金能矿回风巷综掘面粉尘运移规律和综合降尘技术研究

巷道掘进过程产尘量大。数值模拟结果表明巷道回风侧粉尘浓度明显较高，巷道中轴线附近以及进风侧也会出现局部粉尘积聚情况。设计了煤层注水、泡沫降尘、全断面水幕帘和转载点封闭喷雾降尘技术。利用综合降尘措施以后，距掘进面迎头25 m处的回风侧全尘和呼尘浓度被降低至25.3 mg/m³和11.7 mg/m³,降尘率分别是95.5%和94.5%.     

综掘巷道粉尘防治技术研究

文章以5503运输巷为工程背景,针对巷道综掘期间存在的粉尘浓度大的问题,提出以减少产尘点粉尘外溢量、空气粉尘及时捕抓为核心的粉尘防治技术。通过优化EBZ120掘进机高压外喷雾系统实现截割头以及星轮旋转装载等产尘点喷雾全覆盖;采用除尘风机及时净化迎头空气;通过自动控制净化水幕降低巷道内粉尘浓度;采用活性磁化水提高粉尘捕获能力。现场应用后,5503运输巷粉尘浓度大的问题得以较好解决。综掘司机位置全尘、呼吸性粉尘质量浓度分别控制到37.7 mg/m³、22.4 mg/m³.     

干式除尘风机在煤矿井下巷道掘进粉尘治理中的应用

随着矿井综合机械化水平的提升,巷道掘进效率虽然有所增加,但是掘进迎头粉尘浓度较高也成为了制约巷道安全、高效生产的不利因素。传统的煤层注水、喷雾降尘等均有一定的适用性,为此提出采用干式除尘风机对掘进迎头粉尘进行治理。依据矿井掘进巷道的实际情况,对干式除尘风机选型、现场布置、注意事项等进行了确定。现场应用后,巷道掘进迎头粉尘浓度较高的问题得以有效解决,综合除尘效率达97%以上。     

综掘巷道粉尘运移规律及降尘系统应用浅析

为了降低野川煤业有限公司3202胶带顺槽掘进巷道迎头及巷道后方的粉尘浓度,采用数值模拟分析该巷道掘进时风流及粉尘的运移规律,设计了掘进迎头高压喷雾降尘系统和皮带喷雾降尘系统。现场应用所设计降尘系统后综掘机司机位置处呼尘浓度控制在38.5 mg/m^3,降尘率高达80%,并且巷道内刮板转载点和运输转载点的降尘率同样高达80%,能够保证巷道正常掘进。     

综掘巷道大风量双压风筒下长压短抽除尘效果的模拟研究

煤矿井下大风量双压风筒综掘巷道具有产尘强度大、粉尘分散度高、巷道风速大等特点,严重威胁作业人员身心健康和矿井安全生产。为降低大风量综掘巷道粉尘浓度,基于CFD数值模拟软件建立了双压风筒综掘巷道物理结构,采用DPM模型,重点研究了单抽双压式通风下抽风筒入风口与巷道迎头之间的距离对掘进工作面粉尘运移规律的影响,分析了大风量双压风筒下长压短抽通风方式对司机位置作业环境的影响。结果表明：保持双压风筒出口距巷道迎头为4、5 m,压入风量为1 200 m³/min条件下,当抽风筒入口与巷道迎头之间的距离为8 m时,司机位置粉尘浓度为30～90 mg/m³,作业环境最佳。     

气水喷雾自动降尘装置的研发与应用

煤矿粉尘防治一直是煤矿一通三防研究中的重中之重。为了降低工作面粉尘浓度，保障从业人员职业安全健康，设计研制出一种气水喷雾自动降尘装置，主要包括装置的内部结构设计、外部连接及系统整体设计。设计的气水喷雾装置内部结构整体呈“H”型构造，加深了喷雾距离，加大了水雾覆盖面，确保了喷雾降尘效果。最后在山西晋能有限公司三元煤矿4306工作面进行现场试验。试验结果表明：粉尘浓度由未使用气水喷雾自动降尘装置前的228 mg/m³在采用气水喷雾自动降尘装置5 m处降低至67 mg/m³,10 m处降低至13 mg/m³,在10 m处降尘率达到最高。气水喷雾自动降尘装置的使用使采煤工作面及掘进工作面的降尘率达95%,取得了良好的粉尘治理效果。     

塔山煤矿8116工作面综合防尘系统的研究与应用

塔山煤矿原有防尘方法包括洒水抑尘、喷雾除尘、煤层预注水除尘。该方法降尘效果较差,割煤机作业现场粉尘浓度最高达968 mg/m³。针对该问题,塔山煤矿采取了"优化钻孔布置+封闭除尘+水幕截尘"三个方面的除尘措施,从改善煤质含水量降尘、源头控制减尘、切断粉尘扩散传播途径三个方向进行防尘。应用效果表明,工作面巷道粉尘浓度降低为16.68 mg/m³,实现了工作面粉尘的有效防治。     

