煤矿粉尘防治技术讲座

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1、煤矿粉尘防治技术煤矿粉尘防治技术1261234578910112024/9/21职业危害防治提提 纲纲粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念u煤矿粉尘检测技术煤矿粉尘检测技术u粉尘治理技术粉尘治理技术 煤矿粉尘防治技术发展趋势煤矿粉尘防治技术发展趋势2024/9/22职业危害防治n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念 1.粉尘的定义及分类粉尘的定义及分类粉尘定义：粉尘是固体物质细微颗粒的总称。粉尘定义：粉尘是固体物质细微颗粒的总称。粉尘分类：粉尘分类： （1）按粉尘的成分：煤尘和岩尘；）按粉尘的成分：煤尘和岩尘； （2）按煤尘有无爆炸性：爆炸性煤尘无爆炸性煤尘；）按

2、煤尘有无爆炸性：爆炸性煤尘无爆炸性煤尘； （3）按粉尘中游离）按粉尘中游离SiO2含量：矽肺和非矽肺；含量：矽肺和非矽肺； （4）按粉尘在井下的存在状态：浮游粉尘和沉积粉尘；）按粉尘在井下的存在状态：浮游粉尘和沉积粉尘； （5）按粉尘的粒度组成范围：总粉尘和呼吸性粉尘；）按粉尘的粒度组成范围：总粉尘和呼吸性粉尘； （6）按尘粒直径的大小：粗尘、细尘、微尘和超微尘。）按尘粒直径的大小：粗尘、细尘、微尘和超微尘。2024/9/23职业危害防治n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念 2.矿尘的产生及影响因素矿尘的产生及影响因素粉尘的产生：煤矿井下生产作业的绝大部分作业，都会不同程粉

3、尘的产生：煤矿井下生产作业的绝大部分作业，都会不同程度地产生粉尘。度地产生粉尘。影响产尘的主要因素：影响产尘的主要因素：（1）采掘机械化程度和开采强度；）采掘机械化程度和开采强度；（2）地质构造及煤层赋存条件；）地质构造及煤层赋存条件；（3）煤岩的物理性质；）煤岩的物理性质；（4）采煤方法和截割参数；）采煤方法和截割参数；（5）环境温度和湿度；）环境温度和湿度；（6）作业点的通风状况：通风方式和风速。）作业点的通风状况：通风方式和风速。2024/9/24职业危害防治n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念 3.粉尘的特性粉尘的特性粉尘粒度分布粉尘粒度分布（1）定义：指粉尘中的不

4、同粒径范围内的粉尘占总数的）定义：指粉尘中的不同粒径范围内的粉尘占总数的个数或重量百分数。个数或重量百分数。（2）粉尘粒度分布对粉尘在呼吸道中阻留的影响；）粉尘粒度分布对粉尘在呼吸道中阻留的影响；（3）粉尘粒度分布对它的比表面积和吸附性的影响。）粉尘粒度分布对它的比表面积和吸附性的影响。2024/9/25职业危害防治n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘的真密度和相对密度粉尘的真密度和相对密度（1）真密度：单位体积粉尘的质量称为矿尘的密度，这）真密度：单位体积粉尘的质量称为矿尘的密度，这里指的粉尘体积，不包括尘粒之间的空隙，因而称为矿尘里指的粉尘体积，不包括尘粒之间的空隙

5、，因而称为矿尘的真空度；的真空度；（2）相对密度：指矿尘的质量与同体积标准物质的质量）相对密度：指矿尘的质量与同体积标准物质的质量之比。之比。2024/9/26职业危害防治n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘的湿润性粉尘的湿润性（1）影响粉尘湿润性的因素：液体的表面张力、尘粒形）影响粉尘湿润性的因素：液体的表面张力、尘粒形状和大小、温度和气压条件、成分和荷电状态。状和大小、温度和气压条件、成分和荷电状态。（2）粉尘湿润性的表征：湿润角、吸湿速度。）粉尘湿润性的表征：湿润角、吸湿速度。2024/9/27职业危害防治n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念粉

6、尘的光学特性粉尘的光学特性（1）粉尘对光的反射能量；）粉尘对光的反射能量；（2）透光程度；）透光程度；（3）光强度衰减程度；）光强度衰减程度；2024/9/28职业危害防治n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘化学成分：砂岩、砾岩、游离二氧化硅等。粉尘化学成分：砂岩、砾岩、游离二氧化硅等。煤尘的爆炸性煤尘的爆炸性2024/9/29职业危害防治n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念4.粉尘基本物性的测定粉尘基本物性的测定粉尘密度的测定粉尘密度的测定（1）粉尘真密度的测定：）粉尘真密度的测定：MT/T713-1997规定的测定方法；规定的测定方法；2024/

7、9/210职业危害防治n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念4.粉尘基本物性的测定粉尘基本物性的测定粉尘密度的测定粉尘密度的测定（1）粉尘堆积密度的测定：）粉尘堆积密度的测定：测定装置图：测定装置图：2024/9/211职业危害防治n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念5.粉尘危害粉尘危害煤矿粉尘的危害很多，但主要危害是引起尘肺和产生煤煤矿粉尘的危害很多，但主要危害是引起尘肺和产生煤尘爆炸。尘爆炸。4.粉尘基本物性的测定粉尘基本物性的测定煤尘爆炸性的测定：按标准煤尘爆炸性的测定：按标准AQ1045-2007煤尘爆炸性煤尘爆炸性鉴定规范鉴定规范进行测定。进行测

8、定。2024/9/212职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术1.游离游离SiO2测定技术：测定技术：（1）焦磷酸质量法）焦磷酸质量法原理：硅酸盐溶于加热的焦磷酸，而石英几乎不溶，以原理：硅酸盐溶于加热的焦磷酸，而石英几乎不溶，以质量法测定粉尘中游离二氧化硅的含量。质量法测定粉尘中游离二氧化硅的含量。器材：锥形烧瓶、温度计等。器材：锥形烧瓶、温度计等。试剂：焦酸盐、氢氟酸、盐酸等。试剂：焦酸盐、氢氟酸、盐酸等。采样：按滤膜直径进行采集。采样：按滤膜直径进行采集。按分析步骤进行。按分析步骤进行。2024/9/213职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术计算：按公式进行

9、计算：计算：按公式进行计算： 其中，其中， 游离二氧化硅含量；游离二氧化硅含量； m1坩埚质量；坩埚质量； m2坩埚加沉渣质量；坩埚加沉渣质量； mp煤尘样品质量。煤尘样品质量。粉尘中含有难容物物质的处理粉尘中含有难容物物质的处理磷酸根的检验方法：磷酸和钼酸铵在磷酸根的检验方法：磷酸和钼酸铵在pH值为值为4.1时，用抗时，用抗坏血酸还原产生蓝色。坏血酸还原产生蓝色。2024/9/214职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（2）红外光谱测定方法）红外光谱测定方法原理：生产性粉尘中的原理：生产性粉尘中的 石英在红外光谱中石英在红外光谱中12.5 m、12.8 m及及14.4 m处理

