【正文】 家標準的根本措施，在礦井防塵技術(shù)措施中應(yīng)優(yōu)先考慮采用。個體防護的用具主要有防塵口罩、防塵風罩、防塵帽、防塵呼吸器等，其目的是使佩戴者能呼吸凈化后的清潔空氣而不影響正常工作。一般安設(shè)位置為：①礦井總?cè)腼L流凈化水幕：距井口20～100m巷道 內(nèi)； 圖15 巷道水幕示意②采區(qū)入風流凈化水幕：風流分叉口支流里側(cè)20～50m巷道內(nèi)； ③采煤回風流凈化水幕：距工作面回風口10～20m回風 ④掘進回風流凈化水幕：距工作面30～50m巷道內(nèi)；⑤巷道中產(chǎn)塵源凈化水幕：塵源下風側(cè)5～10m巷道內(nèi)。水袋封口是關(guān)鍵，目前使用的自動封口水袋。主要包括采掘機械的內(nèi)、外噴霧灑水和井巷定點噴霧灑水。當?shù)V塵被水濕潤后，塵粒間會互相附著凝集成較大的顆粒，附著性增強，礦塵就不易飛起。當以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進時應(yīng)采用壓入式通風；而當以排除粉塵為主的井筒掘進時，宜采用抽出式通風。②前抽后壓時：lr≤5S（S為巷道段面積）；ld一般10～20m；lc≤4m。這種系統(tǒng)主要適用于機械化掘進工作面。隨著掘進機械化水平的提高，掘進工作面的瓦斯涌出量和產(chǎn)塵量急劇上升，單一的壓入式通風方式將會使大量的粉塵吹出工作面，造成有人工作的巷道及回風系統(tǒng)被嚴重污染，直接影響著工人的身體健康。決定通風除塵效果的主要因素是風速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。除上述理化除塵方法外，國內(nèi)外一些粉塵研究部門還在探討超聲波除塵、電離水除塵、荷電水霧降塵技術(shù)等，均取得了一定的進展和成效。泡沫的產(chǎn)生有化學(xué)方法和物理方法兩種，除塵的泡沫一般是物理方法的，屬機械泡沫。中國是從20世紀80年代開始試驗并推廣應(yīng)用濕潤劑等物理化學(xué)降塵技術(shù)的，目前已在井下進行實驗與應(yīng)用的物理化學(xué)防塵方法主要有：水中添加濕潤劑降塵、泡沫除塵、磁化水降塵及粘塵劑降塵等。由此可見，礦塵的粒度越小，分散度越高，對人體的危害就越大。第二期：中等體力勞動或正常工作時，感覺呼吸困難，胸痛、干咳或帶痰咳嗽。關(guān)于塵肺病的形成的論點和學(xué)說有多種?；颊叨酁閹r巷掘進和采煤的混合工種礦工。我國有毒有害企業(yè)超過1600萬家，受到職業(yè)危害的人數(shù)超過2億。 礦塵的濕潤性礦塵的濕潤性是指礦塵與液體親和的能力。煤巖破碎成微細的塵粒后，其總表面積有很大增加，因而化學(xué)活性、溶解性和呼附能力明顯增加；其動力特性是更容易懸浮于空氣中；粒度減小使其容易進入人體呼吸系統(tǒng)。（3）開采強度 隨著開采強度的加大，采掘推進速度加快，產(chǎn)量增加，產(chǎn)塵量將顯著加大；同時，由于礦井的風量加大，風速加快，揚起積塵且飄浮時間長，傳播遠，礦內(nèi)空氣中的礦塵濃度將增大。在某些綜采工作面割煤時，工作面煤塵濃度高達4000～8000㎎/m3，有的甚至更高，這種情況下，工作面能見度極低，往往會導(dǎo)致誤操作，造成人員的意外傷亡。工人長期吸入礦塵后，輕者會患呼吸道炎癥、皮膚病，重者會患塵肺病，而塵肺病引發(fā)礦工致殘和死亡人數(shù)在國內(nèi)外都十分驚人。1．1．2按礦塵的存在狀態(tài)劃分（1）浮游礦塵：懸浮于礦內(nèi)空氣中的礦塵，簡稱浮塵。在同一礦井里，產(chǎn)塵的多少也因地因時發(fā)生著變化。