2022年晓南矿井下粉尘综合治理技术研究报告与应用 .pdf
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1、个人资料整理仅限学习使用晓南矿井下粉尘综合治理技术研究与应用技术设计1 工程提出背景1.1 晓南矿的基本情况晓南矿隶属于铁法煤业集团有限责任公司,是铁煤集团最早达到质量标准化、现代化并保持特优级质量标准化的矿井,是全国煤炭工业一级企业,全国特级高产高效矿井,是原煤炭部确定的全国15 个现代化样板矿井之一。晓南矿井是国家“五五”期间重点建设工程,于1971 年 10 动工兴建,1980 年 9 月 28 日移交投产。矿井设计生产能力90 万吨,经 1988 年至 1991 矿井改扩建后,核定年生产能力达到150 万吨,2007 年核定年生产能力 210 万吨。晓南矿为高瓦斯易自然发火矿井,瓦斯含
2、量为15.13m3/t ,煤尘爆炸指数为65% ,有强烈爆炸危险。矿井涌水量105135m3/h ,自然发火期13 个月,有自然发火危险。1)通风系统晓南矿采用中央并列与单翼对角混合式通风,由副井、主井入风,中央风井和东风井回风。其中副井井筒断面为38m2,主井井筒断面为23.75m2,东风井断面为19.6m2,中央风井断面19.6m2。中央风井担负西三采区、北一采区、南翼采区部分区域通风,东风井担负西二采区、南翼采区部分区域通风。2)抽放系统在抽放系统方面,我矿现有4 台瓦斯抽放泵,其中抽放量为120 m3/min 的 2BEC-42型抽放泵 2 台,抽放量为250m3/min 的 2BEC
3、-52型抽放泵 2 台,抽放量为550m3/min 的 CBF730型抽放泵 2 台,共有 6 趟立孔精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页个人资料整理仅限学习使用与井下连接,两趟219mm立孔,两趟299mm立孔,两趟500mm立孔,能够实现每台抽放泵与6 个立孔分别对接。实现了高低浓度分别进行抽放。3)监测系统我矿现在运行的监控系统为KJ2000N 系统。主机为联想2 台,万全-2600一台。传感器主要为CH4传感器。井下按规定在指定地点安设了,风速传感器、一氧传感器、温度传感器等。另外,在地面选煤厂、瓦斯泵房、主
4、要通风机房安设了瓦斯传感器、压力传感器、管道流量计、高浓瓦斯传感器等。采掘工作面均实行“三专两闭锁”。定期进行断电实验。断电范围严格按煤矿安全规程执行。监测主要设有监测中心站工作记录瓦斯监测情况日报表监测设备、仪器管理台帐监测传感器校验记录等。4)消防火系统井下充填管路管径为108mm 。我矿现有三座地面注浆砂)站:中央注浆 砂)站、 W2注浆 砂)站、 W3注浆 砂)站。注浆砂)站都完好,具备充填和注浆功能。在消防火预测预报方面,我矿地面设有气体分配化验室,化验员4人,化验仪 ,尘肺病检出率高达7.2% 。晓南矿井下采、掘机械化程度较高,目前采、掘工作面都实现了综合机械化,采掘效率很高,取得
5、了较好的经济和社会效益。但是,随着煤矿采、掘机械化程度的不断提高,工作面的粉尘污染问题也日益突出,成为制约煤矿安全生产和企业快速发展的瓶颈。晓南矿为高瓦斯矿井,瓦斯含量为11.59m3/t ,煤尘爆炸指数为 65% ,有强烈爆炸危险。工作面生产中产生的高浓度的粉尘,一方面严重威胁矿井的安全生产,另一方面也严重危害着作业工人的身体健康,使劳动生产效率降低,机械设备磨损加快。在集团公司的支持下,晓南矿依据目前的粉尘现状开展综合治理工作,确立了“我要安全、更要健康”和“积善积德不积尘、节能降耗保安全”的粉尘治理理念。采取以控尘为主要手段的综合防尘措施,解决粉尘治理难题,为职工创造一个安全、健康的工作
6、环境。1.3 工程主要工作内容及技术路线1.3.1 工程主要工作内容针对井下各产尘点的综合分析,形成综合防尘方案主要大巷综合防尘设备的安装。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 17 页个人资料整理仅限学习使用矿车喷淋装置、矿车防尘罩、运输大巷洒水车、转裁点封闭回采工作面综合防尘设备的安装。煤层注水、高压喷雾、尘跟踪系统、防尘帘掘进工作面综合防尘设备的安装。综掘机高压喷雾、 KCS-550型湿式过滤旋流除尘风机、挡尘帘实施过程中总结不足,对综合防尘设备根据现场实际情况进行调整,并对原综合防尘方案进行补充,逐步完善。完成技术总结