分段注水技术在综掘工作面粉尘防治中的应用

南关矿6号煤层本身含水率较低,掘进面现场采用除尘风机具有一定的安全隐患,同时底板松软泥岩、黏土岩使得迎头喷雾降尘用水不宜过大,造成掘进工作面粉尘浓度较高。通过在掘进迎头采用以分段式注水技术为核心的防尘措施,并辅助采用机载泡沫除尘,可显著降低工作面粉尘浓度。掘进迎头分段注水后,煤层含水率增加1%以上,可从根本上降底粉尘产生量;使用泡沫除尘不仅可起到强化粉尘治理作用而且可降低降尘用水量,起到保护巷道底板防止软化底鼓的作用。现场应用后,综掘司机位置全尘、呼吸性粉尘浓度降低率分别为95.8%、94.8%;综掘机后5 m位置全尘、呼吸性粉尘浓度降低率分别为93.8%、92.2%,有效改善了作业面环境质量。     

综采工作面喷雾降尘系统无线一体化技术应用

针对传统的喷雾降尘系统故障率极高、喷雾效果一般的问题,开发了一套无线一体化综采工作面喷雾降尘系统,对其系统组成、原理及特点进行了介绍,在阳煤二矿进行了粉尘浓度测试的工业试验。现场工业试验表明:无线一体化喷雾降尘系统应用后,工作面采样点的总尘及呼吸性粉尘浓度均出现明显降低,工作面采样点的粉尘平均全尘浓度从586.0 mg/m³降低至87.2 mg/m³,平均呼吸性粉尘浓度从277.6 mg/m³降低至34.3 mg/m³,平均全尘降尘率和平均呼吸性粉尘降尘率为85.2%、87.7%。     

南岭矿5207运输巷综掘巷道通风除尘技术实践

掘进工作面粉尘危害极大。设计了适用于综掘面条件的湿式除尘风机和附壁风筒通风除尘系统。掘进机司机位置总粉尘质量浓度从421.1 mg/m³降低到了18.4 mg/m³,呼吸性粉尘质量浓度从209.5 mg/m³降低到了8.5 mg/m³,降尘率分别为95.6%和95.9%;除尘风机出风口后5 m全尘和呼尘质量浓度分别降低至6 mg/m³和3.1 mg/m³,呼尘和全尘降尘率分别为98.1%和97.8%,达到了国家对粉尘治理的标准规定。     

煤层动压注水技术研究

为了有效降低煤矿生产中的粉尘,介绍了煤层动压注水技术的原理和技术特点,并在晋煤赵庄矿28118工作面进行了动压注水防尘试验。实际应用表明,经动压注水后,煤层全水分随着进尺深度的变化呈现“先上升后下降”的变化规律。平均粉尘质量浓度在距工作面上隅角25 m处降低了336.8 mg/m³,在距离工作面上隅角175 m处降低了13.1 mg/m³,距上隅角不同距离处的降尘效率呈正态分布规律。动压注水降尘效果明显。     

底板定向长钻孔技术预抽煤巷条带瓦斯应用试验

2130煤矿4号煤层为突出煤层,工作面采掘接替严重紧张,为实现4号煤层工作面24223运输巷快速掘进,决定在24223运输巷开展底板定向长钻孔预抽煤巷条带瓦斯试验。此次试验共设计施工了4个定向长钻孔,通过现场试验数据分析,4号煤层24223运输巷平均瓦斯含量由11.14 m³/t降为5.73 m³/t,降低了48.6%,同时大大缩短了工期,减少了施工安全风险,节约成本82.8%。试验结果表明,“以孔代巷”技术能够实现煤巷条带瓦斯的快速、有效治理,且性价比较高。     

综合防尘系统在综掘工作面的应用

矿井粉尘是煤矿生产过程中的主要不安全因素,它产生于切割、运输等环节。粉尘不仅污染工作环境,而且危害人体健康,引起尘肺病。设计了一种综合防尘系统,并从掘进机自动喷雾、防尘水膜、胶带输送机自动喷雾等方面,阐述了综掘工作面综合防尘系列化技术。该系统在平煤二矿应用后,掘进工作面的呼吸性粉尘由原来的平均6.2 mg/m³降低到3.4 mg/m³,取得了良好的防尘效果。     

