掘进工作面综合防尘技术

掘进工作面综合防尘技术第1页/共72页27.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术在巷道掘进过程中的破岩方式主要有爆破方式(打眼爆破)和机械方式2种。一、爆破破岩方式防尘技术采用爆破破岩方式主要包括打眼和爆破2个工序。

(一)打眼防尘采用爆破破岩方式的第一道工序是钻眼，钻眼时产生的岩石粉尘必须及时排除。排尘方法有干式和湿式2种。

1．湿式打眼湿式排尘是将一定压力的水经水针和钎子中心孔送人炮眼底部，以冲洗和湿润眼内岩尘，使岩尘在充分润湿后排出，这样能有效防止粉尘飞扬，第2页/共72页3开挖方法（1）钻眼爆破法:（矿山法）（2）机械掘进法Machineboring:full-facetunnelboringmachine(TBM),roadheader.第3页/共72页4钻爆法施工：掘进工序：钻眼——装药联线——放炮通风——装岩运输——支护工具设备：凿岩机——炸药——局部扇风机——

装岩机——锚、喷、网、架、煤电钻、雷管、放炮器、风筒矿车电机车、矿车浅孔：深度小于2.5m，直径小于42mm；中深孔：深度2.5-4m，直径小于50mm；深孔：深度大于4m，直径大于50mm。7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术7.1破岩防尘第4页/共72页5一.破岩原理1.冲击式破岩钻眼原理：冲击（冲击功）—旋转—排粉适用于硬岩代表机具：凿岩机冲击力7.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第5页/共72页62.旋转式破岩P23

钻眼原理：压入（轴压）——旋转切削——排粉适用于软弱岩层或煤层代表机具：煤电钻轴压力回转力矩7.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第6页/共72页7适用于大直径、中硬岩，露天深孔爆破代表机具：潜孔钻机。

3.旋转冲击式钻眼原理：冲击式和旋转式的结合压入（冲击功+轴压）——旋转切削——冲击——排粉7.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第7页/共72页8冲击式破岩

旋转式破岩适用于坚硬岩石轴压力小噪音大功效低环卫差软岩和煤轴压力大噪音小功效高环卫良好两种破岩方法比较7.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第8页/共72页9二、常用的凿岩设备

手持式机重20kg以下风动凿岩机气腿式机重30kg以下导轨式机重35～80kg

向上式机重40～45kg⑴冲击式破岩电动凿岩机气腿式机重25~30kg

导轨式机重30kg以下液压凿岩机导轨式机重130～360kg

内燃机机重30kg以下煤电钻手持式机重18kg，功率1.2kw⑵旋转式破岩电钻岩石电钻导轨式机重35~40kg功率1.2kw

液压钻导轨式⑶旋转冲击式潜孔钻机台车式（4~6吨），架钻式（150～360kg）伞形钻架凿岩台车第9页/共72页107.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第10页/共72页117.1破岩防尘第11页/共72页12

风动凿岩机可分为低频、中频和高频。冲击频率在2000次/min以下为低频，2000～2500次/min为中频，超过2500次/min为高频。国产气腿凿岩机，除YTP－26等少数为高频外，均为低、中频凿岩机。

手持式凿岩机目前使用很少。气腿式凿岩机因重量和手持式差不多，但有气腿支撑，可减轻体力劳动，在岩巷掘进中应用较广。

一、凿岩机的构造与工作原理7.1破岩防尘第12页/共72页13㈠风动凿岩机的构造⑴柄体A：进气进水管道、操作阀、气腿的调压阀和换向阀、水针。⑵缸体E：阀柜D、配气阀C、棘轮和旋转棒B、活塞F、消音罩。⑶机头H：锤G、转动套I、钎卡和外壳。

7.1破岩防尘第13页/共72页14第14页/共72页152.旋转机构：内棘轮+螺旋棒+活塞+转动套冲程——活塞直线运动，带动旋转棒旋转回程——旋转棒迫使活塞旋转，带动转动套、钎杆旋转。7.1破岩防尘第15页/共72页163.排粉系统：风水联动注水机构－开钻供水、停钻停水湿式排粉—压力水，水压比风压低0.1-0.2MPa。强力吹扫炮眼系统7.1破岩防尘第16页/共72页17㈢推进机构与架钻设备1.气腿：推进+架支支设角30°～50°2.掘进凿岩台车：钻臂架支3.伞钻：7.1破岩防尘第17页/共72页18凿岩台车