10、出现特性强的吸收带，在一定范围处理出现特性强的吸收带，在一定范围内其吸收广度值与内其吸收广度值与 石英质量呈线性关系。石英质量呈线性关系。器材及试剂：红外分光度计、标准器材及试剂：红外分光度计、标准 石英尘、溴化钾等。石英尘、溴化钾等。粉尘样品采集及处理：按呼吸性煤尘浓度测定方法中的粉尘样品采集及处理：按呼吸性煤尘浓度测定方法中的采样方法进行采样。采样方法进行采样。2024/9/215职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术样品测定：依各种类型的红外光光度计的性能确定。样品测定：依各种类型的红外光光度计的性能确定。 石英标准曲线制备：以石英标准曲线制备：以800、780及及694c

11、m-1三处吸光值三处吸光值为纵坐标，以石英质量为横坐标，绘制三条不同波长的为纵坐标，以石英质量为横坐标，绘制三条不同波长的 石英标准曲线，并求出标准曲线的回归方程式。石英标准曲线，并求出标准曲线的回归方程式。游离二氧化硅含量计算：游离二氧化硅含量计算： 其中，其中，m二氧化硅的质量；二氧化硅的质量； mp试验样品的质量。试验样品的质量。2024/9/216职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术2.粉尘粒度测试技术：粉尘粒度测试技术：（1）粒径的定义及表示方法）粒径的定义及表示方法单颗粒粒径的表示方法：采用显微镜测定的投影径、采单颗粒粒径的表示方法：采用显微镜测定的投影径、采用筛分

12、法测得的筛分径、物理当量径等。用筛分法测得的筛分径、物理当量径等。颗粒群代表粒径的表示方法：面积平均直径、中位径及颗粒群代表粒径的表示方法：面积平均直径、中位径及最大频率径等。最大频率径等。2024/9/217职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（2）粒度分布的定义及表示方法）粒度分布的定义及表示方法定义：在某一粒子群中，不同粒径范围内粉尘粒子所占定义：在某一粒子群中，不同粒径范围内粉尘粒子所占的比例，称为粒子的粒径分布。以粒子的质量表示时称为的比例，称为粒子的粒径分布。以粒子的质量表示时称为质量分布。质量分布。粒径大小分布数据的表示方法：列表法、图示法和分布粒径大小分布数据的

13、表示方法：列表法、图示法和分布函数法。函数法。2024/9/218职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（3）粒度分布的测定方法和仪器）粒度分布的测定方法和仪器主要根据测定目的来选择测定方法：计数法和计重法。主要根据测定目的来选择测定方法：计数法和计重法。主要粉尘粒径测定方法：显微镜法、筛分法、液体沉降主要粉尘粒径测定方法：显微镜法、筛分法、液体沉降法和细孔通过法等。法和细孔通过法等。2024/9/219职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（4）重力沉降光透法）重力沉降光透法工作原理：利用粒径大小不同的粉尘在液体介质中的沉工作原理：利用粒径大小不同的粉尘在液体介质

14、中的沉降速度不同的原理而测量粉尘的粒径分布。降速度不同的原理而测量粉尘的粒径分布。液体介质：以液体介质沉降法进行粒径分布测定，必须液体介质：以液体介质沉降法进行粒径分布测定，必须注意选用合适的液体介质。注意选用合适的液体介质。2024/9/220职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术分散剂：同时，可以加上少量的分散剂，将增加粒子表分散剂：同时，可以加上少量的分散剂，将增加粒子表面与介质的亲和性，使粒子与介质分子的吸附力增加，而面与介质的亲和性，使粒子与介质分子的吸附力增加，而阻止粒子间互相聚集。阻止粒子间互相聚集。常见的光透法仪器有：常见的光透法仪器有：MD-1粉尘粒度分析仪、粉

15、尘粒度分析仪、SA-CP2-20粉尘粒度分析仪。粉尘粒度分析仪。2024/9/221职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术3.粉尘浓度监测技术粉尘浓度监测技术（1）粉尘浓度监测技术概述）粉尘浓度监测技术概述 粉尘浓度监测内容包括总粉尘浓度监测和呼吸性粉尘浓粉尘浓度监测内容包括总粉尘浓度监测和呼吸性粉尘浓度监测两部分。度监测两部分。目前监测技术大致有两类：目前监测技术大致有两类：常规粉尘浓度监测技术，常规粉尘浓度监测技术，主要包括粉尘采样器滤膜采样测尘技术、直读式测尘技术主要包括粉尘采样器滤膜采样测尘技术、直读式测尘技术等。等。粉尘浓度连续监测技术。粉尘浓度连续监测技术。2024/

16、9/222职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（2）呼吸性粉尘分离效能曲线）呼吸性粉尘分离效能曲线研究表明，只有小于某种粒径研究表明，只有小于某种粒径的粉尘才可能进入人体呼吸器官，的粉尘才可能进入人体呼吸器官，导致尘肺病，这些粉尘被称为可导致尘肺病，这些粉尘被称为可吸入粉尘。如图为肺泡沉积曲线。吸入粉尘。如图为肺泡沉积曲线。我国选择我国选择BMRC曲线作为我国曲线作为我国呼吸性粉尘采样标准曲线。呼吸性粉尘采样标准曲线。2024/9/223职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（3）与粉尘浓度监测有关的法规及标准）与粉尘浓度监测有关的法规及标准与浓度有关的：与浓度有

17、关的：煤矿安全规程煤矿安全规程、煤矿安全监测行煤矿安全监测行政处罚办法政处罚办法等；等；粉尘的工业卫生标准：我国工业卫生标准规定：粉尘作粉尘的工业卫生标准：我国工业卫生标准规定：粉尘作业环境的粉尘浓度为质量浓度。业环境的粉尘浓度为质量浓度。2024/9/224职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（4）粉尘浓度监测仪器的分类机使用范围）粉尘浓度监测仪器的分类机使用范围2024/9/225职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（5）粉尘浓度监测技术）粉尘浓度监测技术粉尘浓度监测技术有两类：粉尘浓度监测技术有两类：常规粉尘浓度监测技术，常规粉尘浓度监测技术，主要包括粉尘

18、采样器滤膜采样测尘技术、直读式测尘仪测主要包括粉尘采样器滤膜采样测尘技术、直读式测尘仪测尘技术；尘技术；粉尘浓度连续监测技术，主要是利用粉尘浓度粉尘浓度连续监测技术，主要是利用粉尘浓度传感器与监控系统联网进行粉尘浓度的连续监测。传感器与监控系统联网进行粉尘浓度的连续监测。2024/9/226职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（6）常规粉尘浓度监测技术）常规粉尘浓度监测技术 射线吸收测尘原理：射线吸收测尘原理： 射线通过特定物质后，其强度衰射线通过特定物质后，其强度衰减程度与所透过的物质质量有关，而与物质的物理化学性减程度与所透过的物质质量有关，而与物质的物理化学性质无关。质无

19、关。直读式测尘仪表可分为总粉尘测量仪表和呼吸性粉尘测直读式测尘仪表可分为总粉尘测量仪表和呼吸性粉尘测量仪表。量仪表。2024/9/227职业危害防治n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（6）常规粉尘浓度监测技术）常规粉尘浓度监测技术直读式测尘仪表在研制和生产过程中需要进行标定，使直读式测尘仪表在研制和生产过程中需要进行标定，使用一段时间后要进行校验。标定校验仪器：用粉尘风洞标用一段时间后要进行校验。标定校验仪器：用粉尘风洞标定校验测尘仪、用硬脂酸粒子标定校验测尘仪、定校验测尘仪、用硬脂酸粒子标定校验测尘仪、MT系列系列测尘仪表的标定校验。测尘仪表的标定校验。2024/9/228职业危害防治

