岩巷综掘综合防尘技术PPT演示课件

.,1,岩巷综掘综合防尘治理技术,淮南矿业集团张集煤矿通风防突科 冯 磊,.,2,目 录,一、张集煤矿综合防尘概况 二、岩巷综掘综合粉尘治理技术 三、现场应用及治理效果,.,3,一、张集煤矿综合防尘概况,（一）张集煤矿概况 淮南矿业集团张集煤矿是国家“九五”重点建设项目、全国煤炭基建管理体制改革试点矿井。2014年被评为国家级瓦斯治理示范矿井。矿井由中央区、北区、东风井和西风井组成，采用前进式开采方式。井田东西走向长约12公里，南北倾斜宽约9公里，面积约71平方公里，井田内赋存煤层14层，其中13-1、11-2、8、6、1煤层为矿井主采煤层，矿井资源储量18.23亿吨，矿井储量9.23亿吨。中央区2001年11月8日建成投产，北区为矿井二期工程，2006年9月26日投产，2009年核定生产能力为1240万吨/年(中央区760万吨/年，北区480万吨/年)。,.,4,（二）张集煤矿粉尘治理概况 按照淮南矿业集团 “四化”融合要求，岩巷快速掘进的唯一出路就是综合机械化掘进。岩巷综掘的粉尘治理一直是一个历史性难题，严重影响到巷综掘作业线的推广。为破解粉尘治理难题，推动岩巷机械化作业，集团公司和矿深入探索、积极实践，经过转变一个观念、用好两个技术措施、抓住三个重点、做好现场的使用管理，优化三高、两隔、一监控技术，大大提升了粉尘治理效果，明显改善岩巷综掘职工的作业环境。,.,5,（三）矿井粉尘综合治理体系,1、建章立制，规范管理，建立横到边、纵到底的防尘责任体系和监管网络。 2、突出重点，注重实效，落实岩巷综掘“三高、两隔、一监控”管理模式。 3、全面推广煤巷和采煤工作面煤层注水综合防尘。,.,6,二、岩巷综掘综合粉尘治理技术,为攻克粉尘治理难题，推动岩巷机械化作业，集团公司和矿深入探索、积极实践，形成了张集煤矿岩巷综掘“123”粉尘综合治理技术：转变一个观念、用好两个技术措施、抓住三个重点，优化“三高、两隔、一监控技术”，明显提升了粉尘治理效果，显著改善了岩巷综掘施工环境。,.,7,（一）转变一个“观念”：变“降”为“治”,改变传统降尘观念。综掘防尘、降尘工作大家一直都在做，方法想了很多、设备用了不少，但降尘效果不理想，离预计期望值有很大距离，远远达不到行业标准，要实现人员作业地点的粉尘达标，就必须摆脱传统单一的降尘观念，将传统的降尘思路提升为系统性的综合治理。建立岩巷综掘粉尘治理示范作业线。我矿通过积极探索，逐渐摸索出一套岩巷综掘高效粉尘治理技术，并于2014年9月份成功建立了西三1煤-565m疏水巷岩巷综掘粉尘治理示范作业线，显著提升现阶段的防尘治理效果，实现了防尘治理效果的达标。,.,8,（二） 用好“两个技术”“两次调风”与“两次除尘”,岩巷综掘粉尘的产生和危害。众所周知，岩巷综掘的破岩原理是通过综掘机旋转炮头的截齿挤压、破碎岩体，使岩体破落并转运出去。截齿在挤压、破碎过程中会产生出大量粉尘。而迎头受供风风量的影响，在开放的空间内，简单的“长压短抽”理想模式很难将快速扩散的粉尘完全捕获。 粉尘扩散关键因素：风流和风速，要彻底的做好粉尘治理，必须控制粉尘扩散范围和扩散速度。,.,9,（二） 用好“两个技术”“两次调风”与“两次除尘”,岩巷综掘工作面粉尘治理设施布置示意图,岩巷综掘工作面粉尘治理设施布置示意图,岩巷综掘工作面粉尘治理设施布置示意图,岩巷综掘工作面粉尘治理设施布置示意图,岩巷综掘工作面粉尘治理设施布置示意图,岩巷综掘工作面粉尘治理设施布置示意图,岩巷综掘工作面粉尘治理设施布置示意图,.,10,（二） 用好“两个技术”“两次调风”与“两次除尘”,使用“长压短抽”通风方式，缩小粉尘扩散范围和流向，在粉尘不扩散和不向外蔓延的情况下就将其捕捉住。