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。     

煤层分段注水及高压喷雾综合防尘技术应用

店坪煤矿9^#煤煤尘具有爆炸性,掘进工作面长期受到煤尘威胁,设计采用煤层分段注水+高压喷雾联合降尘技术,对降尘系统相关参数进行优化。采用分段注水+高压喷雾联合降尘技术后,距迎头15 m回风侧总粉尘、呼尘浓度分别为32.4 mg/m³、7.9 mg/m³,降尘效率分别为94.4%、87.8%,掘进工作面粉尘浓度稳定在较低水平,取得了良好的除尘效果。     

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%。     

智能型全自动降尘水幕装置的设计与应用

针对杨柳煤矿1076风巷掘进面采用手动降尘水幕装置，存在巷道积水或淹巷安全隐患，设计一种智能型全自动降尘水幕装置。应用结果表明：设备运行稳定，能实现降尘作业智能化，1076风巷全尘浓度、呼尘浓度分别降低至75 mg/m³、36 mg/m³，降尘效率分别为75.9%、72.9%，降尘效果理想。     

小窑头矿综采面煤层注水降尘效果研究

小窑头煤矿采煤工作面粉尘污染严重,在该工作面制定了长期静压、交替高压及采动影响区静压注水的复合注水措施。实测结果发现,距离钻孔越近煤体润湿程度更好,内部含水量增幅更明显。粉尘浓度实测表明,距离钻孔最近的煤体内部含水量变化最大,当钻孔间距为5m时,减尘效果最佳,全尘和呼尘分别从411mg/m³和103mg/m³降低至10.3mg/m³和3.7mg/m³,降尘率分别为97.5%和96.4%。     

控尘风筒出风口形式变化对掘进工作面粉尘运移的影响研究

为研究控尘风筒出风口形状及数量变化对掘进巷道主要区域风速变化和粉尘运移的影响,通过FLUNET软件,对不同控风口形状、不同控风口间距分别进行模拟计算,得到对应条件下巷道内1.5 m高度断面、距迎头不同距离断面的风速及粉尘浓度变化云图,以及人行侧采样点位置的风速及粉尘浓度变化曲线图,结合寸草塔煤矿井下掘进巷道进行验证。研究结果表明：在压抽比1.2、轴径向出风比1∶3条件下,圆柱形控风口控尘效果优于矩形控风口和单个矩形控风口;控风口间距为750 mm控尘风筒主要位置的粉尘浓度小于间距为500 mm对应位置的粉尘浓度;现场验证过程中,不同控风口条件下,司机最大降尘效率为92.54%,粉尘浓度为41.3mg/m³,一运与二运转载点后方5 m位置最大降尘效率为91.56%,粉尘浓度为31.7 mg/m³,控风口间距为750 mm的控尘效果优于间距为500 mm的控尘效果,这与数值模拟结果一致。     

万安矿掘进巷道钻爆法施工除尘技术应用

钻爆法施工后造成粉尘大范围扩散。利用配有离心式除尘风机的干式除尘系统治理粉尘,距离掌子面45 m处的全尘和呼尘浓度分别为55 mg/m³和23 mg/m³,降低至8 mg/m³和4 mg/m³,降尘率分别达到了86%和83%.距离掌子面70 m处,全尘和呼尘浓度分别为158 mg/m³和82 mg/m³,降尘率均为96%.     

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。     

大采高工作面截割可吸入煤尘监测与降尘方法改进

为掌握大采高工作面截割可吸入煤尘的产尘特征,并改进工作面降尘措施,以山西临汾某矿6 m大采高工作面为例,分别在采煤机前后滚筒附近布置煤尘监测点,采用SidePak AM520i型个体暴露粉尘仪测量顺风情况下和逆风情况下大采高工作面PM₁₀,PM₅,PM_2.5的粉尘质量浓度,同时采用JZYW—200B界面张力仪和JY-PHb接触角测定仪分别对不同浓度的矿用尘克(C&C)系列除尘剂进行了表面张力测试和湿润性测试,选取了合理浓度的除尘剂作为工作面降尘用水,降低了大采高工作面截割可吸入煤尘的浓度。研究结果表明：采煤机上风侧滚筒处PM₁₀粉尘质量浓度平均为561～577 mg/m³,PM₅粉尘质量浓度平均为489～495 mg/m³,PM_2.5粉尘质量浓度平均为231～242 mg/m³,下风侧滚筒处PM₁₀粉尘质量浓度平均为609～614 mg/m³     

辛置矿采煤面粉尘综合治理效果研究

采煤面主要产尘源为采煤机滚筒割煤和液压支架移架作业。基于此，利用煤层注水、采煤机内外喷雾、液压支架架间喷雾和导矸槽、全断面水幕帘综合治理粉尘。通过在采煤机和回风巷水幕帘后5 m处测定粉尘浓度，在采煤机司机位置上的全尘和呼尘除尘率达到了95%左右，在回风巷水幕帘后方5 m位置上全尘和呼尘除尘率达到了97%以上，残余浓度分别为9.4 mg/m³和3.7 mg/m³.     