20、n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（7）粉尘浓度在线连续监测技术）粉尘浓度在线连续监测技术粉尘浓度在线连续监控系统的构成：粉尘浓度传感器、粉尘浓度在线连续监控系统的构成：粉尘浓度传感器、井下分站和地面监控系统组成。井下分站和地面监控系统组成。粉尘浓度传感器的测量原理：主要是运用光吸收和光散粉尘浓度传感器的测量原理：主要是运用光吸收和光散射原理。射原理。粉尘浓度传感器的标定和校准：平行采样标定法和在线粉尘浓度传感器的标定和校准：平行采样标定法和在线校准法。校准法。粉尘浓度传感器的现场应用：安装位置和安全调试。粉尘浓度传感器的现场应用：安装位置和安全调试。2024/9/229职业危害防治n三

21、三.粉尘治理技术粉尘治理技术一一. 掘进工作面综合防尘技术掘进工作面综合防尘技术（一）掘进工作面防尘的相关规定（一）掘进工作面防尘的相关规定（1）掘进工作面综合防尘技术）掘进工作面综合防尘技术 AQ10202006煤矿井下粉尘综合防治技术规范煤矿井下粉尘综合防治技术规范第第3.2条条对机掘工作面防尘措施的降尘效果进行了规定。对机掘工作面防尘措施的降尘效果进行了规定。 为了达到该规定的要求，为了达到该规定的要求，煤矿安全规程煤矿安全规程和和煤矿井下粉煤矿井下粉尘综合防治技术规范尘综合防治技术规范进行了规定：掘进机作业时，应使用内、进行了规定：掘进机作业时，应使用内、外喷雾装置，内喷雾装置的使用水

22、压不得小于外喷雾装置，内喷雾装置的使用水压不得小于3MPa，外喷雾器，外喷雾器的使用水压不得小于的使用水压不得小于1.5MPa。 2024/9/230职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 煤矿井下粉尘综合防治技术规范煤矿井下粉尘综合防治技术规范还规定了：掘进机还规定了：掘进机上喷雾系统的降尘效果达不到本标准上喷雾系统的降尘效果达不到本标准3.2条的要求时，应采条的要求时，应采用除尘器抽尘净化等高效防尘措施。用除尘器抽尘净化等高效防尘措施。 另外，另外，AQ10202006煤矿井下粉尘综合防治技术规煤矿井下粉尘综合防治技术规范范还规定：距离工作面还规定：距离工作面50m内应设置一道自动控

23、制风流内应设置一道自动控制风流净化水幕。距工作面净化水幕。距工作面20m范围内的巷道，没班至少冲洗一范围内的巷道，没班至少冲洗一次；次；20m已外的巷道每旬至少冲洗一次，并清除堆积的浮已外的巷道每旬至少冲洗一次，并清除堆积的浮煤。煤。2024/9/231职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 (2)炮掘工作面防尘炮掘工作面防尘 对于炮掘工作面，对于炮掘工作面，AQ10202006煤矿井下粉尘综合煤矿井下粉尘综合防治技术规范防治技术规范对防尘措施要达到的要求作了相关规定。对防尘措施要达到的要求作了相关规定。 为此，为此，煤矿安全规程煤矿安全规程做了如下规定：掘进井巷和做了如下规定：掘进井巷

24、和硐室时，必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水泡泥、爆硐室时，必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水泡泥、爆破喷雾、装岩（煤）洒水和净化风流等综合防尘措施。破喷雾、装岩（煤）洒水和净化风流等综合防尘措施。2024/9/232职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 同时，同时，AQ10202006煤矿井下粉尘综合防治技术规煤矿井下粉尘综合防治技术规范范对具体措施进行了如下规定：打眼应采取湿式作业，对具体措施进行了如下规定：打眼应采取湿式作业，供水压力以供水压力以0.3MPa左右为宜，但应低于风压左右为宜，但应低于风压0.10.2MPa。耗水量以耗水量以23L/min为宜，以钻孔流出的污水呈乳状岩

25、浆为为宜，以钻孔流出的污水呈乳状岩浆为准。准。2024/9/233职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术（3）锚喷作业防尘）锚喷作业防尘 对于锚喷作业，对于锚喷作业，AQ10202006煤矿井下粉尘综合煤矿井下粉尘综合防治技术规范防治技术规范作了如下规定：作了如下规定： 锚喷作业应采取粉尘综合治理措施，作业人员工作锚喷作业应采取粉尘综合治理措施，作业人员工作地点总粉尘效率应地点总粉尘效率应85。 锚喷支护的防护锚喷支护的防护2024/9/234职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术（二）机掘工作面综合防尘技术（二）机掘工作面综合防尘技术1.概述概述 机掘工作面粉尘防治的重点应该是针

26、对掘进机截割产机掘工作面粉尘防治的重点应该是针对掘进机截割产尘源。尘源。 由于机掘工作面产尘浓度高（一般在由于机掘工作面产尘浓度高（一般在10002000mg/m3之间）、尘源点移动，弥漫整个作业场所之间）、尘源点移动，弥漫整个作业场所的特点，因此，采用单一的防尘措施很难解决问题，必须的特点，因此，采用单一的防尘措施很难解决问题，必须采用综合防尘措施。目前国外一般在采用风流流场控制措采用综合防尘措施。目前国外一般在采用风流流场控制措施，控制粉尘的无序狂三的基础上，采用除尘器抽尘净化施，控制粉尘的无序狂三的基础上，采用除尘器抽尘净化技术。技术。2024/9/235职业危害防治n三三.粉尘治理技术

27、粉尘治理技术2、高压外喷雾降压、高压外喷雾降压（1）喷雾降压效果的影响）喷雾降压效果的影响 喷雾降压效果的影响隐私包括喷雾参数和雾流参数，喷雾降压效果的影响隐私包括喷雾参数和雾流参数，其中喷雾参数有喷雾压力及喷雾流量等；雾流参数有雾体其中喷雾参数有喷雾压力及喷雾流量等；雾流参数有雾体结构、雾粒直径、雾粒密度、雾粒初速度、雾粒运动速度结构、雾粒直径、雾粒密度、雾粒初速度、雾粒运动速度及有效射程等。及有效射程等。2024/9/236职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术（2）高压喷雾降压系统）高压喷雾降压系统适应条件适应条件 由于高压喷雾系统产生的雾体受风流影响大，风速超过正由于高压喷雾系统

28、产生的雾体受风流影响大，风速超过正常排尘风速（岩巷为常排尘风速（岩巷为0.150.50m/s，煤巷为，煤巷为0.250.50m/s）时，）时，喷向截割滚筒的雾流受风流作用，会吹向作业人员，同时降低喷向截割滚筒的雾流受风流作用，会吹向作业人员，同时降低喷雾降尘效果，所以，适用于巷道断面平均风速喷雾降尘效果，所以，适用于巷道断面平均风速0.05m/s的掘的掘进工作面。进工作面。2024/9/237职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术系统系统布置方式和技术参数布置方式和技术参数 a、系统组成、系统组成 掘进机高压外喷雾降尘系统主要由高压泵、自动控制掘进机高压外喷雾降尘系统主要由高压泵、自动控