使用“风量调节” 控制降低迎头的供风量和风速，使粉尘扩散速度低不能向外蔓延，迎头出现的粉尘都被除尘风机处理。,.,11,（三） 抓好“三个重点”,1、科学合理的分配风量，保证两项关键技术落实。（1）风量分配原则（以-565疏水巷为例）： 局扇风筒供风总风量490m/min 最低风速要求0.15m/s，净断面15.2-16.2m 因此巷道风流必须控制在140 -150m /min，向迎头供风（三通至附壁风筒）和向外供（三通至除尘风机出风口）都是来自“三通”放的风，因此调节“三通“时放风不得少于300m/min，且要保证向外供风（三通至除尘风机出风口）150 m/min,就要求除尘风机吸风量控制在340 m/min以内。,.,12,（三） 抓好“三个重点”,（2）分段调节： 目前-565疏水巷采用局扇风筒向迎头供风，根据风量分配要求，将其分三段，由里向外分别是： 迎头供风 附壁风筒控风 三通放风,.,13,（三） 抓好“三个重点”,迎头供风： 风筒出口到迎头符合规程要求不大于10m，在迎头不割窑的情况下，风筒供风正常；割窑时，利用附壁风筒，调节迎头供风量，控制迎头的供风风速，另外要保证吸风口比它离迎头更近（除尘风机吸风口在迎头4m-6m位置），因此出风口距迎头不能小于8m。,.,14,（三） 抓好“三个重点”,第二处控风： 距离迎头1530m处安设附壁风筒，为有利于风筒出口至迎头的距离调节，要求附壁风筒前方有风筒，便于迎头风量调整控制。附壁风筒在迎头风量控制中起到关键性作用，直接关系到除尘效果的好坏，利用它控制迎头风量及风速、增加风阻、促使三通放风量满足要求，也保证除尘风机的吸风量能远远大于迎头风筒的供风量，风流方向稳定，使得迎头风的粉尘均吸入到除尘风机中区。,.,15,（三） 抓好“三个重点”,第三处放风： 考虑到切割时人员大部分都集中在缓冲架至迎头作业（距迎头50m范围），另外二运卸载转运、人员来回行走等会扬尘，要使扬尘及冲洗三通至附壁风筒巷道的风被除尘风机吸入，就必须把放风“三通”必须设置在人员密集区的后方，同时要保证除尘风机的出风不向迎头，“三通”必须设置在除尘风机出风口以里（距迎头65m），要使“三通”至除尘风机风筒出口的风流向外稳定，因此“三通”的位置一般放置在距工作面迎头5060m为宜。,.,16,（三） 抓好“三个重点”,2、选用高效除尘风机，增强除尘效率。 （1）选型原则：采用风量调节控制核心技术，配用大功率的除尘风机，能保证迎头的粉尘都被吸入除尘风机，除尘风机除尘的效果就显得尤为关键，它也就是除尘效果的核心设备，因此在除尘风机选择上必须科学合理。选用时遵从两个原则，第一，选用合理功率的除尘风机（主要是处理风量和功率），第二，很高的除尘率，必须要大于95%。,.,17,（三） 抓好“三个重点”,2、选用高效除尘风机，增强除尘效率。 （2）选型要求：根据我们选型初期巷道供风及风量分配特点，实际处理风量要大于400 m/min，通过对现在风机的调研，发现KCS500D湿式除尘风机除尘效果好，除尘功率能在95%以上，处理风量符合要求。它主要利用空气动力特性具有潜在的分离气载粉尘的能力将粉尘分离捕获,即叶轮后的气流,在螺旋状前进时（即气流沿机体外壳之内壁作螺旋形运动）呈空心锥体状,中心部分的气流都能流向边界,极有利于其强大的离心力分离气载粉尘，粉尘在经过除尘风机处理后，其污水从除尘风机排气孔下方的导管直接流出，新鲜风流从除尘风机排气孔排出。,.,18,（三） 抓好“三个重点”,2、选用高效除尘风机，增强除尘效率。 （3）变频调节，合理控制除尘风机风量：KCS500D湿式除尘风机单级除尘风机的吸风量不够只有300 m/min，双级的吸风量达到500 m/min，大于目前迎头供风，会造成循环风，不利于风量的调节。