矿井主要除尘设备的改进与应用

马 龙

0 引言

粉尘是在煤矿开采、运输等过程中出现的，粉尘对煤矿的安全生产有着较大的影响，是诱发煤尘爆炸事故、威胁作业人员以及身体健康、引发职业病和影响作业安全的主要因素，同时粉尘也直接影响矿工在工作过程中的能见度。煤矿在日常生产过程中经常出现爆破、挖掘机截隔、喷浆作业、运输中产生的粉尘，同时和机械化是有着很大的关系。随着机械化水平的提升，粉尘的产量也会逐渐的增加，同时粉尘对人体的危害也是比较大的，因此，加强对煤矿的防尘是十分重要的，应该加强对煤矿粉尘的综合治理，加强防尘设备的革新。

1 煤矿尘源的分析

（1）采掘作用

在煤矿采掘的过程中，矿井是国家重要的开采资源，但是在矿采的时候粉尘是会经常出现的，在地下封闭的状态粉尘的处理非常的关键，因此，自身经常呈现出的是粉末状。采掘工艺自身存在着大量的粉尘，例如放炮、隔煤、放煤等多个作业环节。

（2）煤炭运输特点

煤炭在进行掩护的工程造价主要是在点煤呈现出粉末状的特征，同时在转载高差和风速的作用下，产生较高的浓度，这也直接汇入井风流，对矿井内的空气产生污染。

（3）井底车场以及进风大巷

在地面中的空气净化器依旧是存在着残留的部分。同时工作人员在进行煤矿作业地点以及主要进风巷和井底车场后，自身的胶鞋、衣服、工具都带有粉尘，并且会在风速的作用下出现脱落。矿车在大巷轨道上颠簸震动的情况下，矿车在运输设备上的大粒度粉尘、煤矿粒等因震动而滑落入巷底板上，并且受到高风速的作用，在巷道内滚动而出现破碎，同时再混合进入风流中。

矿井在冲刷井底以及车场主要进风巷、巷底粉尘大多数是在水中的作用下被消除的。巷底粉尘在高风速、高冲刷的作用下呈现出微湿润状态下随风流在巷底部进行流动、滚动，并且可以经过一定的时间以后进行风干，之后还会一次的混合入矿井风流中，这样就会直接导致矿井的主要进风巷和井底的车场中的风流粉尘的浓度会进一步增加。

（4）地面空气

很多的煤场处于的位置都是环境比较恶劣的地区，这样导致煤场距离进风井远，因此，受矿井抽出式负压通风影响，污染后的空气进入井下。工业场地受到矿区空气质量的影响，自身的含尘量也是比较高的，因此，在负压的通风作用环境下，粉尘会进一步增加。

2 煤矿粉尘防治的方法

（1）井下空气净化方法

在3个进风口井口所有的通道都安装全封闭的网式浮沉器，并且对矿井的进风进行净化，这样才能够在车辆行进的过程中部网式门。矿井主要车场设置全封闭的网对矿井进行风净化。在井底车场设全封闭网式捕尘器，同时对矿井风流进行净化。矿车全部的装物后立即盖上防尘罩，这样可以防止风流和矿车运行物料上的粉尘进行清扫，同时要对其进行冲刷干净，并且采掘面回收废弃物是没有出现采取面前，对废弃物物料进行清扫、冲刷。要在人工巷道来设置半封闭式网式捕尘器，并且由半封闭式的网式浮沉器对小粒粉尘进行过滤，这样才能够更好地对大粒度粉尘进行过滤。

（2）地面空气净化方法

要种植树木和植物，这样可以有效美化环境，这样能够直接减少了季节风流等产生的粉尘量，同时要定时在煤场安装自动喷水设备，这样能够有效减少风流含有的粉尘量，同时煤场转载煤落煤时要进一步加强对落煤点进行洒水，这样能够有效地减少煤炭量，可以使得飞扬的煤尘在水雾的作用下起到湿润的效果，并且能够进行有效的降落，在进行工业场地每天4次的冲洗，这样可以有效的进行清理，减少落尘量，这样能够有效的降低空气中含尘率。