目 錄1 緒 論 3 礦塵及其性質(zhì) 3 礦塵的危害 3 影響礦塵產(chǎn)生量的因素 4 礦塵性質(zhì) 52 現(xiàn)代化礦山綜合防塵技術(shù)原理 8 物理化學(xué)降塵技術(shù)原理 8 通風除塵 9 濕式作業(yè) 11 凈化風流 13 個體防護 133 煤礦粉塵測定與分析 14 粉塵性質(zhì)分析 15 粉塵的物理特性 164 除塵方案確定的原則 19 除塵系統(tǒng)的選擇 19 除塵設(shè)備的選用 215 掘進工作面防塵設(shè)計 24 工程概況 24 煤層及瓦斯 24 掘進工作面塵源及粉塵性質(zhì)分析 24 掘進工作面除塵設(shè)計 266 技術(shù)經(jīng)濟分析 42 投資費用 42 系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析 43結(jié)論 44致謝 44參考文獻 44摘 要掘進工作面是煤礦最主要的產(chǎn)塵點之一。一般來說，在現(xiàn)有防塵技術(shù)措施的條件下，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的浮游礦塵比例大致為：采煤工作面產(chǎn)塵量占45％～80％；掘進工作面產(chǎn)塵量占20％～38％，錨噴作業(yè)點產(chǎn)塵量占10％～15％；運輸通風巷道產(chǎn)塵量占5％～10％，其他作業(yè)點占2％～5％。（2）沉積礦塵：從礦內(nèi)空氣中沉降下來的礦塵，簡稱落塵。據(jù)我國某礦務(wù)局統(tǒng)計，塵肺病的死亡人數(shù)為工傷事故死亡人數(shù)的6倍；聯(lián)邦德國煤礦死于塵肺病的人數(shù)比工傷事故死亡人數(shù)大10倍。此外，煤礦向大氣排放的粉塵對礦區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境也會產(chǎn)生很大影響，對生活環(huán)境、植物生長環(huán)境可能造成嚴重破壞。 （4）開采深度 隨著開采深度的增加，地溫增高，煤（巖）體內(nèi)原始水分降低，煤（巖）干燥，開采時產(chǎn)塵量就大。據(jù)研究，只有5um以下粒徑的礦塵才能進入人的肺內(nèi)，是礦井防塵的重點對象。濕潤性決定了采用液體除塵的效果，容易被水濕潤的礦塵稱為親水性礦塵，不容易被水濕潤的礦塵稱為疏水性礦塵，對于親水性礦塵，當塵粒被濕潤后，塵粒間相互凝聚，塵粒逐漸增大、增重，其沉降速度加速，礦塵能從氣流中分離出來，可達到除塵目的。2003年全國報告各類職業(yè)病發(fā)病數(shù)為10467例，其中塵肺病發(fā)病數(shù)占了80%。（3）煤肺病，由于大量吸入煤塵而引起的塵肺病多屬煤肺病。但游離SiO2是硅肺病發(fā)病的最主要原因，這一點毫無疑義。第三期：做一般工作甚至休息時，也感到呼吸困難、胸痛、連續(xù)帶痰咳嗽，甚至咯血和行動困難。（3）礦塵濃度。2．1．1添加濕潤劑降塵在以水為主體的濕式綜合防塵中，因粉塵具有一定的疏水性，水的表面張力又較大，對2um粒徑粉塵捕獲率只有1～28％左右，2um粒徑以下的粉塵捕獲率更低，為了提高水對呼吸性粉塵的捕獲率，國內(nèi)外很重視濕潤劑除塵的研究，取得了一定進展，且應(yīng)用日益廣泛。泡沫除塵可應(yīng)用于綜采機組、掘進機組、帶式運輸機以及塵源較固定的地點，一般泡沫除塵效果較高，可達90%以上，尤其是對降低呼吸性粉塵效果顯著。通過以上的實習(xí)內(nèi)容,、降低空氣中的粉塵濃度，以防止粉塵對人體、礦山等產(chǎn)生危害的措施。風速過低，粗粒礦塵將與空氣分離下沉，不易排出；風速過高，能將落塵揚起，增大礦內(nèi)空氣中的粉塵濃度。由工作面吹出來的粉塵逐漸沉積下來也是礦井安全的一大隱患。該系統(tǒng)以長距離抽風的方式將工作面的含塵空氣抽出，經(jīng)安置在巷道回風流中的除塵局部通風機凈化排至巷道。③前壓后抽時：lr≤5m；ld一般10～20m；lc30m。 濕式作業(yè)濕式作業(yè)是利用水或其它液體，使之與塵粒相接觸而捕集粉塵的方法，它是礦井綜合防塵的主要技術(shù)措施之一，具有所需設(shè)備簡單、使用方便、費用較低和除塵效果較好等優(yōu)點。