯。如果压入式风筒与综掘工作面端头的距离过大或过小，则极易造成大部分的含尘气流不能进入除尘器中净化，从而严重影响综掘工作面粉尘浓度的降低。为了更好地解决掘进工作面的粉尘问题，近年来，空气图1螺旋风流示意图幕控尘技术已开始应用于煤矿机械化掘进工作面，螺旋风流发生器安装在掘进机与除尘器主机之间，其功能主要是利用气流在流动时具有的附壁效收稿日期：2011—03—28；2011—08-

5、04修订应，由螺旋风流发生器产生螺旋风流，螺旋风流沿巷作者简介：马旭(1970一)，男，山东兖州人，大学，工程师，现任兖矿集团南屯煤矿副总工程师，从事通风技术管理工道周壁旋转，横截整个巷道断面，这种螺旋风流就是作。E—mail：ntmaxu@163．eomo一堵风墙，并在除尘风机吸风流的配合下，随着旋转·38·2011年12月矿业安全与环保第38卷第6期相对瓦斯涌出量为0．88m／t；CO绝对涌出量为并按照上述防尘设施(设备)的布置方式进行设置，0．39m／min，相对涌出量为7．23m。／t。对工作面现场的粉尘浓度情况进行了多次测定求取3．2螺旋风流封闭式控尘技术应用效果平均值，测定数

6、据见表2。根据表2数据绘制工作面现场采用螺旋风流形式封闭掘进工作面断面，现场的全尘和呼尘的对比分析图，如图4_5所示。表2南屯煤矿1610进风巷掘进工作面粉尘测定数据mg／m。乓∞g墨《刊集誉窭O∞0O如OO加O0OO图4防尘设施开启前后全尘浓度对比图5防尘设施开启前后呼尘浓度对比从表2中数据可见，在不采用任何防尘手段时，除尘风机时，工作面现场的粉尘浓度较仅仅采用除掘进工作面的粉尘(全尘和呼尘)浓度远远高于采用尘风机时要小得多。根据表2数据得到仅开启除尘部分防尘手段(只开综掘机外喷雾)以及采用综合防风机和采用综合防尘措施时的粉尘沉降效率，其对尘措施(螺旋风机开启且工作面防尘设施全开)时的

7、比情况见表3。粉尘浓度；此外，采用螺旋风流封闭式控尘装置结合表3螺旋风流封闭断面时不同防尘方案的降尘效率比较％从表3可见，采用综合除尘措施，亦即采用螺旋4结语风机装置的同时开启除尘风机，此时工作面现场的新型螺旋风流发生器在南屯煤矿1610进风巷降尘效率较高，司机作业处全尘和呼尘的降尘率分半煤岩综掘工作面的现场应用证明，螺旋风流封闭别达到了94．8％和94．4％，除尘风机后的降尘效率式控尘技术在半煤岩综掘巷道除尘工作中取得了显最高，分