湿式振弦除尘风机在综掘面粉尘治理中的应用

杜国兴

（山西汾西矿业（集团）有限责任公司双柳煤矿防突区， 山西 柳林 033300）

引言

煤矿开采各工艺流程都会产生大量的粉尘，特别是掘进机的截割过程，煤体因受到剪切作用而产生大量粉尘。检测及统计数据表明，综掘面的粉尘浓度如不进行处理，会危害到职工的健康。另外还会造成能见度大幅降低，使用的挡尘帘、洒水灭尘等降尘措施会容易阻挡综掘机司机视线，造成井下安全事故的发生。因此，必须采取更有效的措施来降低综掘面的粉尘治理工作，保证职工的身心健康及煤矿的开采的安全。

1 工作面概况

2527和2526工作面是双柳煤矿在+360 m东翼一盘区下层面布置的两条综掘巷道，当前掘进速度良好，给企业产生了较好的经济效益。但是，随着巷道的延伸，供风阻力增加、风筒漏风，致使工作面的污风风流排放速度降低，风流中煤尘浓度急剧增大，巷道污染时间加长，工作面气候环境不断恶化。因此，煤矿技术部门也采取了一系列的降尘措施，先后采用了挡尘帘、洒水灭尘、冲刷巷道等措施，尽管对于降低粉尘浓度起到了积极作用，但是测试结果仍显示现场的粉尘质量浓度为350～500 mg/m3。所以必须采取更有效的降尘措施来降低粉尘浓度。2017年5月，在2527工作面掘进至300余米时，双柳煤矿引进泰安市鼎鑫矿用设备有限公司生产的KCS-408ZZ型湿式振弦除尘风机，取得了良好的降尘效果。后面将其推广至2526掘进工作面进行使用，同样也起到了很好的降尘效果[1]。

2 KCS-408ZZ型除尘风机工作特点及技术参数

2.1 除尘风机工作特点

KCS-408ZZ湿式振弦除尘风机由于集成了多种先进的除尘原理，本除尘风机与同用途的其它产品相比，湿式振弦除尘风机除尘范围大，KCS-408ZZ湿式振弦除尘风机对0.5μm以外的粉尘粒子，都有很好的效果；除尘效率高，性能稳定，除尘效果不随工作时间改变；KCS-408ZZ湿式振弦除尘风机处理风量大、能耗低，节能达到2/3；该风机结构紧凑，重量轻便，方便移动，运行成本费用比较低[2]。

2.2 KCS-408ZZ型除尘风机技术参数

KCS-408ZZ型除尘风机的主要技术参数：额定处理风量408 m3/min；电机功率37 kW；总粉尘除尘效率≥99%；呼吸性粉尘除尘效率≥90%；适用除尘质量浓度范围为0～20 000 mg/m3。其机外形如图1所示。

图1 KCS-408ZZ型除尘风机外形示意图

3 除尘风机及风筒布置方式

3.1 风机布置方式及参数

对于局部通风机与除尘风机均为长压短抽式布置，除尘风机抽出式风筒悬挂在供风风筒的另一侧，由于骨架式风筒的可以进行伸缩，可以不用对除尘风机进行移动，保障其稳定性，具体安装示意图如图2 所示[3]。

图2 湿式振弦除尘风机、风筒布置图

3.2 工作面风量与抽出风量的匹配

使用湿式振弦除尘风机必须做好工作面风量与抽出风量的匹配的工作，保障不出现循环风，同时，还需要提高综掘面巷道的通风质，实现综掘面的最佳排尘效果。掘进工作面供风量Q供与除尘风机风量Q抽应相匹配：Q供=Q抽+60vS[4]。公式当中v为是风筒重叠段巷道最低排尘风速。

3.3 除尘风机使用及管理方法

为了提高除尘风机的作业效果，需要加强对其使用和管理。对此双柳煤矿制定了详细的管理措施，具体有以下几点：除尘风机与压入式风机实行联动闭锁；除尘风机实行专人管理，保障其正常的维修和保养；设定压入式风机风筒末端风量大于除尘风机吸入风量；供应适量的净压水给除尘风机，同时需要坚持其使用，工作状态下需要实行喷雾，停止运转时将喷雾装置关闭好。

4 降尘效果分析

双柳煤矿2527、2526综掘工作面为煤巷，煤巷断面积均为10.4 m2，采用的是压入式通风方式，对旋轴流式局部通风机功率2×55 kW。用AKFC-92A型矿用粉尘采样器采样，进行粉尘浓度的跟踪检测。在没有开启湿式振弦除尘风机前，综掘面重叠段和风机后检测数据为全尘质量浓度分别为286 mg/m3、375 mg/m3，呼尘质量浓度分别为 78 mg/m3、129 mg/m3。对除尘风机进行启动作业后，相应的粉尘浓度检测值见表1所示。

从表1的数据来看，开除尘风机后粉尘浓度大幅度降低，重叠段和风机后的除尘率都非常高，除尘效果非常好[5]。

表1 开除尘风机前后粉尘浓度检测值

5 结语

煤矿粉尘不仅危害生产安全，还会威胁到职工的身体健康，必须做好综掘面的粉尘治理工作。基于双柳煤矿2527综掘工作面开采期间粉尘浓度超高、职工作业环境差这一现状，在原有防尘措施的基础上引进并投入使用了KCS-408ZZ型湿式振弦除尘风机及其配套系统。现场实践应用效果表明，该除尘风机在2527掘进工作面投入使用后除尘效果显著。另外还需要采取相应的综合防尘措施来进一步提高其降尘效果，毕竟单一的防尘措施能力有限。当前KCS-408ZZ型除尘风机已在双柳煤矿进行了全面的推广应用，希望可以给同类型的综掘面的降尘提供参考。