7、。1.3.2 工程完成方式由集团公司作为技术指导,晓南矿引进先进的综合防尘设施,自行研制了符合井下现场的综合防尘设施,并完成现场实施和技术总结。技术路线:将引进国内一些先进的综合防尘技术及设施,通过结合晓南矿井下实际情况,进行技术方案的改进和完善。课题研究的总体思路为:确立方法形成实施方案确定工艺流程现场实施出现问题加以解决完成技术总结。2 粉尘控制与防治的方法及难点分析矿山的粉尘来源于主要运输巷设备运输及采掘工作面的采、掘作业。主要运输巷粉尘体现在入井的水泥、过火矸石等在运输过程中、皮带巷运输煤炭过程中产生的粉尘等;采掘工作面粉尘体现在煤炭生产和运输过程中产生的粉尘。主要运输巷粉尘治理:主要
8、采取控制粉尘堆积和飞扬的方法降低风流中粉尘浓度。难点:主要是产尘点多并且分散,同时对大巷的人工清洗用水量不易控制,对巷道的维护不利且工时利用率较低。各转裁点粉尘治理:主要采取转载点封闭及风水联动喷雾降尘的方法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 17 页个人资料整理仅限学习使用降低风流中粉尘浓度。难点:主要是转载点属开放形场地,很难控制煤尘扩散,采取水喷雾时由于水量充容易造成影响煤质的现象。采掘工作面粉尘治理:主要采取增加煤体含水量,减少粉尘的产生,从根源上防治粉尘。同时利用高压外喷雾、尘源跟踪系统、防尘帘、综掘工作面除尘净化
9、、转载点封闭等方法控制粉尘。难点:主要是本煤层钻孔施工效率低;喷雾降尘时水雾粒与呼吸性粉尘的静电排斥,降尘效果不理想;转载点煤流集中风速高转载点机械设备集中有效断面小)、用水量较大,并且容易造成粉尘的二次飞扬;回风巷道中使用的防尘帘和净化水幕,用水量大,巷道遇水易底鼓。3 粉尘综合治理工程实施31 主要大巷粉尘的控制1)针对主要大巷产尘点多并且分散的难题,我们采用了在矿车上安装防尘罩和对矿车进行清洗的办法。矿车防尘罩的使用凡入井的水泥、白泥、黄泥、沙子、混料、过火矸石等容易起灰尘物料的矿车均使用防尘罩,目前共使用防尘罩300 个。同时,矿下发了晓南矿关于矿车使用防尘罩的管理办法试行),要求各生
10、产、辅助单位,严格按制度执行。矿车喷淋装置的使用为了抑制矿车在运行中粉尘的飞扬,对升入井车辆进行喷淋。经过我们技术人员的反复研究、改进,对矿车进行喷淋的同时对矿车进行刷洗,利用废旧锚杆机进一步加工实现了对矿车刷洗的功能。目前在中央人车站出口建造了 2 处矿车喷淋装置,使用效果非常好。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 17 页个人资料整理仅限学习使用2)针对人工清洗大巷用水量不易控制及浪费人力的难题,我们购买了大巷洒水车,对大巷进行清洗。运输大巷洒水车的使用:为提高运输大巷灰尘的治理水平、控制用水量、减少人力、提高工时利用率
11、,运输大巷使用CZ-2 型洒水车进行洗尘。使用洒水车全断面清洗运输大巷5000m )用时1h、用水量9.6t ,人工对巷道腰线以下运输大巷清洗用时4h、用水量18t。并且洒水车无需外接动力,使用方便。3)转载点煤流比较集中,用水量较大,并且容易造成粉尘的二次飞扬,主要采用将转载点封闭的方法。转载封闭:为解决转载点煤流比较集中,粉尘容易扩散到周围空气中去,我们采取了转载封闭,这样就防止粉尘扩散飘扬到巷道中去,使转载点形成一个独立的空间,有效的控制了粉尘的扩散。风水联动喷雾:为解用水量较大,并且容易造成粉尘的二次飞扬的难题,我们使用了风水联动喷雾,使用水量由原来每个喷嘴4620 ml/min 降到
12、 200ml/min,同时对各转载点及煤仓上口进行封闭,防止粉尘扩散飘扬到巷道中,造成整个巷道的粉尘污染,从而影响整个井下作业环境。32 采掘工作面粉尘的防治煤破碎后产生粉尘的粒度分布状况是指粉尘的大小及分布范围。这一因素直接决定了产生呼吸性粉尘量。通过对西三709 综采工作面的粉尘测试,粉尘粒度分布测定范围为5m 150m 。呼吸性粉尘一般指的是空气动力径小于7.07m时的粉尘,呼吸性粉尘占11.4% 。北一轨道中巷综掘工作面掘进机割煤时产生的粉尘粒度直径60m以上的粉尘几乎没有,小于10m 的占总粉尘的33.7%,粉尘粒度小于50m 的占总粉尘的精选学习资料 - - - - - - - -
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