【正文】 次飛揚(yáng)沉積于巷道底板、周壁以及礦巖堆等處的粉塵，當(dāng)受到較高風(fēng)速的風(fēng)流作用時(shí)．能再次被吹揚(yáng)起來形成粉塵的二次飛揚(yáng)。能夠使粉塵二次飛揚(yáng)的風(fēng)速大小，受到粉塵濃度、密度、形狀、濕潤程度、附著情況等許多因素的影響。根據(jù)試驗(yàn)觀測資料．一般進(jìn)風(fēng)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(jìn)風(fēng)井口的塵源，定期清洗井巷附近的路面、井巷風(fēng)流的噴霧凈化等。井內(nèi)凈化一般采取在進(jìn)風(fēng)巷道中安裝水幕的方法，這種方法可以達(dá)到25％～60％的降塵效果，若在水中添加表面活性劑還可進(jìn)一步提高凈化效果。此外，還可采取靜電過濾風(fēng)源、冷凝過濾等方法進(jìn)行巷通風(fēng)流的凈化。冷凝法過濾風(fēng)源的原理是，使蒸汽在粉塵上凝結(jié)并遇冷變成塵霧粒沉降，其凈化效果較高可達(dá)90％以上。采用長壓短抽式通風(fēng)系統(tǒng)除塵。（如圖） 長壓短抽式通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)要求（1）壓、抽風(fēng)筒口相互位置的關(guān)系，包括：長壓短抽時(shí)：lr≤5S（S為巷道段面積）；ld≥2S；lc≤4m。（2）壓、抽風(fēng)量的配合，包括：長壓短抽時(shí)：壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量應(yīng)比抽出式風(fēng)筒入口風(fēng)量大20%～30%，以保證工作面不出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)。（3）長壓局部通風(fēng)機(jī)的安裝位置，包括：長壓局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)安裝在掘進(jìn)巷道口進(jìn)風(fēng)側(cè)，距巷道口的距離大于10m。 通風(fēng)系統(tǒng)（1）、通風(fēng)線路：新鮮風(fēng)流從地面→副井→丁戊組石門→主斜井中部聯(lián)巷→由風(fēng)機(jī)經(jīng)φ600mm風(fēng)筒進(jìn)入→掘進(jìn)工作面。（2）、 乏風(fēng)由聯(lián)絡(luò)巷工作面→主斜井中部聯(lián)絡(luò)巷→丁戊組石門串入四礦用風(fēng)工作面。 局部通風(fēng)設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)選型計(jì)算與風(fēng)機(jī)選型1）風(fēng)機(jī)選型計(jì)算：①按工作面最多人數(shù)計(jì)算Q掘=4NK=425=115m3/min式中:N—掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)K—②按一次起爆最大炸藥用量計(jì)算Q掘=KA== m3/min式中：Q掘——掘進(jìn)工作面所需風(fēng)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(fēng)速驗(yàn)算V1S掘＜Q掘＜V2S掘60＜Q掘＜604＜Q掘＜式中：S掘揭穿煤時(shí)巷道最大掘進(jìn)斷面面積 V1巷道允許最低風(fēng)速 V2巷道允許最大風(fēng)速風(fēng)機(jī)選型根據(jù)以上計(jì)算，故選型在確保安全的同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)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(fēng)機(jī)（一臺工作，一臺備用），215KW對旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)性能：風(fēng)量260～447m3/min。