王洪琦 白鷺 洪繼坤 李強 高文斌
摘要:為有效降低錨噴工作面產(chǎn)生的水泥塵的危害,在原有的在噴漿作業(yè)地點100m內(nèi)設(shè)置兩道凈化水幕的基礎(chǔ)上,通過濕噴工藝的應(yīng)用,除塵風機的選型,除塵罩的設(shè)計,對噴漿除塵技術(shù)進行優(yōu)化改造,旨在提高噴漿除塵效果,改善錨噴工作面作業(yè)環(huán)境。
關(guān)鍵詞:噴漿;風動除塵風機;除塵罩
隨著我國采礦行業(yè)的不斷發(fā)展、采掘技術(shù)的日益精進,國家對相關(guān)技術(shù)標準的要求不斷提高的同時,對職業(yè)病危害防治、作業(yè)環(huán)境維護治理的相關(guān)要求也在不斷嚴格與細化,礦井粉塵治理就是其中的重要環(huán)節(jié)。近年來,清潔型礦井、無塵化礦井等新的防塵理念越來越被人熟知,為創(chuàng)建清潔型礦井、無塵化礦井、為礦工營造清潔工作環(huán)境的工作中,對于防塵技術(shù)的要求也越來越高?!皣姖{”作為礦井常見的巷道維護方式,同時作為重要的產(chǎn)塵環(huán)節(jié)也越來越被重視,噴漿機除塵風機從水射流到電動、風動除塵風機,在不斷更新?lián)Q代,然而噴漿除塵仍因產(chǎn)塵環(huán)節(jié)多、難以全面覆蓋而陷入技術(shù)難題。
1 濕式噴漿工藝的應(yīng)用
1.1 噴漿料的選用
噴漿料選用粗骨料(石子)、細骨料(砂)、干混砂漿,混合比例為1:1.5:1,石子采用8mm瓜子石,最大粒徑為10mm,骨料中嚴禁混有粒徑大于10mm的異物,否則會引起堵管;采用普通硅鹽酸水泥,與干噴無特殊要求。
1.2 配合比的確定
混凝土配合水泥:石子:砂重量比為1:1.5:2.25,體積比為1:1.7:1.98,水灰比為0.44。其中,水灰比為理論值,應(yīng)根據(jù)砂石含水率實際確定,確保泵送用混凝土坍落度180~220mm,噴幫時坍落度稍好,流動性好,噴頂時坍落度稍低,附著力好。人工可憑經(jīng)驗觀察混凝土情況,否則易造成水泥漿與砂石離析,將嚴重影響各方面性能。
2 風動除塵風機的選型與應(yīng)用
2.1 除塵風機的工作原理
原噴漿巷道使用的KCS-175ZL型渦流式除塵風機因體積大,一般巷道安裝后影響巷道通車,需打?qū)iT的安裝硐室,增加了巷道的掘進的額外工作量;且重量大,不方便挪移;需單獨敷設(shè)電纜接電,工作程序復(fù)雜;其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,清理維護不方便。AS-SSL型水射流除塵風機因吸風量較小造成降塵效果不佳,不能滿足噴漿工作期間降塵要求,且此除塵風機已被集團公司列為淘汰禁用設(shè)備。為解決上述難題我們經(jīng)過改造制作了低噪音高效風動噴漿除塵風機。
該除塵風機有噴霧器噴濕的振弦過濾板,附有水幕的纖維使粉塵濕潤增重、凝并或滯留,同時含塵氣體的沖擊使纖維產(chǎn)生振動,強化水霧粒與氣體中粉塵的碰撞,提高粉塵的捕獲率,同時也提高了振弦過濾板纖維的自凈能力。含塵氣體經(jīng)過振弦過濾板后一部分變成含水的塵粒和塵團被捕獲,隨水下流,并自潔振弦過濾板;其余粉塵微粒經(jīng)水幕后變成濕潤的塵粒和塵團,進入脫水裝置處理后,污水從排污口排出。
2.2 除塵風機選型與應(yīng)用
選用FQCN4型氣動抽出式軸流局部通風機,風機的吸風口直徑為400mm,風量為120m3/min。在氣動抽出式局部通風機內(nèi)部安設(shè)除塵裝置和水源接口,利用局部通風機將噴漿產(chǎn)塵吸入風機內(nèi)部集中清除;為解決其噪音大的問題,根據(jù)局部通風機尺寸,設(shè)計加工了消音裝置,分別安裝在局部通風機進風口和出風口,有效降低了運轉(zhuǎn)期間的噪音。當巷道進行噴漿作業(yè)時,打開供氣閥門,運轉(zhuǎn)局部通風機,打開供水閥門,進行噴霧除塵。
該類風機體積小,方便現(xiàn)場安裝并隨上料機及時挪移;動力源易得,使用井下供風管路,工作壓力為0.35-0.6Mpa;噪音值低,現(xiàn)場實測68dB。
3 噴漿機除塵罩的設(shè)計與應(yīng)用
3.1 加工材料
罩體使用1.2mm鐵片焊接,外口使用6mm鋼筋焊制卡圈,鋼圈直徑450mm,用于連接φ500風筒,罩體背面使用16mm鋼筋焊制除塵罩吊掛鉤,方便將除塵罩吊掛在巷幫4寸管路上。
3.2 除塵罩設(shè)計圖紙
3.3 吊掛架設(shè)計
為降低除塵罩對幫部吊掛管路高度的依賴,設(shè)計除塵罩吊掛架,使用6mm鐵板,上部焊接長為300mm的4寸鋼管,同時為保證吊掛架的牢固性,鋼管兩頭焊接內(nèi)鋼圈,根據(jù)需要加設(shè)管路的高度,可設(shè)計出與之配套的除塵罩吊掛架。吊掛架優(yōu)點為:(1)輕便,單人操作可輕松安裝、挪移,使用方便;(2)牢靠,吊掛架掛鉤采用兩組6×60mm鐵板彎制而成,管路加焊內(nèi)鋼圈,保證了吊掛架的強度與穩(wěn)定性;(3)增加了除塵罩安裝的靈活性,可根據(jù)不同高度,設(shè)計出與之配套的吊掛架,適用不同地點的安裝。
3.4 實測數(shù)據(jù)
現(xiàn)場安裝使用后,對現(xiàn)場粉塵數(shù)據(jù)進行了跟班實測,經(jīng)數(shù)據(jù)對比,未安裝除塵罩的除塵風機降塵效率約為65%,而使用除塵罩后,除塵風機降塵效率超過90%。
4 結(jié)論
綜上所述,通過合理布置噴漿作業(yè)地點100m內(nèi)凈化水幕,嚴格把控濕噴工藝,合理選擇除塵風機型號,設(shè)計除塵風機吸塵罩抓住轉(zhuǎn)載點、砂注口、干固劑注口、水泥注口等關(guān)鍵產(chǎn)塵環(huán)節(jié),有效降低了噴漿作業(yè)的粉塵濃度。
礦井防塵設(shè)施一直處于煤礦生產(chǎn)中“被排斥”的被動局面,效果差、操作復(fù)雜、需頻繁維修是防塵設(shè)施設(shè)計使用的禁忌,如何提高防塵設(shè)施的實用性與可靠度,讓礦工“樂于”使用防塵設(shè)施,一直防塵技術(shù)人員設(shè)計的理念與追求。
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作者簡介:王洪琦(1988-),男,漢族,學士,助理工程師,蔣莊煤礦通防工區(qū)技術(shù)主管。