29、制水箱、高压喷嘴、水质过滤器及管路等组成。其工作原理水箱、高压喷嘴、水质过滤器及管路等组成。其工作原理如图如图1-20所示，系统总体布置如图所示，系统总体布置如图1-21所示。所示。2024/9/238职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术2024/9/239职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 b、主要设备技术指标、主要设备技术指标 掘进机高压外喷雾降尘，喷嘴压力应达到掘进机高压外喷雾降尘，喷嘴压力应达到8MPa以上，以上，喷雾流量应根据工作面生产技术条件确定，一般在喷雾流量应根据工作面生产技术条件确定，一般在2030L/min。 目前用于掘进机高压外喷雾降尘的水泵及其系统保护

30、目前用于掘进机高压外喷雾降尘的水泵及其系统保护装置主要是装置主要是BP75/12高压喷雾泵和高压喷雾泵和GPS-400型自动控制水箱，型自动控制水箱，其主要技术指标如表其主要技术指标如表1-15和表和表1-16所示。高压喷嘴的主要所示。高压喷嘴的主要技术指标见附表技术指标见附表3，可以根据巷道断面、产尘量、喷雾流，可以根据巷道断面、产尘量、喷雾流量等参数对高压喷嘴进行选型。量等参数对高压喷嘴进行选型。2024/9/240职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术2024/9/241职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术3、机掘工作面长压短抽的通风除尘系统、机掘工作面长压短抽的通风除尘系

31、统 对机掘面采用以控尘装置控尘、除尘设备抽尘净化对机掘面采用以控尘装置控尘、除尘设备抽尘净化为主的长压短抽风除尘系统，是降低机掘面粉尘浓度为主的长压短抽风除尘系统，是降低机掘面粉尘浓度的最有效措施之一。的最有效措施之一。 抽尘净化是利用除尘器运行中产生的负压，通过抽尘净化是利用除尘器运行中产生的负压，通过吸尘风筒与靠近尘源的尘罩，在尘源处造成一个负压吸尘风筒与靠近尘源的尘罩，在尘源处造成一个负压区，使含尘空气由吸尘罩经吸尘风筒进入除器中净化区，使含尘空气由吸尘罩经吸尘风筒进入除器中净化处理。处理。2024/9/242职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 控尘则是通过改变压入式供风方式改

32、变掘进面的风流控尘则是通过改变压入式供风方式改变掘进面的风流畅通，达到抑制粉尘扩散的目的，为除尘器抽尘创造条件。畅通，达到抑制粉尘扩散的目的，为除尘器抽尘创造条件。 要取得良好的降尘效果，既要有高效的除尘设备除尘，要取得良好的降尘效果，既要有高效的除尘设备除尘，又要有控尘设施保证高效收尘，避免粉尘的无序扩散，二又要有控尘设施保证高效收尘，避免粉尘的无序扩散，二者的有机结合才能达到理想的降尘效果，如图者的有机结合才能达到理想的降尘效果，如图1-22所示。所示。2024/9/243职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （1）控尘技术）控尘技术 目前国内在控尘技术研究及应用方面，以煤炭科学研

33、目前国内在控尘技术研究及应用方面，以煤炭科学研究总院重庆分院为代表，开展了以下集中控尘技术的研究：究总院重庆分院为代表，开展了以下集中控尘技术的研究： 2024/9/244职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术改变压入式供风的控尘技术改变压入式供风的控尘技术 改变压入式供风的控尘技术，主要是通过在供风风筒改变压入式供风的控尘技术，主要是通过在供风风筒出风口连接涡流控尘装置（或附壁风筒），通过涡流控尘出风口连接涡流控尘装置（或附壁风筒），通过涡流控尘装置（或附壁风筒）将压入工作面的轴向风流改变成沿巷装置（或附壁风筒）将压入工作面的轴向风流改变成沿巷道周壁旋转的径向风流向迎头推进，在掘进机司

34、机的前方道周壁旋转的径向风流向迎头推进，在掘进机司机的前方建立起空气屏蔽，控制浮游粉尘向后方扩散，使含尘气流建立起空气屏蔽，控制浮游粉尘向后方扩散，使含尘气流只能沿布置在司机前方的吸尘口吸入除尘器中被净化处理，只能沿布置在司机前方的吸尘口吸入除尘器中被净化处理，干净的风流再排至巷道中。干净的风流再排至巷道中。2024/9/245职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 a a、压入式导风筒供风方式的巷道风流分布状况、压入式导风筒供风方式的巷道风流分布状况 在采用压入式供风时，其风流流出是一个如图在采用压入式供风时，其风流流出是一个如图1-231-23有限大喷嘴湍流自由射流。有限大喷嘴湍流自

35、由射流。2024/9/246职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 如图如图1-24所示为压入式风筒的风流出流的速度分布。所示为压入式风筒的风流出流的速度分布。2024/9/247职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 b、采用涡流（或附壁）风筒控尘装置时巷道风流分布状、采用涡流（或附壁）风筒控尘装置时巷道风流分布状况况 如图如图1-26所示为涡流（或附壁）风筒控尘装置的出风所示为涡流（或附壁）风筒控尘装置的出风示意图。示意图。2024/9/248职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 如图如图1-27所示为附壁风筒时巷道风流的分布状况实测所示为附壁风筒时巷道风流的分布状况实

36、测图。图。2024/9/249职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 c、控尘设备、控尘设备 目前国内控尘设备主要有附壁风筒和涡流目前国内控尘设备主要有附壁风筒和涡流控尘装置两种。两种设备都采用附壁效应原理控尘装置两种。两种设备都采用附壁效应原理除尘，但附壁风筒是一种被动式控尘装置，而除尘，但附壁风筒是一种被动式控尘装置，而涡流控尘是一种主动式控尘装置。涡流控尘是一种主动式控尘装置。2024/9/250职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 -附壁风筒附壁风筒 即在风筒壁面上开一细的切口或多个小孔，即在风筒壁面上开一细的切口或多个小孔，顺着切口方向装上罩套，由风筒存储装置、控顺着切

37、口方向装上罩套，由风筒存储装置、控尘风筒和风阀组成，如图尘风筒和风阀组成，如图1-28 所示。所示。2024/9/251职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 -涡流控尘装置涡流控尘装置 由风筒存储装置、涡流发生器和涡由风筒存储装置、涡流发生器和涡流风筒组成，如图流风筒组成，如图1-29所示。所示。2024/9/252职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 气幕控尘技术气幕控尘技术 气幕是使空气以一定的风速从喷口吹出而气幕是使空气以一定的风速从喷口吹出而形成的隔断气帘。气幕控尘就是利用喷射气流形成的隔断气帘。气幕控尘就是利用喷射气流的射流原理使污染源散发出来的粉尘与周围空的射流原理