選用兩臺210KW對旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)（一臺工作，一臺備用），210KW對旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)性能：風(fēng)量175～298m3/min。3．局部通風(fēng)方式采用壓入式局部通風(fēng)方式，安設(shè)兩臺215KW的對旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)（一臺備用），雙風(fēng)機(jī)雙電源，自動(dòng)倒臺靈敏可靠；并設(shè)風(fēng)電閉鎖，瓦斯電閉鎖。4．局扇安設(shè)在新副井井底大巷，兩道防突風(fēng)門以外的新鮮風(fēng)流中。5．風(fēng)筒選型風(fēng)筒選用φ800mm，長度10m/節(jié)的阻燃膠質(zhì)風(fēng)筒，接頭采用反壓邊正向接頭，風(fēng)筒末端距工作面不小于5m。 掘進(jìn)工作面放炮自動(dòng)噴霧裝置結(jié)構(gòu)主要由噴嘴、放炮噴霧主體、重錘、翻版及控制閥等組成，（如圖）原理是： 當(dāng)掘進(jìn)工作面放炮后，爆破沖擊波將翻板6掀到圖所示的虛線位置，重錘5落下，同時(shí)風(fēng)水管路的閥門3被打開，壓風(fēng)管9和進(jìn)水管8與噴嘴1聯(lián)通，高壓風(fēng)與靜壓水同時(shí)進(jìn)入管內(nèi)，水在高壓風(fēng)的作用下從噴嘴l噴出水霧，起到消塵作用。為了防止水倒流進(jìn)入壓風(fēng)管內(nèi)，在進(jìn)風(fēng)管上安設(shè)逆止閥4。另外，為了保證風(fēng)壓高于水壓在0．1MPa，進(jìn)風(fēng)管和進(jìn)水管上分別安設(shè)了風(fēng)壓調(diào)節(jié)閥7，進(jìn)行人工調(diào)節(jié)風(fēng)水壓力比，以獲得滿意的效果。 水幕凈化風(fēng)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(gè)噴霧器噴霧形成的，如圖15所示。噴霧器的布置應(yīng)以水幕布滿巷道斷面為原則，并盡可能靠近塵源，縮小含塵空氣的彌散范圍。凈化水幕應(yīng)安設(shè)在支護(hù)完好、壁面平整、無斷裂破碎的巷道段內(nèi)。一般安設(shè)位置為： 圖51 巷道水幕示意圖①礦井總?cè)腼L(fēng)流凈化水幕：距井口20～100m 1—水管；2—噴霧器巷道內(nèi)；②采區(qū)入風(fēng)流凈化水幕：風(fēng)流分叉口支流里側(cè)20～50m巷道內(nèi)；③采煤回風(fēng)流凈化水幕：距工作面回風(fēng)口10～20m回風(fēng)巷道內(nèi)； ④掘進(jìn)回風(fēng)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(fēng)側(cè)5～10m巷道內(nèi)。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(jī)械傳動(dòng)的控制方式。選用的原則是既經(jīng)濟(jì)合理又安全可靠。在徐州董莊礦曾做過試驗(yàn)，在距掘進(jìn)工作面40和60 m處各設(shè)了一道水幕，工作面含塵風(fēng)流經(jīng)第一道水幕后降塵率為59％～％，％～80％，經(jīng)第三道水幕后，／m3，％。風(fēng)流凈化水幕用水量： （～）——風(fēng)流凈化水幕用水量；n——水幕噴嘴的個(gè)數(shù)；q——噴嘴噴霧的流量； 機(jī)掘工作面綜合防塵系統(tǒng)掘進(jìn)工作面的基本情況，綜合防塵系統(tǒng)采用了高壓外噴霧高效降塵系統(tǒng)、機(jī)載液動(dòng)除塵器抽塵凈化系統(tǒng)和光控自動(dòng)水幕除塵系統(tǒng)，總體安裝布置如圖1。1．高壓外噴霧降塵系統(tǒng)2．原理及特點(diǎn)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。外噴霧的降塵效果在很大程度上取決于截割滾筒周圍是否能形成均勻的噴霧水幕，以阻止粉塵向外擴(kuò)散并消除盡可能多的粉塵。高壓噴霧具有霧粒細(xì)、速度高、射程遠(yuǎn)、水量較小、覆蓋面積大、降塵效率高，噴嘴不易堵塞等顯著優(yōu)點(diǎn)，在煤礦防塵中得到廣泛應(yīng)用。