随着巷道的不断延伸，供风风阻不断增加，供风量会逐渐减少，为了便于对除尘风机吸风量调节，必须采用变频器对其风机进行风量控制，给除尘风机配用变频开关，用变频开关调节除尘风机功率，从而达到对吸风量控制，促使除尘风机的吸风口吸的风要大于迎头的供风，除尘风机吸风量不大于局扇风筒的供风量，保证好的除尘效果。,.,19,（三） 抓好“三个重点”,3、根据技术特点，科学合理的设置除尘设施。 （1）吸风装置：切割时瞬间产生的粉尘量大，而且扩散的很快，要快速捕捉粉尘，有效的抑制粉尘扩散，吸风口离迎头越近越好，吸风范围需要越大越好，根据上述要求结合综掘机结构，因此将除尘风机的吸风口安放在切割臂上方，保证切割时吸风口离迎头不大于4m，并在风筒吸风口处安设集尘罩，扩大吸风范围，为避免大颗粒的矸石被吸入，集尘罩口安装网格为510mm的防护网。,.,20,（三） 抓好“三个重点”,3、根据技术特点，科学合理的设置除尘设施。 （2）集渣器：除尘风机开启后，由于吸风口距迎头近，在风速的作用下大颗粒(10mm以下)岩石及粉尘会进入除尘风机软质附壁风筒，不消除的话会直接进入到捕尘器中，大颗粒的岩粉对捕尘器的伤害大，减低除尘效果，为此在综掘机二运上方附近的软质附壁风筒上安装集渣器，将大颗粒的粉尘沉淀到集渣器里，然后通过定期对集渣器的清理，可有效的将大颗粒的粉尘除掉。,.,21,（三） 抓好“三个重点”,3、根据技术特点，科学合理的设置除尘设施。 （3）排风装置：除尘风机结合“鱼网罩”除尘率能达到95%左右。由于综掘作业线的特点，作业人员密集区都在距迎头50m范围内，要保证人员不吸入排出的污风，出来的风不再向迎头流，除尘风机的出风口必须在密集区后方，且出风口必须在“三通”的后方。根据现场实际观察，要使“三通”与除尘风机出风口段风流稳定，出风口必须超出放风“三通”10m以上（距迎头60m以上），由于目前除尘风机是利用综掘机牵引，在缓冲架上行走迁移，若要使出风口延后必须增加缓冲架长度，那么综掘机将牵引不动的，因此考虑在除尘风机的出风口延接一路直径800mm的排风风筒，利用单轨吊挂和连杆等装置实现与除尘风机同步移动，鉴于目前单轨吊使用不灵便，排风风筒30m较为合适。,.,22,（三） 抓好“三个重点”,3、根据技术特点，科学合理的设置除尘设施。 （4）“鱼网罩”： 除尘风机的除尘率在90%左右，排出的风还是不达标的，为了很好的利用排风风筒的便利，更好的降尘，在出风口形成水帘是最好的方法，因此在排风风筒末端安装封闭式“鱼网罩”，原理就是利用喷雾喷水到网上形成水帘阻碍、粘滞粉尘，由于该处的风速快、流量大，网格要尽量小，水帘面要多，这样效果就能更好。,.,23,（四）把握现场“四个动态”影响因素,1、综掘机切割进刀速度 进刀速度直接关系到产生粉尘的浓度，粉尘浓度大治理起来肯定要困难，影响粉尘治理效果，同时迎头扬尘量大会将粉尘向综掘机后方扩散，影响后方的作业环境。 进刀速度最主要受岩性硬度及截齿破碎岩石速度影响，要保证快速切割进刀，一是要选择合理的层位，软岩更容易被快速挤压破碎。二是要保证综掘机性能及截齿完好，快速接触、挤压岩体破碎，缩小炮头与岩体的接触面积和降低摩擦面积，从而降低挤压、摩擦岩体的产尘量。因此，在日常的施工过程中要选择软岩掘进，另外强化综掘机的检修、维护，保证综掘机的切割性能及截齿完好，综掘机司机操作中也要密切关注迎头粉尘情况，在粉尘浓度大的时候要适当的放慢进刀速度减少接触面，从而使粉尘浓度在一个常规的范围内，确保除尘率。,.,24,（四）把握现场“四个动态”影响因素,2、附壁风筒关实程度： 附壁风筒是除尘效果技术核心风量调节控制的主要控制设备，迎头风量的控制主要是通过它来完成的，因此对人员的操作要求比较高，人员的操作效果对除尘效果影响很大，正常的调节可以保证风流正常，风量调节合理，否则就会明显感觉粉尘扩散比较快，巷道弥漫粉尘，除尘效果差。