38、使污染源散发出来的粉尘与周围空气隔离，并利用除尘设备将控制在一定范围内气隔离，并利用除尘设备将控制在一定范围内的粉尘进行净化处理，净化后较清洁的风流方的粉尘进行净化处理，净化后较清洁的风流方可排入巷道内。可排入巷道内。2024/9/253职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 将气幕布置在掘进机司机与掘进头之间，形将气幕布置在掘进机司机与掘进头之间，形成一道成一道“无形透明屏障无形透明屏障”，以阻止粉尘从掘进面，以阻止粉尘从掘进面迎头向外扩散，如图迎头向外扩散，如图1-30所示。所示。2024/9/254职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 适用条件适用条件 涡流控尘装置、附壁风

39、筒及气幕控尘装置涡流控尘装置、附壁风筒及气幕控尘装置都是掘进工作面控尘的手段，但他们应根据不都是掘进工作面控尘的手段，但他们应根据不同的地点、不同的使用要求来选同的地点、不同的使用要求来选 取。在条件允取。在条件允许时，应尽量选用高效的涡流控尘装置来控尘许时，应尽量选用高效的涡流控尘装置来控尘。2024/9/255职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （2）除尘技术）除尘技术 除尘器性能除尘器性能 a、 除尘器的性能要达到除尘器总粉尘效率和呼吸除尘器的性能要达到除尘器总粉尘效率和呼吸性粉尘除尘效率，要根据不同的除尘器种类，达到不性粉尘除尘效率，要根据不同的除尘器种类，达到不同的要求，如

40、表同的要求，如表1-19所示。所示。2024/9/256职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 湿式除尘器的液气比应符合表湿式除尘器的液气比应符合表1-20 所所示。示。2024/9/257职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 b、除尘器主要性能指标计算、除尘器主要性能指标计算 矿用除尘器性能的优劣，可以用总粉尘除矿用除尘器性能的优劣，可以用总粉尘除尘效率、呼吸性粉尘除尘效率、液气比、脱水尘效率、呼吸性粉尘除尘效率、液气比、脱水效率等指标来评定。效率等指标来评定。 除尘器的使用现状除尘器的使用现状 目前煤矿井下应用的全是湿式除尘器，其目前煤矿井下应用的全是湿式除尘器，其中主要是湿

41、式旋流除尘器、湿式过滤除尘器以中主要是湿式旋流除尘器、湿式过滤除尘器以及湿式过滤旋流除尘器等。及湿式过滤旋流除尘器等。2024/9/258职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （3）配套工艺技术）配套工艺技术 选择合理的配套工艺，充分发挥通风排尘、控尘选择合理的配套工艺，充分发挥通风排尘、控尘和高效抽尘净化的作用，使之与机掘工作面的生产技和高效抽尘净化的作用，使之与机掘工作面的生产技术条件，特别是与采用的掘进机相适应，形成一套完术条件，特别是与采用的掘进机相适应，形成一套完整的通风除尘系统，是实现高效降低机掘面粉尘浓度整的通风除尘系统，是实现高效降低机掘面粉尘浓度的关键所在。的关键所在

42、。 通风除尘系统布置方式通风除尘系统布置方式 在现场应用中，一般根据工作面的具体生产条件在现场应用中，一般根据工作面的具体生产条件技术设计不同的布置方式。分别是：机载式、单轨吊技术设计不同的布置方式。分别是：机载式、单轨吊挂式、尾跟随式、跨皮带式等。挂式、尾跟随式、跨皮带式等。2024/9/259职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 a、机载式如图1-32所示。2024/9/260职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 b、单轨吊挂式如图1-33所示。2024/9/261职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 c、跨皮带式如图、跨皮带式如图1-34所示。所示。2024/9/

43、262职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 d、机尾跟随式如图、机尾跟随式如图1-35所示。所示。2024/9/263职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （三）炮掘工作面粉尘综合防治技术（三）炮掘工作面粉尘综合防治技术 炮掘防尘应针对打眼和爆破两大生产环节来进行。炮掘防尘应针对打眼和爆破两大生产环节来进行。 1、打眼防尘技术、打眼防尘技术 打眼防尘是炮掘工作面防尘的重点之一，一般都是打眼防尘是炮掘工作面防尘的重点之一，一般都是采用湿式打眼方式来降低打眼时产生的高浓度粉尘。采用湿式打眼方式来降低打眼时产生的高浓度粉尘。2024/9/264职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理

44、技术 2、爆破前后防尘技术、爆破前后防尘技术 （1）水炮泥爆破降尘）水炮泥爆破降尘 水炮泥就是用装水的塑料袋代替一部分炮泥，填水炮泥就是用装水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼内，如图于炮眼内，如图1-37所示。所示。2024/9/265职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （2）放炮喷雾）放炮喷雾 压气喷雾降尘是以压缩空气和低压水联合压气喷雾降尘是以压缩空气和低压水联合成雾的装置，与普通低压喷雾相比，喷雾射程、成雾的装置，与普通低压喷雾相比，喷雾射程、雾化程度显著提高，能明显得降低细粒粉尘的雾化程度显著提高，能明显得降低细粒粉尘的浓度。浓度。2024/9/266职业危害防治n三三.粉尘

45、治理技术粉尘治理技术 高压喷雾降尘能使喷雾降尘技术在传统喷雾方高压喷雾降尘能使喷雾降尘技术在传统喷雾方法的基础上大幅度提高将降尘效果，是简捷和法的基础上大幅度提高将降尘效果，是简捷和行之有效的防尘措施。高压喷雾降尘系统布置行之有效的防尘措施。高压喷雾降尘系统布置见图见图1-38。2024/9/267职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （四）锚喷支护防尘（四）锚喷支护防尘 1、锚喷支护作业中粉尘主要来源于打锚杆眼和锚喷、锚喷支护作业中粉尘主要来源于打锚杆眼和锚喷支护作业工序。支护作业工序。 2、综合防尘措施、综合防尘措施 （1）打锚杆眼防尘重点应解决顶板锚杆眼的产尘问）打锚杆眼防尘重点

46、应解决顶板锚杆眼的产尘问题，所以采用打锚杆眼的专用钻机设备进行湿式打眼。题，所以采用打锚杆眼的专用钻机设备进行湿式打眼。 （2）喷浆工序比较有效的防尘措施有潮料喷射法、）喷浆工序比较有效的防尘措施有潮料喷射法、采用低风压近距离喷射工艺、加强通风、设置水幕和个采用低风压近距离喷射工艺、加强通风、设置水幕和个体防护。体防护。 2024/9/268职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 二、采煤工作面粉尘治理技术二、采煤工作面粉尘治理技术 （一）采煤工作面粉尘治理的相关规定（一）采煤工作面粉尘治理的相关规定 1、对煤层注水的规定、对煤层注水的规定 对煤层注水是采煤工作面最重要的、最积极对煤层注

47、水是采煤工作面最重要的、最积极的、最有效的防尘措施，在的、最有效的防尘措施，在煤矿安全规程煤矿安全规程和相关标准中对煤层注水作了规定。和相关标准中对煤层注水作了规定。 2、对采煤机防尘的规定、对采煤机防尘的规定 综合机械化采煤工作面是煤矿井下的主要综合机械化采煤工作面是煤矿井下的主要尘源，必须采取综合防尘措施，在尘源，必须采取综合防尘措施，在煤矿安全煤矿安全规程规程和相关标准中对采煤机防尘作了规定。和相关标准中对采煤机防尘作了规定。2024/9/269职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 3、对液压支架防尘的规定、对液压支架防尘的规定 综采液压支架移动或放煤时，能产生综采液压支架移动或