3．系統(tǒng)組成與配套安裝高壓外噴霧降塵系統(tǒng)主要由高壓噴霧泵站(高壓噴霧泵、自動(dòng)控制水箱、防爆開關(guān))、K．I13高壓膠管和高壓噴嘴組成。高壓噴霧泵站安裝在橋式轉(zhuǎn)載機(jī)靠高幫側(cè)的巷道內(nèi)。高壓噴霧泵站利用KJ13高壓膠管與高壓噴嘴相連。高壓噴霧泵站隨著掘進(jìn)機(jī)的不斷前進(jìn)需要每天向前移動(dòng)一次。根據(jù)高壓噴嘴的基本性能參數(shù)可知：高壓噴嘴離截割滾筒太近，高壓噴霧水流到達(dá)滾筒時(shí)沒有充分打開，而且噴霧中心速度到達(dá)煤壁時(shí)的速度過大，不利于噴霧水對粉塵的控制，同時(shí)還容易將已割的浮煤重新吹揚(yáng)起來，造成粉塵的二次飛揚(yáng)；高壓噴嘴過遠(yuǎn)，又不能在割煤過程中對粉塵產(chǎn)生的瞬間將粉塵控制，當(dāng)粉塵飛揚(yáng)起來后，更不容易將粉塵控制。根據(jù)掘面的實(shí)際情況和試驗(yàn)情況，高壓噴嘴離迎頭1～。6個(gè)高壓噴嘴平均布置在環(huán)形噴嘴座上，噴嘴座由40，壁厚5mm的2個(gè)半圓圈組成，用M20150mm的螺栓將2個(gè)半圓形噴嘴座緊連在搖臂上。高壓噴霧的壓力越高，霧化效果越好，控塵和降塵效果越顯著。但霧粒越細(xì)抗吹散能力越低，霧粒會(huì)在壓人式供風(fēng)作用下被吹散而彌漫整個(gè)巷道，影響掘進(jìn)機(jī)司機(jī)的視線。因此在有效降塵的情況下，應(yīng)盡量減小噴霧壓力。經(jīng)過試驗(yàn)，泵出口壓力降到6～8MPa時(shí)，司機(jī)能比較清楚的看到截割頭，粉塵濃度上升并不明顯，因此在實(shí)際使用過程中將泵的出口壓力調(diào)到6～8MPa比較合適。4．機(jī)載液動(dòng)除塵器除塵系統(tǒng)（1）原理及特點(diǎn)機(jī)載液動(dòng)除塵器是由掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)高壓油直接驅(qū)動(dòng)的掘進(jìn)機(jī)機(jī)載除塵凈化裝置。液動(dòng)除塵器除具有控制掘進(jìn)機(jī)作業(yè)所產(chǎn)生粉塵并實(shí)現(xiàn)就地凈化的功能外，它對風(fēng)流的強(qiáng)抽吸作用還能增強(qiáng)掘進(jìn)機(jī)切割頭附近風(fēng)流的流動(dòng)速度，防止瓦斯在切割頭附近積聚，提高了掘進(jìn)機(jī)作業(yè)的安全性。除塵器安裝在掘進(jìn)機(jī)機(jī)身平臺上，吸風(fēng)口直接抽吸掘進(jìn)機(jī)割煤所產(chǎn)生的含塵氣流，從而可以很方便地隨掘進(jìn)機(jī)一起移動(dòng)，由掘進(jìn)機(jī)司機(jī)直接控制除塵器的運(yùn)行。通過調(diào)節(jié)供給液壓馬達(dá)的油量，可實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)的無級調(diào)速，獲得不同的處理風(fēng)量，以適應(yīng)不同壓人式供風(fēng)量的要求。除塵器具有體積小、凈化粉塵效率高、功耗低、耗水量少、維護(hù)簡單等特點(diǎn)。（2）配套安裝1)將除塵器固定在掘進(jìn)機(jī)機(jī)面上靠高幫側(cè)，其吸風(fēng)口超過操作司機(jī)位置前2m；2)除塵器的進(jìn)風(fēng)集流器對準(zhǔn)粉塵擴(kuò)散源或含塵風(fēng)流的擴(kuò)散通道；3)用適當(dāng)長度的排污軟管將除塵器的排污水引向橋式轉(zhuǎn)載機(jī)，實(shí)現(xiàn)排污；4)除塵器油路系統(tǒng)利用ELMB一75C型掘進(jìn)機(jī)的振動(dòng)泵液壓系統(tǒng)，將除塵器上標(biāo)有進(jìn)、回油及泄油管路與振動(dòng)泵的進(jìn)、回油及泄油管路直接對接；5)除塵噴霧用水為掘進(jìn)機(jī)外噴霧用水。5．巷道光控凈化水幕在掘面除采用高壓外噴霧及機(jī)載液動(dòng)除塵器除塵系統(tǒng)外，對于未被沉降處理進(jìn)入回風(fēng)流的粉塵，在距迎頭15m的位置安裝1道光控凈化水幕。