煤矿采掘输煤除尘技术问题及方案的优化

煤矿采掘输煤除尘技术问题及方案的优化

陈源源

甘肃省庆阳市环县甜水镇，甘肃万胜矿业有限公司

摘要：近年来，社会进步迅速，我国的煤矿行业建设的发展也有了创新。在煤矿职业病防治中，粉尘防治是最为关键的一项内容，因此，介绍了粉尘产生及产尘点，分析了防尘措施在生产实施过程中存在的问题，进一步对采煤工作面防尘措施展开实践应用，通过粉尘监测及检测，对防尘先进性实用性技术进行剖析。

关键词：煤矿采掘；输煤除尘；技术问题；方案优化

引言

在煤矿资源开采中，粉尘是较为常见的影响因素，由于粉尘的特殊性，其主要由多种固体颗粒组成，如岩尘、煤尘等物质，当人们在煤矿掘进的环境中工作时，如果将这些粉尘误吸入到肺部，会出现尘肺病等症状，严重威胁工人的生命安全。结合当前煤矿掘进防尘技术，主要包括喷雾防尘、液压支架喷雾防尘等技术，通过这些技术的使用，可以达到煤矿掘进防尘的最终目的。因此，在当前煤矿产业发展中，煤矿企业需要认识到灰尘对工程环境带来的影响，并结合时代的发展，通过煤矿掘进防尘技术的科学运用，提高煤矿掘进工程的作业效果，保证行业的稳步发展。

1硬件设计

煤矿综掘工作面高效控除尘硬件主要包括粉尘浓度传感器、光控传感器、电磁阀以及控制箱等。CCZ-1000测尘仪能够对综掘工作面粉尘浓度直接测定，具有运行速度快、抗干扰能力强、测量精度高的特点。该测尘仪采用滤膜法可分级测定全尘以及呼尘，内部检测系统会根据粉尘量自动调整采用时间并自动计算粉尘浓度。该测尘仪的浓度测量范围为0.5~1000mg/m3，采样流量为2L/min，采样流量误差小于2.5%，测量误差小于±10%，稳定性相对误差为±2.5%，输出信号为4~20mA电流信号，满足综掘工作面控除尘要求。光控传感器选用GKP-200热释电型传感器，灵敏度高，控制距离可达10m以上，输出电压信号大于2V，视场为155°×145°，抗干扰能力强，输出信号为0~10V电压信号。电磁阀选用的型号为GB-105L，为隔爆型先导式电磁阀，由主活塞、阀针、泄压孔、阀体、阀芯等组成，具有动作可靠、安全的特点。控制箱的核心CPU为89C52单片机，该控制器工作频率高达25MHz，响应速度快，存储量大，满足综掘工作面控除尘系统控制要求。由看门狗电路、遥控操作电路、传感器电路、显示电路、数字控制电路等组成。

2防尘先进性实用性技术剖析

经验告诉我们，在职业病防治、防尘工作中最难解决的还是人的问题，特别是在使用防护用品及防尘设施的过程中存在惰性，所以防尘设施要想起到好的效果，最主要的还是操作的方便性、维护维修的方便性、设施的耐用性，正利煤业在不断地学习、引进、改进、创新的过程中，也设计总结出了一些比较实用，降尘效果较好的防尘设施及技术。1）水气两用自动喷雾的改进，前期主要巷道，采掘工作面使用的水幕均为普通人工开启的，后来引进了水气两用自动水幕，在主要进回风巷、采区进回风巷，采掘工作面都安装了水气两用自动水幕，解决了开启不方便的问题，节省了人力物力。2）采掘工作面运煤转载点喷雾实现了自动开启，前期生产过程中采掘工作面各运煤转载点喷雾都为人工手动开启，阀门都安装在皮带另一侧，开启不方便，所以很多时候都不能和运煤同步进行，或不开启，造成转载点煤尘飞扬，后来经过技术人员的不断改进，通过对喷雾水管阀门改进，在原来的阀门上安转触碰装置，皮带开启后触碰喷雾阀门触碰杆，喷雾就会开启，实现了与皮带同步开启，此装置设计简单，开启方便，成本低，解决了实际问题。3）采掘工作面水幕水帘的使用，以及水幕水帘的安装规范，最初采掘顺槽中设置的是水幕除尘，降尘效果一般，水幕是自己使用4分管加工而成的，安装费时费力，维护频繁，喷头很容易堵塞，针对以上问题，通风技术人员通过不断地创新，改进，将水幕水管改进为PU管，分接喷头，同时在水幕的下方安装网格加工的帘子，改进后防尘效果有了很大的提高，降尘率达到80%，具有实用性高，安装维修方便，造价低等优点，既起到了降尘效果，同时也节约了成本。

