【正文】 （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)?？偼顿Y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。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(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。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。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。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)配套的專用除塵器。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。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。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。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)。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 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(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。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。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。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。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)。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。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。因此在有效降塵的情況下，應(yīng)盡量減小噴霧壓力。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。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～。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。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。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。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，％。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。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)。 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。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。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。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。 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。 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）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)。采用長(zhǎng)壓短抽式通風(fēng)系統(tǒng)除塵。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。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。④粉塵的二次飛揚(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)。最優(yōu)誹塵風(fēng)速在一般干燥巷適中為1．2m/s～2m/5，它也受到一些因素的影響，如工作區(qū)有擾動(dòng)，促使粉塵飛揚(yáng)，則最優(yōu)排塵風(fēng)速值要降低。風(fēng)速再增大時(shí)，粉塵濃度將隨之再次增大，說(shuō)明已沉陷的粉塵被再次吹揚(yáng)，此時(shí)風(fēng)流造成的吹揚(yáng)起著主導(dǎo)作用，而稀釋作用處于次要地位。在連續(xù)產(chǎn)塵時(shí)，粉塵濃度隨著風(fēng)速的增加而降低，說(shuō)明增加風(fēng)量，稀釋作用是主要的。因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：運(yùn)輸巷、采區(qū)進(jìn)回風(fēng)道、回采工作面、掘進(jìn)中的煤巷及半煤巖巷，；掘進(jìn)中的巖巷、。在平巷中，能夠使粉塵懸浮并隨風(fēng)流運(yùn)動(dòng)的前提是風(fēng)流處于紊流狀態(tài)，并且紊流的橫向脈動(dòng)速度Vm的均方根值要大于塵粒在靜止空氣中的沉降速度Vpc，即實(shí)際工作中，可按下式計(jì)算煤礦粉塵的最低排塵風(fēng)速：式中 a——巷道或管路的摩擦阻力。因此，含塵空氣在運(yùn)動(dòng)中．粉塵濃度將發(fā)生變化。粉塵隨風(fēng)流運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于有風(fēng)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(yùn)動(dòng)，而是在作不規(guī)則的曲線運(yùn)動(dòng)。在平巷中，風(fēng)流方向與粉塵沉降方向垂直，風(fēng)流的推力對(duì)粉塵的懸浮沒(méi)有直接的作用，使粉塵懸浮的主要速度，是垂直方向的脈動(dòng)速度，所以必須是紊流而且要有足夠大的風(fēng)速。粉塵在風(fēng)流中運(yùn)動(dòng)，必須處于懸浮狀態(tài)。設(shè)＝20，= ，計(jì)算不同時(shí)間內(nèi)的塵粒拋射速度及水平運(yùn)動(dòng)距離的數(shù)值。③塵粒的拋射粒度不同的塵粒以很大的初速度通過(guò)空氣拋出，然后由于空氣的摩擦阻力，塵粒運(yùn)動(dòng)速度減慢，最終由于重力作用而達(dá)到沉降。二次氣流使飛揚(yáng)于空氣中的粉塵向更大范圍擴(kuò)散和運(yùn)動(dòng)。從防塵角度講，應(yīng)具體分析了解每一生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生一次塵化氣流的過(guò)程，采取相應(yīng)措施，盡量減小其對(duì)粉塵的擴(kuò)散作用或?qū)饬骺刂朴谝欢ǖ目臻g內(nèi)。按風(fēng)流力的不同作用，大體可分為以廠兩種氣流：一次塵化氣流 一次塵化氣流是在產(chǎn)塵過(guò)程中產(chǎn)生的氣流，是使粉塵飛揚(yáng)擴(kuò)散于礦井作業(yè)空間的主要?jiǎng)恿?。