噴霧架安裝在橋式轉(zhuǎn)載機(jī)上，可以隨機(jī)移動(dòng)，噴霧采用低壓水，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)人員接近水幕時(shí)，自動(dòng)停止噴霧，人員遠(yuǎn)離水幕時(shí)自動(dòng)打開噴霧。6．壓入式風(fēng)筒口距綜掘面迎頭的距離壓入式風(fēng)筒口距綜掘面迎頭的距離直接影響綜合防塵的效果。距離過小則工作面產(chǎn)生的粉塵和高壓噴霧霧粒極易被強(qiáng)大的風(fēng)流帶出工作面，不利于機(jī)載除塵器的收塵。距離過大則排塵風(fēng)速過小，不易形成吹、吸氣流和有效排出瓦斯。根據(jù)實(shí)際情況和對壓人式風(fēng)筒口距綜掘面迎頭距離的試驗(yàn)情況，為保證正常的生產(chǎn)需要和達(dá)到比較好的降塵效果，壓人式風(fēng)筒口距綜掘面迎頭的距離可以調(diào)整在3～6米。3 效果考察為考察該綜合防塵系統(tǒng)的降塵效率，集團(tuán)公司專職測塵人員進(jìn)行了試驗(yàn)跟蹤測定效果比較，測試地點(diǎn)為綜掘機(jī)司機(jī)位置(距迎頭5m處)和距迎頭20m處，同時(shí)對壓人式風(fēng)量和除塵器抽出式風(fēng)量進(jìn)行了實(shí)測，結(jié)果見表51表51 降塵效果考察結(jié)果測試位置原始總粉塵濃度平均值/（mg/m3）使用原有內(nèi)、外噴霧情況下總粉塵濃度平均值/（mg/m3）使用綜合防塵系統(tǒng)情況下總粉塵濃度平均值/（mg/m3）降塵效率（與使用原有內(nèi)、外噴霧情況下想比較）/﹪距迎頭5m處距迎頭20m處距迎頭20m處除塵器出風(fēng)口 m3/min4 結(jié)論1)從使用綜合防塵系統(tǒng)后粉塵濃度測定結(jié)果可見：距迎頭5 m處的總粉塵降塵效率達(dá)到91．6％ ，距迎頭20 m處的總粉塵降塵效率達(dá)到83．5％ ，有效地改善了掘進(jìn)機(jī)作業(yè)過程中高濃度粉塵狀況。2)在現(xiàn)有條件下，壓人式風(fēng)筒口距迎頭4．5 nl時(shí)使用綜合防塵系統(tǒng)的降塵效果達(dá)到相對最佳。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況和生產(chǎn)需要，建議將壓人式風(fēng)筒口距迎頭的距離保持在3～6 m。3)為保證掘進(jìn)機(jī)司機(jī)能比較清楚地看到截割頭，同時(shí)綜合防塵系統(tǒng)也能有效地降低粉塵，在實(shí)際使用過程中建議將泵的出口壓力調(diào)到6～8 MPa。1采用向上式混式鑿者機(jī)或濕式錨桿眼鉆機(jī)打垂直于頂板或傾角較大的錨桿眼時(shí)，宜采用YSP46型向上式濕式鑿巖機(jī)或MZ系列濕式液壓錨桿眼鉆機(jī)。2改干噴為濕噴經(jīng)開灤、淮南、邯鄲、萍鄉(xiāng)、資興、雞西等礦務(wù)局試驗(yàn)證明，改干噴為濕噴(半濕式)，不僅能顯著降低噴頭處的粉塵濃度，而且對卸料、拌和、過篩和上料等各主要工序地點(diǎn)的粉塵濃度均會(huì)明顯下降，其降塵率一股都能達(dá)75％以上。3低風(fēng)壓近距離噴射根據(jù)開灤趙各莊、新汶?yún)f(xié)莊等礦試驗(yàn)證明，噴射機(jī)的工作風(fēng)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(diǎn)的粉塵濃度隨工作風(fēng)壓和噴射距離的增加而增加。4推廣使用SP－l型逆向加水噴頭為減少噴射產(chǎn)塵和降低回彈，哈爾濱煤礦機(jī)械研究所和鶴崗礦務(wù)局富力煤礦共同研制出了SP－l型防塵、降回彈新型噴頭。5水幕除塵為了凈化錨噴支護(hù)掘進(jìn)巷道的含塵風(fēng)流，據(jù)兗州東攤北風(fēng)井的試驗(yàn)，可設(shè)三道水幕進(jìn)行除塵：第1道水幕設(shè)置在距局扇20－30m處，凈化進(jìn)風(fēng)；第2道水幕設(shè)置在距掘進(jìn)和錨噴支護(hù)作業(yè)點(diǎn)150－200m處，凈化從作業(yè)點(diǎn)流出的含塵風(fēng)流；第3道水幕設(shè)置在裝巖機(jī)后，距掘進(jìn)和錨噴支護(hù)作業(yè)點(diǎn)80m左右處，凈化掘進(jìn)施工和錨噴作業(yè)產(chǎn)生的懸浮于空氣中的粉塵?！?