由于迎头的温度高，综掘机司机或监护人员不愿意迎头关净风，会出现不关闭附壁风筒或者关闭不严实，造成出现效果不佳，因此必须把附壁风筒的动态管理纳入防尘管理首要位置，现场的班队长及监管人员必须在割窑前进行安全确认，保证正常的投入使用。,.,25,（四）把握现场“四个动态”影响因素,3、喷雾的重视程度： 喷雾是综合防尘措施中比较多的设施，但是也是最容易被忽视，现场使用不合理，主要体现在，一是迎头环形喷雾开启后视觉差，司机不愿意开或开启不及时；二是割窑前铲货时都是湿矸，不需要开转载喷雾，造成一旦割窑、出货干货多，转载喷雾被人忽视；三是皮带机反冲洗的使用不到位，带面及托辊带泥多；四是“鱼网罩”喷雾开启不正常，会出现不及时开或开的很小，形成不了水幕帘。 要求在日常的管理中，着重提升人员的素质，喷雾操作按固定岗位执行，每一道喷雾安排专人负责，根据现场的实际情况，合理根据现场产尘情况来调节喷雾的大小，现场的班队长及监管人员强化巡视监管，使除尘效果达到最合理化。,.,26,（四）把握现场“四个动态”影响因素,4、水量和水压供应程度。 在综合防尘中水是最主要是物质，可以说水的质量直接影响到除尘效果，因此必须保证充足的水源、足够的水压以及优量的水质。 （1）保障供水渠道，保证充足的水量。 综合防尘设施需要大量用水，喷雾、反冲洗装置、除尘风机，水幕帘等使用没有水起不到任何作用，因此足够的水源是除尘效果的保障，目前的供水是从地面利用管路运送，要保证足够的水量，主要大巷供水管路为159mm，掘进巷道管路为89mm，在保供的管路必须相当重视，检修维修安排专人，对于滴冒跑漏立即安排人员处理，多想措施来保证工作面水源充足，为各项设施用水提供保障。另外在供水管路上每隔50m都安设一个供水闸阀，为日常的洒水降尘提供水源。,.,27,（四）把握现场“四个动态”影响因素,4、水量和水压供应程度。 （2）提供优质水，保障除尘效果。 目前迎头用的喷雾喷孔都是比较小的，水源中通过长距离的铁管运送难免有铁锈和杂质，要保证供水质量必须对杂质进行过滤，在采区供水系统主干管安装水质过滤站和一个Y型水质过滤器进行第一道净化，保证采区巷道的水质符合要求；在综掘工作面拨门以里1015m处供水管路安设Y型水质过滤器进行第二道净化，保证掘进巷道的水质符合要求；迎头供水管路末端分别安设Y型水质过滤器进行第三道净化，选用的内过滤网均不得低于600目，保证巷道的防尘设施所用水质标准高，为保证过滤网处理效果，安设专人对其清洗、检查、维修。另外在水质过滤器后方安装水压表，实时显示供水水压，发现异常问题及时去处理，确保水压不小于4MPa。,.,28,（五）严抓“五个现场管理”手段,1、转变职工的思想认识。 让职工认识粉尘的危害，防尘措施降尘是确实可靠的，受益者正是他们自己，从以前被动式接受转变为主动去使用设施降尘，认识到粉尘的危害后推行起来就会很容易。 2、提升职工的业务素质。 增设职业病危害防治知识讲座，尤其是丰富职工的防尘方面的业务知识，进行现在使用设施的技术要求培训，掌握运用设施设备的作用及关键要求，让职工知道那个设备起到什么作用，应该去怎么用，大家能熟练的应用现场的设施设备，保证设施设备正常投入，同时才能保证防尘的效果。,.,29,（五）严抓“五个现场管理”手段,3、强化设施设备现场的管理，投入向轻便化发展。 各类设施设备必须明确检修、维护、使用责任人，强化各级人员的责任心，保证设施设备检修维护到位，班班安排专人操作，能够保证投入使用到位并能密切关注设施设备运行状况，保证设施设备正常使用。