突出煤层掘进工作面硫化氢综合治理技术

随着煤层开采深度的增加,煤层地质条件愈趋复杂,煤层掘进时硫化氢大量涌出,严重威胁井下工作人员的身体健康。阜康一矿11A221回风巷突出煤层掘进期间,在钻孔预抽消突后,残留的硫化氢气体掘进时大量涌出,导致工作面回风流中硫化氢浓度最高达73×10^-6,平均为55×10^-6,超出《煤矿安全规程》规定的6.6×10^-6。研究发现,单一增大风量至风速极限,硫化氢浓度仍不能降低至规定容许范围内。因此,采用增大风量和压注碳酸钠溶液综合治理硫化氢。对巷道轮廓线外2 m、工作面前方42~53 m的煤体压注浓度为5.73%的碳酸钠溶液,从源头降低煤体中硫化氢含量,并将工作面风量由530 m³/min提高至940 m³/min,提高稀释硫化氢能力。掘进期间工作面及回风流中的硫化氢浓度控制在5×10^-6和3×10^-6左右,低于安全允许值,有效保障了工作面安全生产。研究可为类似条件矿井硫化氢治理提供经验。     

碎软煤层干式定向钻孔控尘技术研究

针对目前碎软煤层干式定向钻孔产尘量大、粉尘扩散严重的问题,提出一种钻孔孔口非接触式控尘技术方案,设计并研制出集尘罩样机。对集尘罩与钻杆间隙宽度、密封装置气缝宽度、控尘气幕压力等影响控尘效果的工艺参数进行了试验研究,得到了最佳控尘效果的工艺参数。研究结果表明,当钻杆与集尘罩间隙宽度为2.0 mm、气缝宽度为0.2 mm、排渣气体压力为0.3 MPa、控尘气幕压力为0.5 MPa时,粉尘质量浓度由540 mg/m³降低到15 mg/m³,控尘效率达97.2%。现场应用结果表明,使用集尘罩后控尘效率达到98.3%,取得了较好的控尘效果。     

腾晖煤业42200采煤工作面瓦斯抽采技术研究

针对腾晖煤业42200采煤工作面瓦斯含量较高的问题,采用理论计算和工程经验针对瓦斯含量及治理技术进行研究,工作面回采时预测本煤层绝对瓦斯涌出量为6.27m³/min,邻近层绝对瓦斯涌出量为7.08m³/min;采用“本煤层预抽、上邻近层裂隙带钻孔抽采、顶板孔抽采和大孔径钻孔抽采”技术方案进行瓦斯治理,通过现场瓦斯浓度监测,可知此技术方案可以有效防止瓦斯聚集问题,保证工作面安全生产。     

煤矿瓦斯综合治理技术及应用研究

瓦斯是威胁矿井安全的重要因素之一。在对某煤层基本情况进行简要介绍的基础上，分析了煤层工作面瓦斯的主要来源有3个，即本煤层、邻近层和采空区，经计算发现煤层瓦斯涌出量为30.4 m³/min。基于瓦斯抽采技术对煤岩中聚集的瓦斯进行预抽采，防止煤矿开采时涌入工作面，对钻孔技术参数进行了详细的设计与介绍，总结了具体应用情况。对工作面上隅角采取吊挂风筒布、安装风水喷雾等特殊的通风管理措施。将设计的瓦斯综合治理技术方案应用到瓦斯突出煤层中，取得了较好的效果，实现了工作面瓦斯浓度的有效控制，完全能满足国家安全标准。     

综掘工作面压风分流控除尘技术研究与应用

为解决综掘工作面粉尘污染问题,掌握工作面长压通风分流控尘与短抽除尘参数最佳匹配关系,实现最大程度降低工作面粉尘浓度。本文以王家岭煤矿高产尘综掘工作面为研究背景,通过建立CFD计算模型,对比研究综掘工作面不同轴径向出风比的控尘效果,得到有效控尘参数范围,再结合现场实际应用进行验证分析,以此得到最佳控除尘工艺匹配参数。研究结果表明:在增加附壁风筒控尘后,在掘进机尾部形成沿巷道壁螺旋前进的新鲜风流透明风墙,能够将粉尘控制在工作面前部区域;在轴径向出风比为1∶3时,粉尘被控制在前部4 m范围内较小区域,并能满足掘进工作面最低风速要求,对掘进工作面前部粉尘控制作用明显。通过现场对比应用,当轴径向出风比为1∶3时,控降尘效果最佳,司机位置与掘进机尾5 m的总粉尘和呼吸性粉尘浓度可分别降低到26.1 mg/m3和12.7 mg/m3以内,其中控尘效率达到80%以上,总体控降尘效率达93%以上,降尘效果明显,有效缓解综掘工作面粉尘污染,减少了职业危害。