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1、绪言一编制综采工作面综合防尘措施的指导思想采煤工作面是煤矿井下作业人员和电器设备高度集中的场所，也是煤矿生产 过程中另一主要的产尘地点，尤其是综采作业的产尘量会更大。工作面作业空间的矿尘，尤其是浮游矿尘时刻威胁着作业区人员的身体健 康、并影响着作业区的安全生产。因此做好采煤工作面综合防尘工作对于保护国 家财产和人民群众生命安全同样具有重要意义。采煤工作面防尘的任务就是将采煤工作面及其回风流巷道内的粉尘浓度降 低到国家规定的劳动安全卫生条件标准以下，为井下工人的正常生产和呼吸创造 良好的劳动环境。二综采工作面综合防尘措施编制的主要依据 综采工作面综合防尘措施编制的依据是煤矿安全规程、矿井综合防尘
2、标 准及检查评定办法、尘肺病防治条例、全国煤矿卫生工作条例等有关规定。第一章矿井工作面概况一、矿井概况某矿地处平原。地面标高+150m,井田走向长度5km，倾斜方向长度3.3km, 井田上界以标高-165m为界，下界以标高-1020m为界，两边以断层为界，井田内 煤层赋存稳定，井田可采储量约1.08亿吨，根据开采条件，煤炭供求状况及规 程规定，确定此矿为年产150万吨的大型矿井，采用立井多水平上下山开拓， 服务年限为72年。矿井相对瓦斯涌出量为6.6m3 / T。二、采煤工作面概况煤层赋存稳定，煤层倾角10，煤层厚度2.5m，煤的容重为1.4t/m3；煤层 普氏硬度11.5 ；煤层的孔隙率为1
3、3% ；煤层有自然发火危险，发火期为16 18个月；煤尘有爆炸性；瓦斯相对涌出量1.7924m3/1,绝对涌出量4.95m3/min。顶板岩性 伪顶：无；直接顶：砂质泥岩，深灰色，块状含植物化石，厚 0.45.2米；基本顶：粉砂岩，灰色，薄层状，含细小云母，厚1.17.4米。底板特性 直接底：泥岩呈深灰色，块状，含植物化石，厚0.66.5米； 老底：砂质泥岩，灰色块状，含少量植物根部化石。工作面标高-253m-294m，走向长1050m，倾斜长150m，综采工作面产量为 1620吨/日，日进6刀，截深0.8m。“四六”制作业，三班工作，一班检修。 工作面风巷和机巷分别布置 50供水管路，由副井
4、口储水池静压供水。附：采煤工作面巷道布置示意图（见图1 1）。图11 采煤工作面巷道布置示意图第二章编制综采工作面减尘措施煤矿安全规程规定，对于符合煤层注水条件的采煤工作面，应采用煤层 注水防尘措施。并根据各矿井和采煤工作面的实际情况，选取合理的注水方式、 注水工艺、注水参数、注水设备。1. 根据本矿煤层基本参数，应选择注水方式为长孔注水。2. 注水工艺及参数表2 1煤层注水工艺参数表注水工艺注水参数单位钻孔直径50mm钻孔长度100m钻孔间距20m钻孔角度100封孔深度8m封孔方式YPA型水力膨胀式封孔器注水压力2450kPa注水流量0.01mh m注水量315m3注水时间315h3. 注水
5、设备煤矿注水设备主要有钻机、水泵、封孔器、分流器、水表等。见图2 1图2-1 静压多孔注水系统示意图第三章编制综采工作面降尘措施第一节 采煤机内外喷雾和二次降尘技术煤矿安全规程规定，采煤机必须安装内、外喷雾装置，截煤时必须喷雾 降尘。采煤机内外喷雾参数应该与采煤机要求的喷雾参数相匹配。如果采煤机原 有的喷雾系统降尘效果不好，必须采用适当的抑尘器进行二次降尘。1 喷雾系统在喷雾系统中分为内喷雾方式和外喷雾方式。采煤机必须安装内、外喷雾装 置。截煤时必须喷雾降尘，内喷雾压力不得小于2MPa，外喷雾压力不得小于 1.5MPa,喷雾流量应与机型相匹配。如果内喷雾装置不能正常喷雾，外喷雾压 力不得小于4