在炮采炮掘工作面放炮前后灑水，不僅有降塵作用，而且還能消除炮煙、縮短通風時間。掘進機噴霧灑水掘進機噴霧分內(nèi)外兩種。裝滿水后，和自行車內(nèi)胎的氣門芯一樣，能將袋口自行封閉。水幕的控制方式可根據(jù)巷道條件，選用光電式、觸控式或各種機械傳動的控制方式。礦井要求所有接觸粉塵作業(yè)人員必須佩戴防塵口罩，對防塵口罩的基本要求是：阻塵率高，呼吸阻力和有害空間小，佩戴舒適，不妨礙視野，普通紗布口罩阻塵率低，呼吸阻力大，潮濕后有不舒適的感覺，應(yīng)避免使用。 3 煤礦粉塵測定與分析為能有效治理粉塵危害，必須對掘進工作面的粉塵進行全面測定與分析，具有實際意義的是粉塵在各生產(chǎn)狀況下實際產(chǎn)塵強度，最終是以某個時間、空間及設(shè)備的工作狀態(tài)所產(chǎn)生的塵量為基本參數(shù)。有機塵包括植物塵、動物塵、加工有機塵；無機塵包括礦塵、金屬塵、加工無機塵等。的疏水性粉塵；按粉塵的黏性力分為拉斷力小于60Pa的不粘塵，60～300Pa的微粘塵，300～600Pa的中粘塵，大于600Pa的強粘塵；按粉塵燃燒、爆炸性分為易燃、易爆粉塵和一般粉塵；按粉塵流動性可分為安息角小于30186。塊壯物料破碎成細小的粉狀微粒后，除了繼續(xù)保持原有的主要物理化學(xué)性質(zhì)外，還出現(xiàn)了許多新的特性，如爆炸性、帶電性等。2）堆積密度固體研磨而形成的粉塵，在表面未氧化前，其真密度與母料密度相同。ε值與粉塵的種類、粒徑及充填方式等因素有關(guān)。1）粉塵的含水量粉塵中所含水分一般可分為三類：a 自由水:附著在表面或包含在凹面及細孔中的水分；b 結(jié)合水:緊密結(jié)合在顆粒內(nèi)部，用一般干燥方法不易全部去除的水分；c 化學(xué)結(jié)合水: 是顆粒的組成部分，如結(jié)晶水。安息角是粉塵物料所具有的動力特性之一。但實際上塵粒的形狀是很復(fù)雜的，多為不定形的。 凝聚性粉塵微粒產(chǎn)生時的高溫，塵粒表面的電荷、布朗運動和聲波的震動以及磁力作用，可使塵粒相互撞擊而引起凝聚。3）集中除塵系統(tǒng)。： 1）單級除塵系統(tǒng)：除塵設(shè)備采用單級。可以降低能耗，但通風機所受的阻力加大，主要適用于處理初濃度低的含塵氣體。1）了解工藝流程，工藝設(shè)備及其配置情況，根據(jù)粉塵在工藝生產(chǎn)過程中的散發(fā)情況，確定密閉罩形式和抽風點的位置。9）繪制工程圖。機械除塵器有沉降室，慣性除塵器和旋風除塵器三個類別。它是依據(jù)在旋轉(zhuǎn)體的反作用力，利用離心力分離非均相系統(tǒng)的分離過程通稱離心分離。放電級也會附著少量粉塵，也需要進行定時清灰。因為水滴與氣流間有相對運動，并由于水滴周圍有環(huán)境氣膜作用，所以氣體與水滴接近時，氣體改變流向繞過水滴，而塵粒受慣性力和擴散的作用，保持原軌跡運動與水滴相撞。如粉塵的粒徑分布、濃度、粘附性、吸濕性、浸潤性、水硬性、比電阻、爆炸性和纖維性等。1）溫度變化較大且含濕量較大的氣體，不宜采用干式除塵設(shè)備。1）除塵器處理量。5 掘進工作面防塵設(shè)計 工程概況，開口標高257m，施工坡度11176。根據(jù)瓦斯等級劃分，在四礦三水平地區(qū)380 m以上的戊910為低沼煤層。2 截割產(chǎn)塵機理當尖銳的截齒截割煤巖時，在接觸點處將產(chǎn)生很高的接觸應(yīng)力，隨著截割力的增大，接觸應(yīng)力也隨之增大到極限值，這樣就在接觸點處首先產(chǎn)生破碎。 掘進工作面除塵設(shè)計 掘進工作面是煤礦最主要的產(chǎn)塵點之一。①粉塵的沉降規(guī)律塵粒在靜止的空氣中靠重力沉降，并受到氣體的浮力和阻力的影響；當塵粒由靜止狀態(tài)開始降落時，降落的速度很小，阻力亦很小， 與此同時，沉降過程中塵粒的沉降速度不斷增加，塵粒呈加速運動。與礦井風流力引起的擴散速度相比，微細粉塵靠重力擴散的速度十分?。亓ψ饔貌荒苊撾x風流的控制。③塵粒的拋射粒度不同的塵粒以很大的初速度通過空氣拋出，然后由于空氣的摩擦阻力，塵粒運動速度減慢，最終由于重力作用而達到沉降。