3煤矿掘进防尘技术

3.1通风除尘技术

在煤矿掘进防尘技术中，通过通风除尘技术的利用，可以提高防尘处理效果。对于通风除尘，主要是通过可控循环通风除尘技术的使用，根据掘进工作的特点，利用腹壁风筒设置粉尘处理系统，将粉尘约束在一定的空间之内，从而达到降低粉尘浓度的目的。在湿式除尘器使用的过程中，操作风机人员一定要检查设备情况，在设备无异常的情况下开启风机系统。需要注意的是，湿式除尘器的安装条件包括：第一，在安装和运输湿式除尘器时，一定要避免重物砸伤叶轮，有效避免枫叶变形影响设备正常运行，提高湿式除尘器的使用效果；第二，在湿式除尘器的风筒、工作面距离设定中，一定要停止设备的运输，保证设备可以自动切断电源，避免设备异常对煤矿掘进带来限制，实现掘进面防尘工作的正常进行。第三，煤矿掘进中，当掘进工作面瓦斯出现异常涌出的问题，甲烷传感器会发出报警指示，相关维护人员通过安全隐患问题的分析，可以及时检查粉尘浓度，并在瓦斯浓度低于0.5％的情况下恢复送电。

3.2除尘器除尘技术

对于除尘器除尘技术而言，其存在着较为明显的优势，在实际技术运用中，除尘效率可以达到70%~95%，虽然这种除尘技术的效率较高，但是，由于设备自身就结构的复杂限制，存在着能耗损失严重的问题，所使用的区域也存在着局限性。通过防尘水幕过滤器的使用，可以改变上述问题，如第56页图1所示。在防尘水幕过滤器使用中，水幕直接与供水管连接，水没有过滤装置造成水幕喷头经常堵塞，安装水幕过滤箱后在出水口安装滤网可以过滤水中杂物，还可以打开下部放水阀定期清理水箱中杂物延长了水幕喷头的更换时间。通过该技术的运用，可以提高防尘水幕的雾化效果，而且设备的喷头也不需要经常更换，改善了井下各场所气候条件，给工作人员创造了良好的工作环境。

3.3煤层注水技术

对于煤层注水技术而言，将其运用在煤矿掘进的防尘处理之中，可以充分展现湿法除尘技术的使用优势。煤层注水中，通过前置预防性除尘技术的使用，会在回采钻孔技术使用中，将煤层中注入压力水，保证煤层分布的均匀性，降低综掘机作业中媒体破碎的可能。通常情况下，在煤层注水技术使用的过程中需要做到：第一，煤层注水工作中，煤层裂隙孔的发育程度会对煤层的埋藏深度、低压状态造成影响，因此，需要将煤层注水技术运用在孔隙率为14%~25%的范围，通过有效的降尘处理，避免灾害问题的出现。第二，在煤层注水技术使用中，应该对采掘煤层的特点、工艺等进行针对性分析，并通过科学化注水技术的使用，降低除尘效果，满足煤矿掘进防尘技术的使用需求。

3.4自动智能综合除尘技术

将自动智能综合除尘技术运用在煤矿掘进防尘之中，可以充分发挥风机的最大效益，节约设备使用电量，并有效延长设备的使用寿命。而且，在自动智能综合除尘技术使用的同时，可以降低噪音对人员的影响，为员工营造安全的环境。通过对自动智能综合除尘技术的分析，其技术特点包括：第一，在掘锚机电脑箱内截割滚筒启动反馈回路里接上一个发射器，当截割头启动时，则相应的给接收器一个信号。第二，从PLC控制箱里串接一个接收器，取DC24V给接收器供电，同时把接收器里常开点串接到控制箱远程启动程序回路里，当接收到发射信号时，则常开点闭合，PLC控制箱被远程启动，进而控制除尘风机开启。同理，截割停止时，则除尘风机停止运行。第三，当除尘风机运行一段时间后PLC控制箱控制电磁阀启动，在具体的项目严重及调试中发现，通常需要将时间设定在30min，当设备进入到自动清灰程序时，开始进行自动清灰。清灰结束后，一切程序恢复运行。

结语

粉尘防治是职业病防治工作的重点，现阶段我国的粉尘防治技术、粉尘防治设备设施的发展还需要不断地提高，煤矿管理中应加强粉尘防治措施的技术研究，加强对职工职业病防治的培训工作，同时还应加强考核管理，煤矿监管部门也要加强对煤矿职业病防治的监督管理，使粉尘防治工作得到进一步的提高。

参考文献

[1]王文帅.我国没煤矿掘进面降尘设备的应用及发展趋势探讨.机械管理开发,2019(8):268-269,283.

[2]句海洋,凌标灿,叶峥,等.矿井采掘面高效防尘技术及其发展趋势[J].华北科技学院学报,2014,11(2):90-94.