国产CGJ-2型凿岩台车，配备两台YT－24凿岩机，轨轮式风动马达丝杠推进，直流电动机驱动轨轮行走7.1破岩防尘第18页/共72页19One-boomrigThree-boomrig7.1破岩防尘第19页/共72页20钻眼工具一、凿岩机的钎子1.整体钎子：7.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第20页/共72页212.组合钎子

一字形：速度快、制造和修磨简单、磨损快、易夹钎形状十字形：速度慢、孔圆⑴钎头X、Y形及球齿形：硬岩钻眼材料钎头体：合金钢，55SiMnMo、40MnMoV

钎刃：钨钴类合金。7.1破岩防尘第21页/共72页22第22页/共72页237.1破岩防尘第23页/共72页24用空气压缩机产生的压缩空气作原动力，与使用电力相比较有如下优点：（1）在有沼气的矿井中，可以避免因电动机具产生的电火花而引起的瓦斯爆炸；（2）不会因为过载而损坏机具。适用于钻削坚硬岩石的冲击式和负载变化很大的风动工具；（3）压缩空气可进行能量储存，不凝结，输送方便；（4）压缩空气以及风动机具排出的空气，不污染环境，并有助于井下的通风。尽管空压机和风动机具的效率较低，风动机具工作时的震动和噪声较大，但是，有上述优点，因而空压机仍然广泛地应用于煤矿生产中。7.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第24页/共72页257.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术

按照向风钻给水的方式，湿式打眼可分为中心式和旁侧式。

(1)中心式湿式打眼(2)旁侧式湿式打眼

(3)中心式和旁侧式比较旁侧式与中心式相比，其具有纯凿岩速度高、降尘效果好的优点。但钎尾加工比较麻烦，换钎工作不如中心式方便。两种方式都被凿岩机广为采用，而岩石电钻都为旁侧式供水。第25页/共72页267.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第26页/共72页277.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第27页/共72页287.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术

2．干式捕尘凿岩干式捕尘是将压气导入钎子中心孔送到炮眼底部将岩尘吹出。这种排尘法使工作面粉尘飞扬，对工人健康十分有害，易使工人患矽尘病。在水源缺乏的矿井、冬季容易冰冻的地区或某些岩石不适合湿式打眼的条件下，以及在一些尚无供水设施的零散工程中，干式捕尘凿岩是降尘的有效措施。根据捕尘的方式，可分为带捕尘罩的孔口捕尘器和不带孔口捕尘罩的眼底干式捕尘器2种类型。

(1)带捕尘罩或捕尘塞的孔口捕尘器带捕尘罩或捕尘塞的孔口捕尘器如图7-3所示，它适合于凿岩机打下向眼和水平眼时捕尘用。

(2)眼底干式捕尘器眼底干式捕尘器如图7-4所示。第28页/共72页297.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第29页/共72页307.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第30页/共72页317.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术

3．湿式煤电钻打眼湿式煤电钻是在煤巷、半煤岩巷实施湿式钻眼的理想设备，钻眼产生的粉尘浓度低于10mg/m3。4．湿式风镐在现有风镐的前部装一个小喷嘴，装设一个风水联动开关，用塑料管代替水管置于风管中，即可改装成湿式风镐，如图7-5所示。第31页/共72页327.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第32页/共72页337.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术

(二)爆破防尘

1．水炮泥用水炮泥代替黏土填塞炮眼，不但可以提高炮眼利用率，降低炸药消耗量，而且有显著的降尘效果。水炮泥制作简单，使用方便，成本低，为各国广泛采用。2．爆破喷雾爆破过程中，产生大量的粉尘和有毒有害气体，采取爆破喷雾措施，不但能取得良好的降尘效果，而且还可减轻炮烟的危害。第33页/共72页347.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第34页/共72页357.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第35页/共72页367.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第36页/共72页377.1破岩防尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术二、机械破岩方式防尘技术现在煤矿广泛使用掘进机进行机械方式破岩(煤)。掘进机按照适用的煤岩类别不同，分为煤巷掘进机、岩巷掘进机和半煤岩巷掘进机。其中以煤巷掘进机为主，主要适用于全煤巷道的掘进。岩巷掘进机主要适用于全岩巷道的掘进，半煤岩巷掘进机既适用于煤巷的掘进，又适用于半煤岩巷道的掘进。三、添加湿润剂防尘采用湿式打眼时，在水中添加湿润剂，可大大改善水对煤体和粉尘的湿润能力，提高降尘效果。这种防尘措施日益受到各国重视。