48、放煤时，能产生大量的粉尘，因通风断面小，风速大，大量的粉尘，因通风断面小，风速大，来自采空区的尘量大增，为了有效的抑来自采空区的尘量大增，为了有效的抑制移架或放煤时的产尘，需针对不同架制移架或放煤时的产尘，需针对不同架型采取合理的喷雾防尘措施，在型采取合理的喷雾防尘措施，在煤矿煤矿安全规程安全规程和相关标准中对采煤机防尘和相关标准中对采煤机防尘作了规定。作了规定。2024/9/270职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 4、对炮采防尘的规定、对炮采防尘的规定 爆破采煤工作面是多工序、多尘源的爆破采煤工作面是多工序、多尘源的生产作业，应采取综合防尘措施，在生产作业，应采取综合防尘措施，在

49、煤矿安全规程煤矿安全规程和相关标准中对采煤和相关标准中对采煤机防尘作了规定。机防尘作了规定。 （二）采煤工作面粉尘治理技术概况（二）采煤工作面粉尘治理技术概况 1、采取以下措施治理粉尘、采取以下措施治理粉尘：2024/9/271职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 尽量减少浮游粉尘的产生，最大限度尽量减少浮游粉尘的产生，最大限度的防止粉尘的产生；的防止粉尘的产生； 将粉尘消灭在尘源地点，防止粉尘飞将粉尘消灭在尘源地点，防止粉尘飞扬和进入风流中；扬和进入风流中； 使已经浮游的粉尘沉降下来并捕集起使已经浮游的粉尘沉降下来并捕集起来；来； 剩余的粉尘用足够的风量加以稀释，剩余的粉尘用足够的风

50、量加以稀释，但又要防止已沉降的粉尘但又要防止已沉降的粉尘 重新飞扬。重新飞扬。2024/9/272职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 2、采煤工作面粉尘治理的基本途径：、采煤工作面粉尘治理的基本途径： 采用煤层注水或采空区灌水预先湿润煤体，增加煤体的采用煤层注水或采空区灌水预先湿润煤体，增加煤体的水份，减少采煤时粉尘的产生量；水份，减少采煤时粉尘的产生量； 采用高压喷雾将采煤过程中产生的粉尘消灭在尘源地采用高压喷雾将采煤过程中产生的粉尘消灭在尘源地点，防止粉尘飞扬和进入风流中；点，防止粉尘飞扬和进入风流中； 采用液压支架自动喷雾将移架和放煤过程中产生的粉尘采用液压支架自动喷雾将移架和

51、放煤过程中产生的粉尘消灭在尘源地点，防止粉尘飞扬和进入风流中；消灭在尘源地点，防止粉尘飞扬和进入风流中； 通过选择工作面的通风系统和最佳参数以及安装简易的通过选择工作面的通风系统和最佳参数以及安装简易的通风设施对剩余的粉尘加以稀释，但又要防止已沉降的粉尘通风设施对剩余的粉尘加以稀释，但又要防止已沉降的粉尘重新飞扬。重新飞扬。2024/9/273职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （三）预先湿润煤体粉尘治理技术（三）预先湿润煤体粉尘治理技术 预先湿润煤体是国内外广泛采用的治理粉预先湿润煤体是国内外广泛采用的治理粉尘最积极、最有效的措施。分为煤层注水和采尘最积极、最有效的措施。分为煤层注

52、水和采空区灌水。空区灌水。 1、煤层注水就是采煤前预先在煤层中打若、煤层注水就是采煤前预先在煤层中打若干钻孔，通过钻孔并利用水的压力将水注入煤干钻孔，通过钻孔并利用水的压力将水注入煤体中，水沿着煤的裂隙包围被裂隙分割的媒体，体中，水沿着煤的裂隙包围被裂隙分割的媒体，在煤的孔隙中形成的毛细管力及水的重力作用在煤的孔隙中形成的毛细管力及水的重力作用下向媒体内部渗透，增加煤的水分和尘粒间的下向媒体内部渗透，增加煤的水分和尘粒间的粘着力，降低煤的强度和脆性，增加塑性，减粘着力，降低煤的强度和脆性，增加塑性，减少采煤时粉尘的生成量。少采煤时粉尘的生成量。2024/9/274职业危害防治n三三.粉尘治理技

53、术粉尘治理技术 2、影响煤层注水效果的因素、影响煤层注水效果的因素 （1）煤的裂隙和孔隙的发育程度）煤的裂隙和孔隙的发育程度 （2）上覆岩层压力及支承压力）上覆岩层压力及支承压力 （3）液体性质的影响）液体性质的影响 （4）煤层内的瓦斯压力）煤层内的瓦斯压力 （5）注水参数的影响）注水参数的影响 3、煤层注水方式及选择、煤层注水方式及选择 （1）煤层注水方式）煤层注水方式 2024/9/275职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 短孔注水和深孔注水方式示意图见短孔注水和深孔注水方式示意图见图图1-43。2024/9/276职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 长孔注水方式示意图

54、见图长孔注水方式示意图见图1-44和和1-45。2024/9/277职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 巷道钻孔注水方式示意图见图巷道钻孔注水方式示意图见图1-46。 2024/9/278职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 3.煤层注水方式的选择煤层注水方式的选择 首先要考虑岩石压力的影响，其次要首先要考虑岩石压力的影响，其次要考虑裂隙和孔隙发育程度，再要考虑煤考虑裂隙和孔隙发育程度，再要考虑煤层厚度、煤层倾角、有无断层、围岩性层厚度、煤层倾角、有无断层、围岩性质、采煤工艺及作业组织方式等。质、采煤工艺及作业组织方式等。 三种注水方式的适用条件：短孔注水、三种注水方式的适用

55、条件：短孔注水、深孔注水和长孔注水。深孔注水和长孔注水。2024/9/279职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 4、注水钻孔施工、注水钻孔施工 实验煤层的煤质较松软。在沿煤层打长实验煤层的煤质较松软。在沿煤层打长孔时，钻孔深度大多只能达到孔时，钻孔深度大多只能达到2080m。对钻进工艺进行改进和钻进参数进行最佳对钻进工艺进行改进和钻进参数进行最佳实验开始之后，钻孔最大深度能达到实验开始之后，钻孔最大深度能达到130m。2024/9/280职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 5、封孔、封孔 目前常用的封孔器封孔、聚氨酯封孔、人目前常用的封孔器封孔、聚氨酯封孔、人工送水泥封孔和

56、压气送水泥和压气送水泥工送水泥封孔和压气送水泥和压气送水泥封孔的封孔深度一般都小于封孔的封孔深度一般都小于5m。而。而1231（3）工作面回风巷临近工作面已采完，）工作面回风巷临近工作面已采完，在距在距采煤工作面采煤工作面100m范围内的巷道变形严重，巷范围内的巷道变形严重，巷道壁破损宽度达到道壁破损宽度达到8m，要求封孔深度大于，要求封孔深度大于10m2024/9/281职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 6、注水工艺技术及参数、注水工艺技术及参数 煤矿实验工作面煤层注水条件的特殊性煤矿实验工作面煤层注水条件的特殊性，采取先抽放瓦斯，后在矿压影响带打双，采取先抽放瓦斯，后在矿压影响

