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干式除尘系统在寸草塔矿的应用与改进汪腾蛟

时间:2017/10/27 14:23:00 来源:本网

  随着矿井开采规模、开采强度不断加大和机械化程度不断提高,受作业空间狭小、通风及除尘手段等制约,煤矿井下掘进面生产过程中的粉尘产生量也急剧增加,粉尘浓度达到1 ~2g/m3,作业面空气污染严重10.井下70%~80%的粉尘来自采掘工作面,是井工煤矿尘肺病发病率较高的作业场所,也是发生粉尘爆炸事故较多的作业场所,因此,最大限度地降低采掘工作面的粉尘浓度,是保障全矿井下工人的身心健康和矿井安全生产的重要保证12-5.由于受空间狭小、移动设备多、风量及风速与掘进作业的适应性等影响,掘进面的除尘效果直不太理想。为此,寸草塔煤矿通过引入先进的干式除尘系统,并针对使用中出现的问题,对其改进和优化,以期达到有效降低掘进工作面粉尘的目的。

  1传统除尘措施寸草塔煤矿巷道掘进采用掘锚机施工,工作面粉尘主要来自掘锚机的截割过程,除尘手段主要为掘锚机内喷雾、高压外喷雾以及除尘风机。现场实测结果显示,采用传统的除尘措施时掘进面综合除尘效果并不理想,除尘效率只有21%,全尘浓度最高达223.8mg/m3,超出国家标准22. 4倍;呼尘浓度最高达139.8mg/m3,超出国家标准39.9倍,粉尘浓度超标严重,增加了作业面安全隐患,作业人员的健康受到极大的影响。

  2干式除尘系统及工作原理2.1干式除尘系统介绍干式除尘系统的除尘装置采用负压通风筒作为吸尘管道,吸尘口靠近产尘点,从而最大程度提高吸尘效果。

  干式除尘系统包括除尘器主体、轴流风机、吸尘管道。除尘器本体由壳体、花板、滤筒、喷吹清灰系统、集灰装置以及进出风装置组成。滤筒结构采用褶式结构,在同等体积下比普通滤袋的过滤面积高出34倍,以适应井巷空间狭小的要求,大大减小了设备的外形尺寸。滤筒使用特殊工艺,具有阻燃、抗静电、拒水性能。系统采用能够避免人工操作或其他动力消耗的自锁风排灰结构形式。

  寸草塔煤矿干式除尘系统采用型号为KCG-300D的除尘器,风机采用轴流对旋抽出式风机。

  2.2工作原理除尘器本体结构如,井下含粉尘污风经吸气筒进入除尘器,在除尘风机产生的负压作用下,污风穿过除尘器的过滤元件,粉尘颗粒停留在过滤原件表面,清洁空气进入上箱体经出气口排出。过滤原件上的粉尘颗粒慢慢积累,达到一定厚度后控制脉冲阀开启,与喷吹管相连的井下压风系统中的压缩空气以高速冲进过滤软件内部,同时诱发压力数倍于压缩空气的二次气流,产生瞬时冲击波并沿整个褶式滤筒传播,使聚积在滤筒内过滤软件表面的粉尘受到振动而下落,最后落入清灰系统。

  龙门架3应用及改进干式除尘系统在22煤集中辅运大巷掘进工作面使用,掘进断面为18.9m2,该掘进面通风方式采用“长压短抽”混合式通风,即由长距离的压入式供风和短距离的抽出式出风相结合,向工作面提供新鲜风流,将含有粉尘的风流吸入除尘器进行处理。