粉塵隨風流運動時，由于有風流的橫向速度、粉塵的沉降速度以及塵粒形狀不規(guī)則等因素的影響，其不是作直線運動，而是在作不規(guī)則的曲線運動。在連續(xù)產(chǎn)塵時，粉塵濃度隨著風速的增加而降低，說明增加風量，稀釋作用是主要的。根據(jù)試驗觀測資料．一般進風井口必須布置在不受粉塵、灰土、有害或高溫氣體侵入的地方，盡量減少進風井口的塵源，定期清洗井巷附近的路面、井巷風流的噴霧凈化等。 通風系統(tǒng)（1）、通風線路：新鮮風流從地面→副井→丁戊組石門→主斜井中部聯(lián)巷→由風機經(jīng)φ600mm風筒進入→掘進工作面。為了防止水倒流進入壓風管內(nèi)，在進風管上安設(shè)逆止閥4。在徐州董莊礦曾做過試驗，在距掘進工作面40和60 m處各設(shè)了一道水幕，工作面含塵風流經(jīng)第一道水幕后降塵率為59％～％，％～80％，經(jīng)第三道水幕后，／m3，％。高壓噴霧泵站隨著掘進機的不斷前進需要每天向前移動一次。4．機載液動除塵器除塵系統(tǒng)（1）原理及特點機載液動除塵器是由掘進機液壓系統(tǒng)高壓油直接驅(qū)動的掘進機機載除塵凈化裝置。6．壓入式風筒口距綜掘面迎頭的距離壓入式風筒口距綜掘面迎頭的距離直接影響綜合防塵的效果。1采用向上式混式鑿者機或濕式錨桿眼鉆機打垂直于頂板或傾角較大的錨桿眼時，宜采用YSP46型向上式濕式鑿巖機或MZ系列濕式液壓錨桿眼鉆機。為重點降低這兩個產(chǎn)塵點的粉塵濃度，近年來研制出了多種與混凝土噴射機配套的專用除塵器?？偼顿Y費用為：（++96）（1+3%）= 系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析，是指對系統(tǒng)的投資能否為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益的分析，通過比較投資費用和系統(tǒng)為企業(yè)帶來的效益可以確定系統(tǒng)的設(shè)計是否合理。（1）對環(huán)境造成的影響系統(tǒng)建成后，對環(huán)境造成的影響忽略不計。7個體防塵個體防塵是錨噴文護作業(yè)中實行綜合防塵的輔助措施。3低風壓近距離噴射根據(jù)開灤趙各莊、新汶?yún)f(xié)莊等礦試驗證明，噴射機的工作風壓和噴射距離直接影響著噴射混凝土工序的產(chǎn)塵量和回彈率，作業(yè)點的粉塵濃度隨工作風壓和噴射距離的增加而增加。距離過大則排塵風速過小，不易形成吹、吸氣流和有效排出瓦斯。除塵器安裝在掘進機機身平臺上，吸風口直接抽吸掘進機割煤所產(chǎn)生的含塵氣流，從而可以很方便地隨掘進機一起移動，由掘進機司機直接控制除塵器的運行。根據(jù)掘面的實際情況和試驗情況，高壓噴嘴離迎頭1～。1．高壓外噴霧降塵系統(tǒng)2．原理及特點噴霧降塵是降低煤礦采掘工作面粉塵濃度的有效措施之一。 水幕凈化風流水幕是在敷設(shè)于巷道頂部或兩幫的水管上間隔地安上數(shù)個噴霧器噴霧形成的，如圖15所示。 局部通風設(shè)計風機選型計算與風機選型1）風機選型計算：①按工作面最多人數(shù)計算Q掘=4NK=425=115m3/min式中:N—掘進工作面同時工作的最多人數(shù)K—②按一次起爆最大炸藥用量計算Q掘=KA== m3/min式中：Q掘——掘進工作面所需風量m3/minK——系數(shù)，全斷面一次爆破取小值，分次放炮取大值K=，A—一次爆破最大炸藥用量③按風速驗算V1S掘＜Q掘＜V2S掘60＜Q掘＜604＜Q掘＜式中：S掘揭穿煤時巷道最大掘進斷面面積 V1巷道允許最低風速 V2巷道允許最大風速風機選型根據(jù)以上計算，故選型在確保安全的同時考慮經(jīng)濟合理，結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備情況，選用兩臺215KW對旋軸流式局部通風機（一臺工作，一臺備用），