宽沟矿综放工作面回风巷粉尘粒径分布规律及降尘技术研究

为了提高宽沟矿综采工作面回风巷降尘效果,通过对采煤工作面回风巷不同位置断面人行侧呼吸带高度粉尘采样,经实验室称重处理、粒度分析,得出回风巷人行侧粉尘浓度及粒度分布规律,根据测试结果在回风巷10 m位置处设计断面喷雾,选定喷嘴型号及数量。通过增加断面喷雾拦截,使得回风侧后方呼吸性粉尘浓度降低至7.03 mg/m³以下,作业环境得到改善。     

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。     

综掘工作面粉尘运移沉降规律及三压带分段注水降尘技术

针对永定庄煤业综掘工作面粉尘治理难的问题,利用欧拉-拉格朗日法,通过数值模拟方法研究Ⅱ1084风巷掘进工作面在生产过程中的粉尘沉降运移规律。根据现场注水实验表明,在注水实验孔1.5 m内,煤层含水量平均增长大于1.5%,因此可设定1.5 m为注水有效湿润半径。通过煤层三压带分段注水和高压喷雾综合降尘措施后,工作面回风侧15 m的总粉尘浓度达到了43.2 mg/m³,呼吸性粉尘浓度达到了8.2 mg/m³。     

米山矿15112综采面转载点产尘特性和粉尘防治技术

转载点上胶带碎块掉落冲击下胶带产尘，冲击时的反作用力挤压煤流造成沉积粉尘二次飞扬，煤流干燥状态下易发生脆性破碎产尘。转载点处全尘和呼尘平均浓度分别达到176.8 mg/m³和37.9 mg/m³.仅采用密闭装置全尘和呼尘质量浓度分别降低至39.5 mg/m³和13 mg/m³,能够治理77%和65.6%的全尘和呼尘。增加超细水雾后，全尘和呼尘分别降低至8 mg/m³和2.2 mg/m³,降尘率达到了95.5%和94.3%.     

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。     

活性磁化水控除粉尘技术在采煤工作面的应用

为有效解决西铭煤矿48712采煤面作业过程中产尘量大的问题,针对该面粉尘具有疏水性难于裹挟沉降的特点,试验和应用了活性磁化水控除粉尘技术。实践证明,通过采用“活化+磁化+局部封闭”的综合防尘措施,采煤面作业区域的时间加权平均全尘降尘率≥86%,时间加权平均呼吸尘降尘率≥82%,工作面全尘最大浓度由1 104.7 mg/m³,减至221.4 mg/m³,呼吸性粉尘最大浓度由662.6 mg/m³,减至151.3 mg/m³,为井工矿井相似条件工作面的粉尘治理提供了一种新型的控除尘工艺和技术,保障了矿工身体安康和矿井安全生产。     

大采高综采面粉尘分布规律及防治技术研究

为研究采煤作业时综采工作面各作业地点粉尘浓度分布规律，以红柳林煤矿25210综采工作面为研究对象，在25210综采工作面正常作业时，对采煤机下风侧、液压支架行人侧、主运输巷及回风巷等采煤区域各测点的全尘和呼尘浓度进行测试，研究采煤作业时各区域粉尘浓度占比以及呼尘占全尘比例，明确不同区域粉尘危害程度；基于现场粉尘浓度分布特征分析，提出针对不同区域粉尘的有效防治方法。结果表明：采煤机下风方向30 m范围内粉尘浓度仍超过200 mg/m³，液压支架行人侧作业点粉尘浓度大于90 mg/m³，远远高于国家标准；不同区域内呼尘占比差异较大，破碎机所在区域呼尘占比最高达95%。     

干河煤矿2-216运输顺槽掘进工作面防尘技术研究与应用

为有效治理2-216运输顺槽掘进工作面的粉尘,采用数值模拟的方式进行掘进工作面粉尘分布规律的模拟分析,根据数值模拟结果得出,粉尘主要集中在距掘进工作面50m的范围内,在巷道横断面上粉尘主要集中在巷道回风侧,另外巷道中部和进风侧距掘进工作面4～6m的位置处出现粉尘聚集现象,基于数值模拟结果,设计掘进工作面采用以泡沫降尘技术为主的防尘方案,并在防尘方案实施前后进行粉尘浓度的测试。结果表明:2-216运输顺槽掘进工作面采用防尘方案后,全尘的降尘率为92.18～94.46%,呼尘的降尘率为91.55～92.30%,降尘效果显著。     

基于数值模拟的喷雾装置粉尘抑制研究

为有效解决矿井综采工作面高浓度煤尘污染问题,以机械风助式负压增吸含尘风流原理为基础,并结合喷雾降尘研究了一种新型风助式喷雾装置。基于上湾煤矿22104综采工作面实际情况,使用风助式喷雾装置进行数值模拟,结果显示：在喷雾压力6 MPa、出风量90 L/min时,所形成雾场效果较好,其降尘效率随风量及喷雾压力增大而上升。最后在上湾煤矿22104综采工作面现场应用风助式喷雾装置,分别对开启喷雾装置前后测点处进行粉尘浓度监测,采煤机司机处全尘、呼吸性粉尘浓度下降至104.2 mg/m³、68.3 mg/m³,降尘效率达到了88.31%、83.45%,有效抑制了工作面高浓度煤尘污染。     

店坪煤矿掘进工作面降尘技术应用分析

店坪煤矿二采区掘进作业时,工作面粉尘浓度较大,对安全生产及人员健康有极大影响;通过对掘进面及巷道进行粉尘浓度检测分析,得出粉尘主要是由于掘进机破岩工作以及皮带输送环节产生,并在巷道内风流作用下造成粉尘聚集、浓度升高;掘进工作面采用高压喷雾降尘、皮带输送机喷雾降尘、回风巷喷雾降尘等降尘技术,实现全方位除尘措施;采用改进的降尘方案后,掘进工作面粉尘降尘率达到80%以上,治理效果良好;实现了矿工安全健康作业,保证了施工作业顺利进行。