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山东科技大学继续教育学生毕业论文山东科技大学继续教育学生毕业论文 1.2 煤层孔隙率 1998 年经华北煤炭科技学院在实验室对煤样进行孔隙率测试，煤的孔隙率仅 为 3.71%4.42%，属于较难注水煤层。 1.3 煤原始水份测定 煤原始水份的测定按照中华人民共和国国家标准煤的工业性分析方法进行测 定结果见表 1： 表 1 煤原始水份测定结果表 煤样编号123456789 原始水份 （%） 2.763.171.511.552.682.092.872.152.55 平均（%）2.37 2 2 综掘工作面防尘技术措施综掘工作面防尘技术措施 2.1 短壁煤体注水 短壁煤层注水是近几年来所采取的一项采掘工作面以预防为主的极为有效的 主动防尘措施，通过短壁煤体注水的前后对比，注水前后综掘工作面各个工序的 粉尘浓度降低率可提高 31.2%以上。 2.1.1 短壁煤体注水工艺 短壁煤层注水工艺主要包括钻孔布置方式与钻孔参数、封孔方式、注水等内 容。 2.1.1.1 钻孔布置方式与钻孔参数 （1）利用检修班，在截割前实施短壁快速注水，注水钻孔应根据巷道成型的 宽度和高度进行，在巷道的水平、垂直中心线所分割的四个区域内各布置一个注 水钻孔。 第 2 页 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 （2）使用风钻打短壁煤层注水钻孔，钻孔深度不得低于 3m，钻孔直径 32mm。 2.1.1.2 封孔方式 采用膨胀式封孔器进行封孔，封孔器直径 32mm，封孔器长度 500mm，封孔时 封孔器外端距离煤壁至少在 500mm 以上。 2.1.1.3 注水 （1）掘进工作面敷设一路10 高压胶管供水管路,并设置10 三通、截止阀 等注水管路。 (2) 每个孔施工完毕后及时注水，并安装流量表记录每孔的注水量。 (3) 当煤壁出现“冒汗”、 钻孔周围出现大面积渗水现象时，停止注水。 2.2 综掘机内外喷雾 通过综掘机自身的内外喷雾降低综掘工作面的粉尘浓度，但在现场应用中综 掘机组内喷雾不很理想。同时，我们对外喷雾也进行了改造，推广应用了 BP25/8J 型掘进机机载喷雾泵。 2.2.1 喷雾泵结构特征及工作原理： 掘进机机载喷雾泵由泵体和液压马达组成，BP25/8J 型掘进机机载喷雾泵系 统利用掘进机自身行走液压系统的高压油作动力， 通过液压马达驱动高压泵工作， 将供给高压泵的低压水转换成低压水后通过配套的喷雾水路系统，由高压器雾化 成高速雾化流喷向产尘源，实现对粉尘的有效控制。 2.2.2 喷雾泵技术特征： （1）输出压力：5-8MPa （2）输出流量：0-50L/min （3）工作油压：7MPa （4）最大外型尺寸：550*500*315 （5）主机质量：180Kg （6）工作水压：3MPa 第 3 页 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 （7）汽雾流有效射程：3m （8）处理含尘风量：30-50m3/min 2.3 除尘风机 除尘风机是针对于煤矿井下煤、岩巷及锚喷作业面喷浆机、采掘工作面等大 量产尘点含尘空气就地净化并能部分消除气体中的有毒有害成分的有效除尘设 备，有效地使作业环境符合工业卫生标准，保护工人免受尘、毒侵害。几年来， 我们先后使用了 SCF-5 型除尘风机、FBCNO55S、KC-061S-3 型液压除尘风机、 ZMJC-II-C 、KCS-175ZL 型湿式振弦除尘风机、KCS-300 型湿式旋流除尘器以及 2009年7月由唐山开滦广汇设备制造有限公司制造的KCS-220型矿用湿式除尘器， 并首次在 3 下 820 运输箱安装使用。 