052泡沫除尘技术在综掘工作面的使用推广前景

106

doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2013.01.043

能源技术与管理

EnergyTechnologyandManagement

2013年12期月2013年第38卷第

Vol.38Feb.,No.12013

泡沫除尘技术在综掘工作面的使用推广前景

梁旭1，武沛武2，汪浩3，孙雷雷4

（1.河南煤业化工集团永煤公司生产部，河南永城476600；2.河南煤业化工集团永煤公司陈四楼矿，河南永城476600；3.安徽煤矿安全监察局淮北监察分局，安徽淮北235000；4.淮北杨柳煤业公司，安徽淮北235000）

［摘

要］随着我国煤矿规模的逐步扩大，煤炭生产的机械化程度逐步提高，伴随着产生的粉

尘也越来越多，原有的除尘方式已经不能满足需要，简便、高效、新的除尘方式的推出势在必行。通过对比传统除尘技术与泡沫除尘技术在综掘工作面使用的优缺点，泡沫除尘技术效果非常显著，有广泛的应用前景。

［关键词］综掘工作面；粉尘；泡沫除尘

［中图分类号］TD714+.4［文献标识码］B［文章编号］1672-9943(2013)01-0106-02

0引言

在煤炭生产过程中会产生大量粉尘，随着矿井综合机械化程度的提高，产尘量也会随之大幅度提高。传统的除尘方式已经不能满足需要，简便、高效、新的除尘方式的推出势在必行。而泡沫除尘方式将会代替传统的除尘方式，具有广阔的使用前景。

综掘机在作业时，一般采用喷雾降尘。综掘机喷雾分为内喷雾和外喷雾两种。综掘机内喷雾能够向割落的煤岩处直接喷雾，在矿尘产生的瞬间将其抑制。综掘机的外喷雾用来捕捉综掘机作业时在空气中悬浮的矿尘。

我国大多数煤矿喷雾装置一般使用效果不好，尤其是内喷雾装置，常常会被水中的杂质和掘进时的煤渣堵塞，个别综掘机外喷雾使用的是电机的冷却水，水压往往达不到要求。同时喷雾降尘的效果还受喷雾压力、喷雾流量、雾体结构、雾粒直径、雾粒密度、雾粒初速度、雾粒运动速度、有效射程、巷道风速以及矿尘的亲水能力等多重影响［1］。

2.2长压短抽的通风系统除尘（除尘风机除尘）除尘风机安装在综掘机的后侧，可随综掘机进行移动，在除尘风机接入风筒，使工作面形成常压短抽式通风。当工作面乏风进入除尘风机后，在除尘风机内安设的喷雾装置作用下，使粉尘得到充分的湿润、碰撞、凝聚，在通过过滤网时被拦截，被洗涤下来的粉尘随水流排出，净化后的空气被排至后巷中。

除尘风机体积庞大，在搬运时较为困难；同时除尘风机及其使用的柔性风筒又使原本狭小的巷道更加狭小；除尘风机的运行采用的是动力电驱动，不适合在高、突矿井使用；除尘风机运行时会发出噪音，恶化了工作环境，影响在其附近施工人员的听力和消化系统；除尘风机的最佳除尘效果是在风机后部，而综掘机司机所处的位置一般为两风筒之间，被风机扬起的大量粉尘会从综掘机司机处流过，对综掘机司机影响较为严重。

