【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(lái)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(rùn)程度、附著情況等許多因素的影響。根據(jù)試驗(yàn)觀測(cè)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(guò)濾風(fēng)源、冷凝過(guò)濾等方法進(jìn)行巷通風(fēng)流的凈化。冷凝法過(guò)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(zhǎng)壓短抽式通風(fēng)系統(tǒng)除塵。（如圖） 長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)壓局部通風(fēng)機(jī)的安裝位置，包括：長(zhǎng)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(mén)→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(mén)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(tái)215KW對(duì)旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)（一臺(tái)工作，一臺(tái)備用），215KW對(duì)旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)性能：風(fēng)量260～447m3/min。選用兩臺(tái)210KW對(duì)旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)（一臺(tái)工作，一臺(tái)備用），210KW對(duì)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(tái)215KW的對(duì)旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)（一臺(tái)備用），雙風(fēng)機(jī)雙電源，自動(dòng)倒臺(tái)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(mén)以外的新鮮風(fēng)流中。5．風(fēng)筒選型風(fēng)筒選用φ800mm，長(zhǎng)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(mén)3被打開(kāi)，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(wú)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(guò)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?chē)欠衲苄纬删鶆虻膰婌F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(kāi)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(méi)有充分打開(kāi)，而且噴霧中心速度到達(dá)煤壁時(shí)的速度過(guò)大，不利于噴霧水對(duì)粉塵的控制，同時(shí)還容易將已割的浮煤重新吹揚(yáng)起來(lái)，造成粉塵的二次飛揚(yáng)；高壓噴嘴過(guò)遠(yuǎn)，又不能在割煤過(guò)程中對(duì)粉塵產(chǎn)生的瞬間將粉塵控制，當(dāng)粉塵飛揚(yáng)起來(lái)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(guò)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(guò)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(duì)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(tái)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(guò)調(diào)節(jié)供給液壓馬達(dá)的油量，可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的無(wú)級(jí)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(jiǎn)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(guò)操作司機(jī)位置前2m；2)除塵器的進(jìn)風(fēng)集流器對(duì)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(zhǎng)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(duì)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(duì)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(kāi)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(guò)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(guò)大則排塵風(fēng)速過(guò)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(duì)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(zhuān)職測(cè)塵人員進(jìn)行了試驗(yàn)跟蹤測(cè)定效果比較，測(cè)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(duì)壓人式風(fēng)量和除塵器抽出式風(fēng)量進(jìn)行了實(shí)測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表51表51 降塵效果考察結(jié)果測(cè)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(cè)定結(jié)果可見(jiàn)：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(guò)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(duì)最佳。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)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(guò)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(kāi)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(duì)卸料、拌和、過(guò)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(kāi)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?lài)娚洚a(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(duì)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(zhuān)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(lái)研制出了多種與混凝土噴射機(jī)配套的專(zhuān)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(duì)于井下的其它產(chǎn)塵作業(yè)場(chǎng)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(chǎng)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(guò)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(gòu)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(chēng)數(shù)量單價(jià)，元總費(fèi)用，元旋風(fēng)除塵器2臺(tái)10萬(wàn)20萬(wàn)袋式除塵器1臺(tái)10萬(wàn)10萬(wàn)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(guò)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(cè)，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(wàn)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(jiàn)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(duì)系統(tǒng)的投資能否為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的分析，通過(guò)比較投資費(fèi)用和系統(tǒng)為企業(yè)帶來(lái)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(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，包括系統(tǒng)減少設(shè)備對(duì)環(huán)境影響所造成的損失和對(duì)其他設(shè)備造成的影響及對(duì)人產(chǎn)生的危害。（1）對(duì)環(huán)境造成的影響系統(tǒng)建成后，對(duì)環(huán)境造成的影響忽略不計(jì)。（2）對(duì)其他設(shè)備的影響粉塵將會(huì)對(duì)高級(jí)、精密儀器、儀表等設(shè)備造成損害，初步估計(jì)，