第37页/共72页387.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术

一、净化风流向工作面供给的新鲜风流中，粉尘浓度不应大于0.5mg／m3，否则就要采取净化风流的措施。掘进工作面常用风流净化器作为净化入风风流的防尘器具，其结构如图7-16所示。当含尘风流经导风筒进入净化器后，部分粉尘遇水滴湿润沉降。第38页/共72页397.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第39页/共72页40

二、通风除尘选择合理的通风除尘系统是控制工作面悬浮粉尘运动和扩散的必要条件。从国内外生产实践表明，有以下3种通风除尘系统。

1．长压短抽通风除尘系统，如图7-17所示。

2．长抽通风除尘系统，如图7-18所示。3．长抽短压通风除尘系统。根据抽、压风筒口相互位置的不同，又可分为以下2种形式：

(1)前抽后压通风除尘系统。如图7-19所示，主要适用于机掘工作面。

(2)前压后抽通风除尘系统。如图7-20所示，主要适用于炮掘工作面，对锚喷支护巷道效果甚好。7.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第40页/共72页417.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第41页/共72页427.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第42页/共72页43（一）通风除尘设备

1．抽出式伸缩风筒该风筒能用于抽出式通风除尘，但阻力较大，清除筒内积尘较难。它是用聚乙烯布及螺旋钢丝骨架制成的，如图7-21所示。使用时，每两节风筒之问用快速接头软带连接。

2．附壁风筒附壁风筒又称康达风筒。它是利用对流附壁效应，将供给工作面的轴向压入风流改变成一定速度的沿巷道周壁旋转的风流，并带动整个巷道断面的空气不断向工作面推进。如图7-22所示.7.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第43页/共72页447.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第44页/共72页457.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第45页/共72页46

3．CF一6型抽出式局部通风机该局部通风机主要与SCF一6型湿式除尘局部通风机串联配套或单独作抽出式局部通风机使用，结构如图7-23所示。

4．SCF系列湿式除尘局部通风机该系列是掘进工作面采用长抽或长抽短压通风除尘系统的主要配套设备。结构如图7-24所示5．JTC一Ⅱ型掘进通风除尘器该除尘器主要用于炮掘工作面，与抽出式风筒连接构成通风除尘系统。结构如图7-25所示

6．MXC—I型矿用捕尘器该捕尘器主要用于长抽或长抽短压通风除尘系统中，可安装在抽出式风筒入口处作前级除尘，以减少粉尘在长距离抽出式风筒中的沉积。7-26所示

7．KGC系列掘进机除尘器该系列除尘器主要用于长压短抽通风除尘系统，是与掘进机配套使用的除尘设备。7-27所示7.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第46页/共72页477.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第47页/共72页487.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第48页/共72页497.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第49页/共72页50三、机掘工作面通风除尘设备配套的几种方案通风除尘设备在机掘工作面的配套问题，包括吸尘罩与掘进机的配套(称前配套)和吸尘管网、除尘器与工作面转载、运输方式的配套(称后配套)。解决好前后配套，不但可以提高除尘设备在工作面的降尘率(评价抽尘效果的指标，系指工作面某点空间未抽尘前的粉尘浓度与抽尘后剩余粉尘浓度之差值与原粉尘浓度之比)，还可减轻移动除尘设备的劳动强度，或者实现与掘进机、输送机同步前移而在生产过程中不增加移动工序。7.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第50页/共72页517.2掘进工作面通风除尘第51页/共72页527.2掘进工作面通风除尘第52页/共72页537.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第53页/共72页547.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第54页/共72页557.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第55页/共72页567.2掘进工作面通风除尘7掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术第56页/共72页577掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3装岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术7.3装岩防尘第57页/共72页587掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3装岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术7.3装岩防尘第58页/共72页597掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3装岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术7.3装岩防尘第59页/共72页607掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3装岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术7.3装岩防尘第60页/共72页617掘进及运输、转载防尘7.1破岩防尘7.2掘进工作面通风除尘7.3娤岩防尘7.4转载、运输防尘7.5支护防尘7.6掘进工作面除尘新技术7.4转载