6、MPa。无水或喷雾装置损坏时必须停机。内喷雾方式的水由安装在滚筒上的喷嘴喷出；外喷雾方式的水由安装在截割 部的箱体上、摇臂上或挡板上的喷嘴喷出。在内外喷雾和冷却系统。水的分配有以下两种方式：第一种是水进机组总水 门后分成两路，一路不减压直接供内喷雾；另一路减压后分成两个支路：一支路 经过电机和牵引部冷却器供外喷雾，二支路直接供外喷雾。如图3-1所示。3*1L _L-_ kj .”11图3-1采煤机的冷却与喷雾系统1 电拉箱；2左截煤部；3牵引部；4冷却器；5中间箱；6电动机；7右截煤部；8接线箱；9压力表；10水分配器；11过滤器；12开关阀2内喷雾送水方式内喷雾必须把压力水送到旋转的滚筒上，
7、其送水方式基本上有两种：内部送水（从空心滚筒轴中送水）和外部送水（从挡煤板架处将水送进滚筒）。把压力水送进喷嘴的送水方式也有两种：外铺管式（将水管焊在叶片非运煤的侧面上，通过水管送水）和内通道式（通过叶片内部的通路送水）。3喷雾泵站喷雾泵站的供水压力和供水流量必须满足喷雾要求，两者相匹配是取得良好 的喷雾降尘效果的重要保证。滚筒采煤机喷雾冷却的水，基本上采用井下喷雾泵 站供给的喷雾用水。喷雾泵站的主要设备是 2 台喷雾泵，1 台使用，1 台备用； 配套设备是1 台过滤器组。4. 采煤机负压二次降尘技术负压二次降尘技术是利用喷吸装置向尘源区域喷射雾流降尘，与此同时，在 喷吸装置内部的射流后方形成
8、负压区，将喷吸装置尾部负压场内的含尘空气吸入 并通过喷吸装置再喷射出去，在这一过程中将煤尘捕捉下来。这种降尘方法的降 尘效果与雾流参数（雾粒直径、雾粒运动速度、雾粒密度）、负压强度、吸人空气 量、吸气口负压场范围、工作区风速及方向等因素有关。对喷吸装置而言，则与 装置的结构、尺寸、安装位置、方向、喷嘴形式、喷口尺寸、喷雾压力及流量等 因素有关。采用负压二次降尘技术应结合现场条件进行技术设计。试验工作面是 鲍店煤矿一个综采放顶煤工作面。该工作面采用 AM500 型采煤机，速度为 4.5m /min,采高为2.53.2m，截深为0.6m，煤密度为1.4t/m3，割煤量为12t/ min,工作面风量
9、为641m3 / min,采煤机机道的过风量为468m3 / min,平均风速 为 1.28m/s。负压二次降尘装置安装在采煤机顶部，位于机身两端，如图3-2所示。供 水水泵安设在位于巷道内的设备列车上。高压水分成两路：一路通过高压胶管（高 压胶管由电缆拖移夹随机拖动）与采煤机降尘装置连通；另一路经高压胶管与液 压支架和放煤口负压二次降尘装置相接。水泵选用MRB125 / 31.5型水泵，其额 定流量为125L/min,额定压力为31.5MPa,功率为75kW。图3-2 综放面采煤机分体式负压二次降尘装置A 总装示意图：1供水泵；2输水管路；3除尘器；4采煤机滚筒B除尘器正视图：1 一喷射部分
10、；2吸气部分；3联接固定部分第二节运输设备转载点及破碎机喷雾洒水图3 3运输转载点喷嘴安设方式1供水管：2胶带；3喷嘴采煤工作面各转载点均应设置喷雾系统，转载时实 施自动控制喷雾。本采煤工作面所要安设自动控制喷雾 的地点有：刮板运输机头、转载机头、可移动带式输送 机头和破碎机头。喷雾降尘装置落煤经工作面溜子道运送到运输巷道中间，由于机 械振动摩擦造成了煤的进一步破碎和飞扬。各个转载点,由于两台溜子或胶带运输机搭接之间有高差，所以碎煤和矿尘由上往下滚落，细微矿尘风流吹起，产生局部煤尘飞扬。转载点煤尘飞扬的治理一般是定点喷雾, 但有时效果不佳，主要原因是喷嘴安设角度不对，或喷嘴数量不足，喷水量满足