由于目前井巷职工的劳动条件差、强度高，防尘设施设备要是操作不方面或者需要再增加职工的强度，使用过程中难免会偷懒的情况或者穷凑合的现象，造成设施设备成摆设，使用不到位。设备设施的操作尽量考虑到职工的劳动强度，向轻便化发展，因此设备设施投入使用必须考虑效果好、操作方便的，在不额外增加强度或者操作简单的情况下职工会很主动。,.,30,（五）严抓“五个现场管理”手段,4、增强管理强化人员责任心，不断提高防尘效果。 区队管理人员必须高度重视防尘工作，把防尘工作和安全管理工作拿到同一个高度，作为一项安全管理的常态工作抓。尤其是在现阶段各类设施、设备投入使用技术还不成熟，职工的应用水平和技能有限，这个时候需要现场的实操实训，各级管理人员必须主动增强防尘技术知识，深入现场指导、督查，确保现场设施设备使用合理、操作规范，解决现场存在的问题，不断进行完善优化与总结，保证设备设施的效果最佳。,.,31,（五）严抓“五个现场管理”手段,5、加强对现场监督指导，保持高压的管控态势。 各级管理部门人员要进行日常检查指导，把防尘管理纳入安全管理督查工作范畴。正常组织相关的检查，及时督查现场存在的问题，用高压的态势促使工作开展。同时也给施工单位提供好的建议、意见以及相关的技术要求，保证防尘设施不断优化、更新、完善，促进防尘工作的循序渐进。,.,32,（六） “三高、两隔、一监控”除尘技术的优化完善,1、增加综掘机环形喷雾，有效降低迎头扬尘。 2、应用高效喷雾系统，辅助降尘风流中粉尘。 3、防尘罩与转载喷雾相结合，降低转载点扬尘 4、底皮带的清洗装置，减少皮带运行中的扬尘。 5、隔离粉尘、净化风流。 （1）巷道粉尘隔离装置。 （2）人员呼吸隔离装置。 6、安设粉尘监测系统，直观反映粉尘治理效果。,.,33,西三1煤-565m疏水巷粉尘治理监测数据表,.,34,二、岩巷综掘工作面综合防尘技术,（一）除尘风机长压短抽附壁风筒调风装置，实现分段调节配风 前期所运用的除尘风机因吸风量较小，无法将掘进工作面产生的污风全部吸收、净化，通过对目前除尘风机对比，选用了KCS-500D矿用湿式除尘器（除尘风机），该型除尘风机采用防爆抽出式对旋局部通风机作为除尘动力，利用清水作除尘净化剂，除尘器系统采用了长压短抽方式配套风筒，使粉尘就地净化，并配套多种形式的移动安装设备，且吸风量可达600m3/min，同时配合长压短抽附壁风筒调风装置，能够较好的起到降尘作用。,.,35,二、岩巷综掘工作面综合防尘技术,（二） ZQPW80/16型高压微雾除尘装置 ZQPW80/16型高压微雾除尘装置是利用微孔高压撞击雾化原理，经过HP-2N生物膜技术水处理器的处理，有效地去除了含有活性成分的有害物质，再经高压动力装置控制，使水从微孔喷出，并以92.9m/s的速度与雾化针撞击，致使水在瞬间被分裂成亿万个1-10m的自然物分子，其中70小于4m，尤其是对呼吸性粉尘具有极强的除尘效果。,.,36,二、岩巷综掘工作面综合防尘技术,（三） 防尘水幕帘降尘系统 防尘水幕帘系统主要由挡尘帘、粉尘浓度传感器、高压水质过滤器、水气两相喷雾等装置组成。防尘水幕帘降尘效果如何不仅取决于防尘帘安设位置，而且与防尘帘的孔眼大小、喷雾的雾化效果、水质等有密切关系。根据现场实验，在巷道迎头向后100150m的范围内安设三道防尘水幕帘，纱眼孔径为7080目，配备自动喷雾及水气两相喷雾降尘装置。,.,37,二、岩巷综掘工作面综合防尘技术,（四） 降低风筒内积尘 因井下环境的特殊性，经测定风筒内风流粉尘浓度超标。为减少风筒内部积尘和进风流内粉尘对工作面的影响，通过在风筒末端安装环形内喷雾，利用工作面增压泵提高雾化效果，对风筒内部积尘进行了净化，同时也增加了风流的湿度，有效抑制了迎头粉尘的扩散。,.,38,二、岩巷综掘工作面综合防尘技术,（五）加强产尘区域个体防护 由于