，布置了9～l0個(gè)噴嘴，～1t／h的耗水量，一般都達(dá)到了50％左右的除塵效率。對水幕除塵效率影響的重要因素之一是風(fēng)流速度，它的除塵效率隨風(fēng)流速度的降低而增高。6應(yīng)用MLC－1型混凝土噴射機(jī)等專用除塵器干噴作業(yè)的各產(chǎn)塵點(diǎn)中，以混凝土噴射機(jī)的上料口和排氣口的產(chǎn)塵量最多。為重點(diǎn)降低這兩個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)的粉塵濃度，近年來研制出了多種與混凝土噴射機(jī)配套的專用除塵器。其中MLC－1型的除塵效果突出。7個(gè)體防塵個(gè)體防塵是錨噴文護(hù)作業(yè)中實(shí)行綜合防塵的輔助措施。對于井下的其它產(chǎn)塵作業(yè)場所也是如此。當(dāng)采取其它綜合防塵措施后，仍未使作業(yè)場所的粉塵濃度達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的情況下，作業(yè)人員須配戴個(gè)體防塵用具，如AFK－1型送風(fēng)式防塵口民AFM－1型防塵安全帽；AYH系列壓風(fēng)呼吸撒或自吸過濾式口罩。6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 投資費(fèi)用本系統(tǒng)投資費(fèi)用主要包括設(shè)備購置費(fèi)用、 工人的工資及建成后的維護(hù)費(fèi)，系統(tǒng)的工作時(shí)間按5年計(jì)算，其費(fèi)用初步預(yù)算如下： 設(shè)備投資設(shè)備投入主要包括以下幾個(gè)方面：除塵器、風(fēng)機(jī)及電機(jī)、管道、彎頭、支架和密閉罩等。表91 設(shè)備費(fèi)用名稱數(shù)量單價(jià)，元總費(fèi)用，元旋風(fēng)除塵器2臺10萬20萬袋式除塵器1臺10萬10萬風(fēng)機(jī)及電機(jī)4套12000元48000管道200m400元80000彎頭及三通24個(gè)300元7200支架8個(gè)800元6400總計(jì)人工費(fèi)是指工人的工資，所需的人工費(fèi)用為：人工費(fèi)用=工人的工資工人的人數(shù)工作的天數(shù)本系統(tǒng)安裝過程中，工人的工資為40元/天，人數(shù)為10人，工作時(shí)間為1個(gè)月。所以，人工費(fèi)用為：401030=12000，元 系統(tǒng)管理及維護(hù)費(fèi)用系統(tǒng)建成投入使用后，需要技術(shù)人員進(jìn)行管理和定期的檢測，系統(tǒng)工作時(shí)間按10年計(jì)算，管理及維護(hù)人員為8人，工資為每月2000元，所需投入的費(fèi)用為：58122000=96，萬元 總投資費(fèi)用總的投資費(fèi)用包括設(shè)備費(fèi)、人工費(fèi)及建成后的管理維護(hù)費(fèi)，所用的費(fèi)用除了預(yù)算的投入外，還應(yīng)包括3%的不可預(yù)見投資。總投資費(fèi)用為：（++96）（1+3%）= 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析，是指對系統(tǒng)的投資能否為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益的分析，通過比較投資費(fèi)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(jì)是否合理。系統(tǒng)為企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益，包括系統(tǒng)減少設(shè)備對環(huán)境影響所造成的損失和對其他設(shè)備造成的影響及對人產(chǎn)生的危害。（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(jì)。（2）對其他設(shè)備的影響粉塵將會(huì)對高級、精密儀器、儀表等設(shè)備造成損害，初步估計(jì)，