與礦井風(fēng)流力引起的擴(kuò)散速度相比，微細(xì)粉塵靠重力擴(kuò)散的速度十分小．重力作用不能脫離風(fēng)流的控制。擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算方法如下：x——微小塵粒在t秒鐘內(nèi)向一定方向作布朗運(yùn)動(dòng)的距離．Pm；——擴(kuò)散系數(shù)，c計(jì)人；——波爾茲曼常數(shù)：KLR——?dú)怏w常數(shù)，82．05cm atm／(mol粒子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域擴(kuò)散，逐漸使?jié)舛染换?。的球形矽塵在靜讓空氣中()的沉降速度。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(dāng)塵粒由靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始降落時(shí)，降落的速度很小，阻力亦很小， 與此同時(shí)，沉降過(guò)程中塵粒的沉降速度不斷增加，塵粒呈加速運(yùn)動(dòng)。 粉塵在空氣中的特性塵粒在空氣中運(yùn)動(dòng)特性的研究屬于氣固兩相流體力學(xué)范疇。礦內(nèi)各個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)在采取了其他防塵措施后，仍會(huì)有一定量的粉塵進(jìn)人礦井空氣中，其中絕大部分是小于10微米則的微細(xì)粉塵，如果不及時(shí)通風(fēng)稀釋與排出，將由于粉塵的不斷積聚而造成礦內(nèi)空氣的嚴(yán)重污染，危害礦工的身心健康。 掘進(jìn)工作面掌子頭（3至5米）處的除塵方案。 掘進(jìn)工作面除塵設(shè)計(jì) 掘進(jìn)工作面是煤礦最主要的產(chǎn)塵點(diǎn)之一。5 笆斗機(jī)裝運(yùn)巖塊所蕩起的粉塵。2 人工風(fēng)鉆打眼產(chǎn)生的粉塵。在煤粉核與未破碎的煤煙體間的過(guò)渡區(qū)域是眾多微裂紋的集合體，隨著截割力的繼續(xù)增大。2 截割產(chǎn)塵機(jī)理當(dāng)尖銳的截齒截割煤巖時(shí)，在接觸點(diǎn)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(diǎn)處首先產(chǎn)生破碎。（5） 工作面上沉積的粉塵在開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中或通風(fēng)過(guò)程中又被揚(yáng)起，即次生粉塵。（1） 掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中煤巖破碎產(chǎn)生的分塵,即原生粉塵,它包括煤巖受到截齒的壓碎和摩擦作用產(chǎn)生的粉塵,占掘進(jìn)工作面粉塵的80%以上.（2） 煤塊塌落后與機(jī)器和地面碰撞,擋煤板, 運(yùn)輸溜子轉(zhuǎn)載造成的摩擦破碎形成的粉塵.（3） 由于地質(zhì)作用,煤層發(fā)生錯(cuò)位,斷裂,在裂隙中存在的粉煤,在掘進(jìn)過(guò)程中暴露出來(lái),形成粉塵.（4） 隨著進(jìn)風(fēng)流帶入機(jī)掘工作面的塵粒。但施工過(guò)程中按高沼煤層管理,因此，檢修道施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格加強(qiáng)瓦斯管理工作。根據(jù)瓦斯等級(jí)劃分，在四礦三水平地區(qū)380 m以上的戊910為低沼煤層?！?176。 煤層及瓦斯根據(jù)地質(zhì)資料推算，開(kāi)口位置地面標(biāo)高+240m，戊910煤層底板標(biāo)高257m，煤層埋深497m， m, m厚的泥巖。半圓拱形斷面，凈寬4550mm，凈高3000mm，S凈=，S掘=。5 掘進(jìn)工作面防塵設(shè)計(jì) 工程概況，開(kāi)口標(biāo)高257m，施工坡度11176。除塵器及其附屬設(shè)備常因磨損、腐蝕、堵塞原因而引起設(shè)備穿孔、漏氣或堵塞，致使除塵效率下降，甚至造成事故。5）除塵器的使用壽命。3）除塵器的壓力損失。1）除塵器處理量。7）除塵設(shè)備的維護(hù)管理繁簡(jiǎn)程度和用戶管理水平。5）除塵設(shè)備的一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用。3）處理可燃性和爆炸性氣體，要采取一定的安全措施，可采用袋式除塵器和電除塵器。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。6）對(duì)親水性粉塵，通常采用濕式除塵器。4）對(duì)低比電阻和高比電阻的粉塵不宜采用電除塵器。2）對(duì)與袋式除塵器，～15g/m3為宜，電除塵器在30 g/m3為宜，如入口粉塵的含塵濃度過(guò)高可考慮采用二級(jí)除塵系統(tǒng)，第一級(jí)采用慣性或旋風(fēng)除塵器。如粉塵的粒徑分布、濃度、粘附性、吸濕性、浸潤(rùn)性、水硬性、比電阻、爆炸性和纖維性等。為了解決疏水性粉塵和細(xì)微粒子效率低的問(wèn)題，可以往水中加入某些藥劑來(lái)提高除塵效率。實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，親水性粒子比疏水性粒子容易捕集，這是因?yàn)橛H水性粒子容易通過(guò)水膜的緣故。這說(shuō)明，水滴小而多，比表面積大，接觸塵粒機(jī)會(huì)就多，產(chǎn)生碰撞、擴(kuò)散、凝聚效率也高。因?yàn)樗闻c氣流間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，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(shí)，氣體改變流向繞過(guò)水滴，而塵粒受慣性力和擴(kuò)散的作用，保持原軌跡運(yùn)動(dòng)與水滴相撞。較小的粒子，因分子間的布朗運(yùn)動(dòng)留在濾布的表面和空隙中，最微小的離子則可能隨氣流一起流經(jīng)濾布跑掉了。雖然濾布纖維間的孔隙也許大于100mm以上，但織物過(guò)濾卻能捕集微粒粒子，過(guò)濾機(jī)理各種效應(yīng)是重力、篩濾、慣性碰撞、鉤附效應(yīng)和擴(kuò)散與靜電吸引。袋式除塵器的過(guò)濾機(jī)理是一個(gè)綜合效應(yīng)的結(jié)果。放電級(jí)也會(huì)附著少量粉塵，也需要進(jìn)行定時(shí)清灰。3） 粉塵沉降荷電持塵在電場(chǎng)中受靜電力的作用被驅(qū)往集塵級(jí)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后達(dá)到集塵級(jí)表面，放出所帶電荷并沉集其上。1） 氣體分離：在電暈級(jí)與集塵級(jí)之間施加支流高電壓（40kv～70kv），使放電級(jí)發(fā)生電暈放電，氣體分離，生成大量的自由電子和正離子。電除塵器分離粉塵靠的是靜電力即庫(kù)侖力。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(guò)程通稱離心分離。旋風(fēng)除塵器利用的是離心力。慣性力是反映物質(zhì)自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力，受到外力時(shí)，物質(zhì)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在重力作用下含塵氣體的中的粉塵在沉降室被分離出來(lái)。機(jī)械除塵器有沉降室，慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器三個(gè)類別。除塵器的工作原理都是以作用力為理