（3）转载点粉尘防治

加强对转载点粉尘的治理也是十分必要的，对转载点飞扬粉尘首先要进行收集，这样可以使其不扩散在作业空间，并且运用护罩内喷嘴来对粉尘进行水雾除尘，这样能够起到降尘的效果。

3 主要除尘设备的改进和应用

（1）矿用干式除尘器工艺系统布置

如图1，矿用干式除尘器工艺系统布置的工作原理为：工作时，因对旋轴流风机的抽吸，管道气体从进气口进入除尘室内，空气分布板的作用下，部分尘埃气体厚厚的尘埃粒子和撞碰失去动能的发生和灰装置底部的沉集，其余的粉尘进入灰尘过滤室，在布朗和筛滤的共同作用下，使粉尘沉积在滤筒表面，墨盒净化后的气体由口岸进入净气室内，通过风机出口。随着表面粉尘层厚度的增加，过滤器的阻力增大，阻力达到一定的值。脉冲阀打开，空气箱通过喷嘴流量导向装置，在短时间内进入快速膨胀的弹壳内，在灰尘表面上的振动变形弹匣，被剥离成灰装置。

图1 干式除尘器工艺系统布置图

（2）煤矿用转载点封闭捕尘罩

煤矿在进行转载点进行除尘的时候，在正常工作的时候，在转载点进行作业的情况下，风压的因素会导致灰尘会变大，在风流的影响之下在封闭的空间之内风尘会更加的变大。在这样的时候会导致控制粉尘的力度不够。

这种除尘方法在局部封闭的产尘点的功能，安装使用压缩空气驱动超声雾化器，当高速流的共振腔雾化器，气流出口和腔之间由于收集和产生超声波，超声场，注入水快速水雾化成密集的细水雾，这种雾粒径比普通喷雾器喷出的雾颗粒大小少10倍。水迅速收集和凝结细粉尘，使灰尘，特别是可呼吸的灰尘，迅速落在尘点，并实现粉尘抑制。由于除尘器的机理完全不同于普通的喷雾除尘器，一些用水量除尘器，被称为超声波干雾除尘器，避免干、湿式除尘器的使用问题和清灰工作带来二次污染。

（3）水力引射式钻孔捕尘

主要是针对每层钻孔作业的情况下运煤转载点产生的除尘原理进行分析，并且对钻孔得到每层钻孔作业除尘措施包括两个方面，一部分是煤尘的控制，另外一部分是收集煤尘和除尘，并且根据此原理来开发引射钻孔捕尘器如图2。

在矿井工作中，钻孔是工作中的经常事情，所以在进行钻孔工作的时候，第一个是开阀和液压阀的装置设备，同时开始钻探钻孔，钻孔内部转让下高速旋转钻井杆在离心力的作用下和双重高压线粉流，并能迅速进入收尘管，在这样一个完整的飞尘喷出对雾化流了下来，在设备、除尘设备的部分形成一个相对负压区。液压隐蔽性钻孔的开发和投入，实际应用需要根据实际情况进行改进。目前，改进的水力喷射式钻井除尘器基本定型，广泛应用于除尘。

图2 水力引射式钻孔捕尘器

4 结论

在最近几年，煤矿除尘设备的研制和应用已经取得了很好的结果，但是在实际的矿采中还是有很多的实施综合防尘系统的控制，在矿井中除尘设备的使用非常关键，也是在矿井中减少身体伤害的主要办法，对于除尘设备的改进更有利于维护矿井内工作人员的人身安全，减少事故的发生。煤矿是一个复杂的环境，空气污染，产生灰尘的地方更多，需要提高粉尘防治技术来适应不同地方的灰尘，以上几种除尘技术是近年来发展起来的，采用了先进的技术，矿尘防治技术结合使用，可以达到良好的防尘效果，实现高效整体综合防尘，为矿工们创造一个良好的工作环境，确保矿井的安全生产。