11、 不了灭尘的要求。因此，如采用单喷嘴喷雾，则应选实心圆锥雾体的喷雾器，并 安装在转载点回风侧1 m处，成45斜对尘源，这样可提高雾粒和煤尘尘粒碰撞几率，提高水雾降尘能力。如单喷嘴水雾不能消除矿尘飞扬，还可如图3-3所示成三星形设三个喷嘴，实现密封尘源式喷雾，试验证明其效果最佳。第三节液压支架移架喷雾降尘技术综采工作面自移式液压支架在降柱、前移和放煤过程中将产生大量矿尘。因此，液压支架应安装喷雾降尘系统，选择合理的喷雾参数控制移架或放煤过程中 煤尘综采工作面自移式液压支架在降柱和前移过程中将产生大量矿尘。采用随支 架动作而自动控制的喷雾是最理想的降尘方法。1自动喷雾装置及工作原理液压支架自动喷雾
12、主要靠联动阀来实现。|建水口图3-4 联动阀外形图1 阀座；2 第二单向阀；3 螺钉；4第联动阀外形如图3-4所示。阀座上有4个孔， 其中2个孔为喷雾的进水和出水孔，另2个孔 为与支架降柱和升柱相连接的通液孔。阀座与 支架相应部位相连接。联动阀的工作原理是： 液压支架降柱时，降柱液路中分出一股乳化液 进入联动阀阀座的降柱液孔后通向第一单向 阀，推动阀芯前移，沟通单向阀液路；此液路 又通向第二液路，打开第二单向阀，乳化液通过并推动活塞前进，顶开水路单向阀阀芯，接一单向阀通喷雾水，支架各喷嘴开始喷雾。支架转入移 架时，喷雾继续。当支架升柱时，升柱液路中分出一股乳化液，进入联动阀座的 升柱液孔后通向
13、第一单向阀，打开阀芯，将密封在阀座液路中的压力卸除。此时， 第二单向阀在水压和弹簧力的作用下阀芯复位，封住水路，支架的喷嘴停止喷雾。2.自动喷雾供水系统液压支架自动喷雾供水系统，如图3-5所示。对于已投入使用而又未安设 自动喷雾装置的自移式液压支架，可先在控顶区内，每隔610架支架安装2 个伞形喷嘴，降架打开阀门喷雾（阀门可安在上风流侧），使雾流形成水幕，以捕 集降、移架时产生的矿尘。安装有自动喷雾系统的自移式液压支架，在降架和移架过程中，通过喷雾、 移架，工人操作地点的矿尘浓度可降低80%以上。如图3 6所示液压支架自 动喷雾喷嘴布置示意图。降桂去 F 一图3-5 液压支架自动喷雾供水系统示
14、意图1喷雾泵站；2胶管；3三通；4胶管；5总阀门；6联动阀；7五通；8喷嘴图2-8巷道水幕示意图1水管；2喷雾器2图3 6 液压支架自动喷雾喷嘴布置示意图 第四节喷雾水幕净化风流 水幕是在敷设于巷道顶部或两帮的水管上间隔地安上 数个喷雾器喷雾形成的，如图2-8所示。喷雾器的布置应 以水幕布满巷道断面尽可能靠近尘源为原则。净化水幕应安 设在支护完好、壁面平整、无断裂破碎的巷道段内。煤矿 安全规程规定，米煤工作面回风巷道应安设风流净化水幕, 采煤回风流净化水幕距工作面回风口 1020m回风巷内。第五节 巷道冲尘和打眼防尘对煤尘沉积强度较大的巷道可采取水冲洗的方法，冲洗周期应根据煤尘的 沉积强度及煤
15、尘爆炸下限浓度确定，在距尘源30m的范围内，沉积强度大的地 方，应每班或每日冲洗一次；距离尘源较远或沉积强度小的巷道，应一天冲洗 一次；运输大巷可半月冲洗一次；工作面必须定期清扫或冲洗煤尘，并清除堆 积的浮煤，清扫或具体冲洗周期应每班一次。打眼宜实施湿式钻孔，采用有效防尘措施后采用干式钻孔。9第四章 编制综采工作面排尘措施各矿井各采煤工作面应该根据自身实际情况选择合理的通风系统。如在煤层 倾角小于12的工作面或者虽然大于12，但能满足煤矿安全规程规定的 要求的采煤工作面，可采用下行通风，在保证工作面正常供风风量的前提下，选 择最佳排尘风速。第五章个体防护措施个体防护是指通过佩戴各种防护面具以减少吸入人体矿尘的最后一道措 施。因为井下各生产环节虽然采取了一系列防尘措施，但仍会有少量微细矿尘 悬浮于空气中，甚至个别地点不