1综掘工作面煤尘的产生

综掘工作面粉尘主要来源于综掘机截割头截

割产尘和装运产尘两大方面。其中综掘机截割头截割产尘占整个工作面产尘量的80%~95%，它包括：

（1）综掘机掘进过程中煤岩破碎产生的粉尘。它包括煤岩受到截齿的压碎和磨擦作用产生的粉尘，占综掘工作面粉尘的80％以上。

（2）煤层受地质作用，煤层发生错位、断裂，在裂缝中留存的粉煤，在掘进过程中暴露出来，形成粉尘。

（3）煤块塌落后与机器和地面碰撞后扬起粉尘形成的粉尘。

（4）由于掘进工作面风筒出口离工作面迎头距离较近（一般不大于5m），高速的新鲜风直接吹向工作面，导致在截割处刚产生的粉尘和沉积的粉尘又被二次扬起的粉尘。

2综掘工作面常用的降尘方法及使用现状

2.1喷雾降尘

2013年2月

Feb.,2013

梁旭，等泡沫除尘技术在综掘工作面的使用推广前景

表2泡沫除尘观测数据及降尘效率

矿井名称

107

3综掘工作面泡沫除尘方法

泡沫除尘发生器以工作面的压缩空气和高压

水作为动力，压缩空气将储液箱中的发泡剂通过管路压入泡沫发生器，压缩空气和高压水通过管路进入泡沫发生器，压缩空气、水、发泡剂三种流体与泡沫发生器内的斜立式挡板撞击、搅拌，从而产生大量的泡沫。泡沫通过喷嘴射向尘源，当泡沫充分覆盖尘源时，达到最佳除尘效果。

泡沫的除尘作用，主要是通过泡沫的截留效应、惯性碰撞作用、扩散效应以及粘附效应［2］，在这几种效应下粉尘就会得到很好的抑制。泡沫除尘器不用电力供应，不需进行防爆处理。在节能方面此设备比其它的方式节水50％，且操作简便，便于井下作业人员的控制。

不同矿井在掘进机司机处测得的使用除尘风机除尘和泡沫除尘的降尘效率结果，如表1、2所示。通过该表可以看出，在接尘最多的掘进机司机处，使用泡沫除尘的方法，除尘效率可达到70%以上。

表1除尘风机观测数据及降尘效率

矿井名称

呼吸性除尘风全尘除呼吸性

全尘浓度

粉尘浓度机使用尘效率粉尘除尘

（/mg/m）

效率/%（/mg/m）情况/%1270786.38807901198.25716.5

479.6583.5671684618.5601.25

未用启用未用启用未用启用

381040

负作用负作用3

呼吸性泡沫除全尘除呼吸性

全尘浓度

粉尘浓度尘使用尘效率粉尘除尘

（/mg/m）

（/mg/m）情况/%效率/%1270298.48802301198.25324.75

479.6121.8671158618.5141

未用启用未用启用未用启用

777473

757677

朱仙庄矿寺河矿二号井邢台矿

4结语

泡沫抑尘能够大大提高机械化采掘工作面的

抑尘效率（达到70%以上），节约水源，为采掘工作面创造良好的工作环境，提高工作效率，同时降低职工患职业病的概率，是一种理想的抑尘方法，能够有效解决煤炭行业粉尘灾害严重且治理困难的问题，同时能够利用泡沫对煤体的包裹、渗透效应抑制煤内瓦斯放散，降低工作面瓦斯浓度。该项技术可以在采用传统除尘方式难以取得理想效果的矿区进行推广，有着广阔的应用前景。

［参考文献］

［1］郑光向.矿尘防治技术［M］.徐州：中国矿业大学出版

社.2009

［2］黄本斌，王德明，时国庆，等.泡沫除尘机理的理论研

究［J］.工业安全与环保.2008,34(5)［作者简介］

朱仙庄矿寺河矿二号井

邢台矿

梁旭（1986-），男，助理工程师，毕业于中国矿业大学，现从事煤矿生产技术管理工作。

［收稿日期：2012-08-17］

（上接第103页）有跑偏、打滑、堆煤、烟雾、断带

与撕带等机械电气安全保护装置。

带式输送机任何零部件的表面温度都不超过150℃，机械摩擦制动时，不出现火花。地面原煤仓带式输送机与普通胶带输送机的工作原理一样，是根据挠性体摩擦传动的原理，靠输送带和卸载滚筒及机尾滚筒之间的摩擦力来驱动胶带运行的，是以胶带作为牵引承载机械的连续运载设备。