2.3.1 除尘风机原理 （1）ZMJC-II-C 型湿式振弦除尘风机：综掘工作面含尘空气经风机动力吸（压） 入除尘器通过振弦过板时，在来流方向上设置的水喷雾器向振弦过滤板上喷雾， 附有水雾的纤维能使粉尘湿润增重或凝并、滞留，同时由于通过的含尘空气使纤 维在气流冲击下产生振动，强化了水雾雾粒与含尘空气中粉尘的冲突，提高了对 微细粉尘的扑获率，振动也提高了振弦滤板自身纤维的自净能力，由于水喷雾 器不断向振弦过滤板喷雾，经过振弦过滤板的含尘空气变成含水雾与湿润粉尘粒 子和粉尘团的混合物，部分尘粒或尘团随水雾 的加厚或其自重随水流下降，同时 自洁清洗振弦过滤板积尘，其余粉尘及微粒经水幕碰撞变成湿润的粉尘、尘团进 入脱水装置分离，污水从污水口排出或进入循环过滤水箱重新经喷雾泵站循环使 用，净化后的空气从排风口排出。 （2）KCS-220 型矿用湿式除尘器 该湿式除尘器具有三级除尘结构。箱体内有弯曲向下流线型导风叶片，使含尘空 气直接冲击水面，使较大颗粒由于惯性作用落入水箱中，达到一级降尘的目的； 导风叶片使含较小尘粒的气流加速，通过弯曲通道时产生涡流与激起的大量 水滴、水雾充分碰撞而被捕获沉降，达到二级降尘的目的；箱体内设有脱水器， 将气流中含尘水滴、水雾脱掉，达到三级除尘净化空气的作用。 第 4 页 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 2.3.2 除尘风机效果 （1）ZMJC-II-C 型湿式振弦除尘风机：该风机被首次应用于 3 下 803 运输巷 综掘工作面， 使用前粉浓度 283mg/m3,使用后浓度降低到 33mg/m3,降尘率达到 88。 3%，有效地降低了综掘工作面的粉浓度。 （2）KCS-220 型矿用湿式除尘器 KCS-220 型矿用湿式除尘器在除尘机理、技术参数和结构型式方面均有较大 的优化改进和突破，使用防爆抽出式对旋轴流局部通风机为动力，利用水做净化 剂，阻力小、噪音低、防爆安全；充分发挥水浴、水滴、水膜三种除尘功能，依 靠惯性碰撞、截留、布朗扩散、凝聚等作用来捕捉气流中的粉尘，净化工作面空 气，该是作业环境；采用了独特的高效、高适应性湿式除尘技术，耗水量小，脱 水效率高，能使水循环利用，有效节约水资源；体积小、重量轻、移动安装方便； 采用长压短抽通风除尘系统，有效实现粉尘的就地净化，特别对呼吸性粉尘有较 高的除尘效率。 2.42.4 粉尘浓度超限喷雾降尘粉尘浓度超限喷雾降尘 2.4.1主要用途、 是在光控自动洒水装置和粉尘浓度传感器的基础上开发的智能化粉尘浓度设 限喷雾装置。实现在线监测粉尘浓度、净化风流。 2.4.2 装置组成 装置由控制箱、粉尘浓度传感器、光控传感器、电磁阀等部分组成，其电气 连接见图 1。 第 5 页 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 2.5 其它防尘措施 （1）在煤炭运输的各个转、卸、装载点安装自动喷雾装置。 （2）综掘机后安设一道净化雾帘。 （3）距离迎头 50 米范围内安设一道净化雾帘。 （4）迎头及回风侧工作人员佩戴防尘口罩。 （5）每天对掘出的所有巷道必须全面冲刷一次。 （6）在巷道后方使用纱网制作的挡尘帘，并在挡尘帘前设置一道净化雾帘， 实现粉尘的就地净化。 3 3 隔爆措施隔爆措施 预防发生瓦斯、煤尘爆炸事故时爆炸火源的进一步传播。主要是 按规定安装隔爆设施，300 米以内安设一组隔爆设施，300-500 米安设两组隔爆设 施，500 米以上安设三组隔爆设施，水槽首排距离工作面 60-200 米。 4 4 综合防尘一体化效果综合防尘一体化效果 通过对综掘工作面综合防尘一体化的研究与应用，取得了明显的降尘效果， 第 6 页 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 总降尘率可达 97.5%以上。它的应用将明显改善综掘工作面的作业环境和条 件，提高生产场所的可见度，减少煤矿其它事故的发生，提高煤矿生产系统的安 全性，降低煤矿工人煤矽肺病的发生率、控制煤尘爆炸事故的发生风险，