57、带打双向长钻孔注水的方式。在游离瓦斯被抽放向长钻孔注水的方式。在游离瓦斯被抽放后，煤体中留下许多微细的空间，矿压影后，煤体中留下许多微细的空间，矿压影响带内由于煤体被破坏而增加了煤体的孔响带内由于煤体被破坏而增加了煤体的孔隙。隙。2024/9/282职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 7、效果考察、效果考察 煤层注水前，煤的原始水分平均为煤层注水前，煤的原始水分平均为2.7%，注水后，回风巷工作面，注水后，回风巷工作面100m内的全水分为内的全水分为4.2%，增加，增加1.5%，据运输平巷工作面，据运输平巷工作面100m内内的全水分为的全水分为0.9%，增加，增加0.9%。2024/

58、9/283职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 煤层注水前，采煤机司机处原始粉尘浓度煤层注水前，采煤机司机处原始粉尘浓度为为602mg/m3，采用煤机下风，采用煤机下风10m处原始风尘浓处原始风尘浓度为度为717mg/m3，回风巷原始粉尘浓度平均为，回风巷原始粉尘浓度平均为108mg/m3 注水后，据回风巷的工作面注水后，据回风巷的工作面100m内，采煤内，采煤机司机处降尘效率为机司机处降尘效率为65.8%，采煤机下风，采煤机下风10m处处降尘效率为降尘效率为67.2%，回风巷降尘效率为，回风巷降尘效率为56.5%2024/9/284职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 注水后

59、，据运输平巷的工作面注水后，据运输平巷的工作面100m内，采煤内，采煤机司机处降尘效率为机司机处降尘效率为31.4%，采煤机下风，采煤机下风10m处处降尘效率为降尘效率为33.8%，回风巷降尘效率为，回风巷降尘效率为41.7%2024/9/285职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （四）机械化采煤工作面粉尘治理技术（四）机械化采煤工作面粉尘治理技术对采煤机的截割机应选择合理的结构参数对采煤机的截割机应选择合理的结构参数 及工作参数。及工作参数。对采煤机需设置合适的喷雾系统。对采煤机需设置合适的喷雾系统。采用合理的通风技术和最佳排尘风速。采用合理的通风技术和最佳排尘风速。为液压支架设置

60、移架喷雾系统或放煤口放煤喷为液压支架设置移架喷雾系统或放煤口放煤喷雾系统。雾系统。 对煤炭运输、转载及破损机破煤等生产环节应对煤炭运输、转载及破损机破煤等生产环节应采取有效的防尘措施。采取有效的防尘措施。2024/9/286职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 1.采煤机截割机构参数的选择采煤机截割机构参数的选择 （1）结构参数）结构参数 截割机构的结构参数主要表现在截齿及其截割机构的结构参数主要表现在截齿及其安装上，包括其类型、尺寸、数量、锐度及安装上，包括其类型、尺寸、数量、锐度及安装方向安装方向 （2）工作参数）工作参数 采煤机的牵引速度、截割速度及截齿的切采煤机的牵引速度、截割

61、速度及截齿的切削厚度削厚度2024/9/287职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 2. 采煤机内喷雾降尘技术采煤机内喷雾降尘技术 内喷雾的主要作用是在截齿下产生区形成水内喷雾的主要作用是在截齿下产生区形成水膜，覆盖尘源。膜，覆盖尘源。2024/9/288职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 3. 采煤机高压外喷雾降尘技术（1）采煤机高压外喷雾降尘系统 采煤机高压外喷雾降尘系统 a.采煤机高压外喷雾降尘系统的组成 高压喷雾泵、自动控制水箱、过滤器、多头组合喷头、高压管路及其附件2024/9/289职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 b.采煤机高压外喷雾降尘系统的布置。

62、如图为多头组合喷头安装在截割部固定箱上，位于煤壁一侧，靠采空区一侧的端面上及箱体顶部。2024/9/290职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 采煤机高压喷雾引射降尘系统a. 高压喷雾引射降尘系统的组成 高压水泵、自动控制水箱、过滤器、多管引射降尘器、高压管路及其附件b.高压喷雾引射降尘系统的原理 2024/9/291职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 c.高压喷雾引射降尘系统的的布置。除尘器安高压喷雾引射降尘系统的的布置。除尘器安装在采煤机上前后摇臂附近。如图所示装在采煤机上前后摇臂附近。如图所示。 2024/9/292职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 采煤机高

63、压喷雾系统及降尘系统采煤机高压喷雾系统及降尘系统a.高压喷雾系统及降尘系统的组成高压喷雾系统及降尘系统的组成 高压水泵、自动控制水箱、过滤器、单孔高高压水泵、自动控制水箱、过滤器、单孔高压喷嘴、高压管路及其附件压喷嘴、高压管路及其附件b.高压喷雾系统及降尘系统的原理高压喷雾系统及降尘系统的原理2024/9/293职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 c.高压喷雾系统及降尘系统的布置。采煤机高高压喷雾系统及降尘系统的布置。采煤机高压喷雾控尘及降尘系统原理和喷嘴布置入图压喷雾控尘及降尘系统原理和喷嘴布置入图1-49所示。所示。2024/9/294职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术

64、 采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统a. 采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统的组成采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统的组成 主控箱、传感器、电磁阀、电缆等电气部主控箱、传感器、电磁阀、电缆等电气部分和喷雾装置、高压供水管路等水路系统分和喷雾装置、高压供水管路等水路系统b. 采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统原理采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统原理2024/9/295职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （2）喷嘴的选型）喷嘴的选型 选择雾粒较细微、降尘效果佳、引风效果选择雾粒较细微、降尘效果佳、引风效果好、射流形状为实心锥形的系列喷嘴。好、射流形状为实心锥形的系列喷嘴。 （

65、3）喷雾参数）喷雾参数 （4）喷雾泵参数）喷雾泵参数 流量、压力、电机功率流量、压力、电机功率 （5）喷雾泵选型）喷雾泵选型 BP-75/12型喷雾泵型喷雾泵 2024/9/296职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （6）高压外喷雾降尘效果 降尘效率在85%95% （7）案例 平顶山煤业集团有限公司四矿已 161723100综采工作面2024/9/297职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 4.通风排尘（1）选择最佳通风参数，保证通风排尘效果（2）改变工作面通风系统或风流方向（3）安设简易通风隔尘设施安设采空区风幕和人行道风幕采煤机隔尘帘幕切风口隔尘帘幕2024/9/298职

66、业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 5.抽尘净化（1）微型旋流集尘器 集尘装置在采煤机上的布置示意图。2024/9/299职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （2）过滤除尘器 过滤除尘器在采煤工作面上的布置示意图。2024/9/2100职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （3）水力洗涤器：水力除尘器是湿式除尘器和各种气液吸收设备的总称。其原理是，当含尘空气由洗涤器一端进入后，在该端喷嘴驱使下，风流流向洗涤器另一端，另一端装有波状叶片组成的消雾器，能够吸收载尘水滴并净化空气。2024/9/2101职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 6.液压支架移架时的喷雾降