  掘进工作面风机选用FBDY-No6.7型压入式风机,功率为2x37kW;干式除尘系统风机采用功率为2x30kW,型号FBCD-No7.1轴流对旋抽出式通风机。

  压入式风筒距工作面距离为18m,干式除尘器吸风口超过掘锚机司机的位置,与掘锚机的除尘风道相连接,贴近工作面,最大程度提高对煤尘的吸收效果。除尘系统具体布置如。

  3.1除尘风机安设位置优化在生产过程中,除尘风机的吸风口距工作的距离会随掘进面、设备不断前移而增大,但距离变大会导致吸尘效果的降低,如果增加风筒又会增加除尘设备的运行阻力,同样达不到理想的除尘效果9.为解决除尘设备位置固定导致除尘效果不理想的问题,采取其随工作面同步前移的安设方案,以确保除尘效果最佳。将干式除尘系统的风机、除尘器本体安设在胶带机尾架上,风机入风口处采用(600mm的负压风筒,风筒在除尘箱出口至联运机头车段采取固定的方式。检修班在除尘箱出口处提前积聚40m风筒(具体长度可根据生产班掘进水平而定),生产期间随着联运机头车前移,除尘箱出口处积聚的风筒就可以自动拉出,生产班无需人工延伸风筒,实现了风筒自动前移、延伸。

  尘帘-压入式风筒除尘箱负压风筒干式除尘风机/截煤滚筒掘进面干式除尘系统布置示意。2除尘风机型号确定因素一般情况下,掘进工作面的供风量大于除尘风机的吸风量时,除尘风机不能完全吸收供风流,产生的多余风流也会携带大量粉尘,从而导致工作面粉尘浓度超限。因此,在选择除尘风机时,必须确保风机吸风量大于掘进面的供风量。

  3.3除尘器改造及注意事项除尘器的吸风筒与掘锚机的除尘风道直接连接时,当掘锚机割顶煤时其溜煤道与除尘风道闭合,吸风筒会被堵住,吸尘风机因阻力过大而损坏。

  为避免此缺陷,通过在除尘风筒与掘锚机除尘风道连接处增加三通,实现多风道吸尘功能,既能吸收煤壁周围的粉尘,也能有效解决除尘风道闭合期间管道阻力增大的不足。

  掘锚机工作时滚筒上的降尘喷雾被吸尘装置吸入,引起过滤装置相互黏接,导致过滤效果降低。因此,需定期检查更换滤芯,以确保除尘效果。

  3.4风筒吊挂与移动方式改进传统骨架风筒由铁丝固定在顶板上,延伸风筒时需消耗大量的时间和人力物力,效率低。为此改进吊挂方式,采用风筒吊轨,吊轨上预存足够的风筒。生产期间,随着工作面的向前掘进,吊轨上风筒可以同时沿吊轨向前延伸,实现了风筒自移,减轻了工人的劳动强度。

  3.5除尘效果分析采用干式除尘系统后,掘进面现场除尘效果见表1.实测数据表明,启用干式除尘风机后,掘进面各测尘点的全尘浓度最大降至5.9mg/m3以下,呼表1干式除尘系统除尘效果测尘地点未开启风机开启风机国家规定超出规定倍数除尘效率全尘呼尘全尘呼尘全尘呼尘全尘呼尘全尘呼尘锚杆机司机处合格掘锚机司机处合格联运机司机处合格破碎机处合格风机出口处合格尘浓度最大降至2. 4mg/m3以下,除尘效率达到97%以上。

  4结语针对干式除尘系统传统固定安设方法的不足,采用将主要设备固定在胶带机尾架上以实现随工作面同步前移,确保了除尘效果最佳。采用多风道吸尘技术,解决了掘锚机溜煤道与除尘风道闭合引起的阻力过大的缺陷,提高了除尘效率。针对传统风筒吊挂、移动方式的不足,采用新型风筒吊轨方式,实现了风筒延伸与设备推进同步进行,减轻了劳动强度,提高了生产效率。采用干式除尘系统除尘后,掘进面全尘浓度最高仅为5.9mg/m3,呼尘浓度最高仅为2.4mg/m3,均达到国家规定浓度,同时掘进工作面除尘效率可达97%以上,大幅降低了掘进面粉尘浓度,提高了现场作业人员的健康保障。

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