67、尘（1）对喷雾系统及用水的基本要求设置喷雾系统各部件时，应能确保部件不被砸坏喷雾系统各部件不应造成大的压力损失喷雾器的结构和设置位置，应能从工作面一侧对各部件进行安装、维修和便于更换喷雾系统中英安装移架或放煤时能自动开关供水的自自动阀进入喷雾系统的水，必须先经过过滤器净化，并符合防尘水质的要求2024/9/2102职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （2）支撑式液压支架的喷雾系统移架时顶梁与顶板不接触的支撑式喷雾移架时顶梁与顶板接触的支撑式支架的喷雾支撑掩护式支架的喷雾系统综采放顶煤支架的喷雾系统自动喷雾控制阀喷雾降尘效果支架水幕及挡矸幕2024/9/2103职业危害防治n三三.粉尘

68、治理技术粉尘治理技术 （五）炮采工作面粉尘治理技术 1. 湿式煤电钻打眼防尘 湿式煤电钻是实施湿式打眼的专用设备，与其配套的用具是中空麻花钻杆与湿式煤钻头。2024/9/2104职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 2. 水封爆破落煤防尘水封爆破落煤防尘 水封爆破的方式有两种：水封爆破的方式有两种：短炮眼水封爆破。其布置如图所示。短炮眼水封爆破。其布置如图所示。2024/9/2105职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 长炮眼水封爆破，其布置图如下所示。长炮眼水封爆破，其布置图如下所示。另外还有，另外还有，3、放炮高压喷雾降尘等。、放炮高压喷雾降尘等。2024/9/2106职业

69、危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （六）转载机（六）转载机破碎机降尘装置破碎机降尘装置 转载机转载机-破碎机通常是下平巷的主要产尘点，破碎机通常是下平巷的主要产尘点，也是采煤工作面进风流被污染的主要原因。如也是采煤工作面进风流被污染的主要原因。如图为其布置图。图为其布置图。2024/9/2107职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 三、其他工作场所防尘技术三、其他工作场所防尘技术（一）巷道风流净化技术（一）巷道风流净化技术 根据根据煤矿安全规程煤矿安全规程和和煤矿井下粉尘综煤矿井下粉尘综合防治技术规范合防治技术规范的要求，必须在运输巷、的要求，必须在运输巷、带式输送机斜井与平巷

70、、上山与下山、采带式输送机斜井与平巷、上山与下山、采区运输巷与回风巷、采煤工作面运输巷和区运输巷与回风巷、采煤工作面运输巷和回风巷、掘进巷道等场所设置一定数量的回风巷、掘进巷道等场所设置一定数量的自动控制风流净化水幕自动控制风流净化水幕2024/9/2108职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 1.光控风流净化水幕光控风流净化水幕 光控风流净化幕系统布置图。光控风流净化幕系统布置图。2024/9/2109职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 2.定时光控风流净化水幕定时光控风流净化水幕 定时光控风流净化水幕是在热释电光风流定时光控风流净化水幕是在热释电光风流净化水幕的基础上开发

71、的新一代智能化风流净化水幕的基础上开发的新一代智能化风流净化水幕，其系统与风控风流净化水幕相同净化水幕，其系统与风控风流净化水幕相同，所不同的是在控制器上增加了定时喷雾功，所不同的是在控制器上增加了定时喷雾功能。能。2024/9/2110职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 3.粉尘浓度超限风流净化水幕粉尘浓度超限风流净化水幕 粉尘浓度极限风流净化水幕式依托粉尘浓粉尘浓度极限风流净化水幕式依托粉尘浓度传感器开发的最新一代智能化风流净化水度传感器开发的最新一代智能化风流净化水幕。幕。ZJPA-63S型智能化粉尘浓度超限喷雾降型智能化粉尘浓度超限喷雾降尘装置工作原理图尘装置工作原理图。20

72、24/9/2111职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （二）转载点防尘技术（二）转载点防尘技术 （1）喷雾压力及喷嘴的选择：国内外大量）喷雾压力及喷嘴的选择：国内外大量工程实践表明，不同转载点喷雾压力和喷嘴工程实践表明，不同转载点喷雾压力和喷嘴可以参照表可以参照表1-27选择。选择。 2024/9/2112职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （2）喷雾水量）喷雾水量 防尘效果与喷雾水量密切相关，据试验，防尘效果与喷雾水量密切相关，据试验，在一定范围内，降尘效果随着单位耗水量增在一定范围内，降尘效果随着单位耗水量增加而升高。加而升高。（3）自动还原控制技术）自动还原控制技术自

73、动化技术控制：按粉尘浓度高低决定喷自动化技术控制：按粉尘浓度高低决定喷雾的开停。雾的开停。 2024/9/2113职业危害防治n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 ZP-1 型自动喷雾控制器，其布置如图所示型自动喷雾控制器，其布置如图所示 2024/9/2114职业危害防治n四四.煤矿粉尘防治技术发展趋势煤矿粉尘防治技术发展趋势 我国政府对煤矿粉尘危害十分重视，组织我国政府对煤矿粉尘危害十分重视，组织科研机构、院校和专业厂家加大了煤矿粉尘防科研机构、院校和专业厂家加大了煤矿粉尘防治技术的研发力度，但与发达国家相比还存在治技术的研发力度，但与发达国家相比还存在差距，因此，我国煤矿粉尘防治的发展总趋势

74、差距，因此，我国煤矿粉尘防治的发展总趋势应该是：进一步完善粉尘治理技术及装备，提应该是：进一步完善粉尘治理技术及装备，提升技术水平，特别是自动化水平，同时注意技升技术水平，特别是自动化水平，同时注意技术的成套型、配套性、可靠性和安全性，紧密术的成套型、配套性、可靠性和安全性，紧密与生产技术条件相结合。并在如下几个方面展与生产技术条件相结合。并在如下几个方面展开工作：开工作：2024/9/2115职业危害防治n四四.煤矿粉尘防治技术发展趋势煤矿粉尘防治技术发展趋势 1、建立合理的粉尘防治管理标准，为执法部、建立合理的粉尘防治管理标准，为执法部门提供科学的监督手段；门提供科学的监督手段； 2、研究

75、并建立科学、合理的粉尘监测体系；、研究并建立科学、合理的粉尘监测体系； 3、研究新型、高效的综采工作面综合防尘技、研究新型、高效的综采工作面综合防尘技术及装备；术及装备； 4、研究新型、高效的综掘工作面综合防尘技、研究新型、高效的综掘工作面综合防尘技术及装备；术及装备； 5、研究集喷浆和除尘于一体、研究集喷浆和除尘于一体 的新型锚喷工的新型锚喷工作面高效喷浆除尘技术及装备；作面高效喷浆除尘技术及装备；2024/9/2116职业危害防治n四四.煤矿粉尘防治技术发展趋势煤矿粉尘防治技术发展趋势 6、建立综合防尘达标的示范性矿井，研究关键技术； 7、环保型高效抑尘剂的研究； 8、研究沉积煤尘厚度传感器和煤尘沉积速度测定仪。2024/9/2117职业危害防治谢谢 谢谢2024/9/2118职业危害防治2024/9/2119职业危害防治