煤矿掘进工作面泡沫除尘技术
综掘工作面泡沫综合抑尘

测试地点选择
本次试验在掘进巷道 93226 巷、 92103 巷和 92104 巷进 行。其中 93226 为半煤岩巷,高 2.2m ,宽 3.6m ,矸石厚 约 0.6m ; 92103 为全煤巷,高 2.65m ,宽 4.3m , 92104 为 全煤巷,高2.5m,宽4.8m。工作面配备有压缩空气,压 力为 0.2 ~ 0.4 MPa ,水压 1.5 MPa 左右,基本具备试验 的条件,可以开展上述工作。
操作简便,方便井下工人操作和使用;
安装在掘进机上,随掘进机行走,减少搬运工作。
四、现场应用及分析
晋城矿区粉尘治理现状
概况
晋城矿区煤质坚硬,硬度系数为2~4,机械化开采程度
高,开采强度大,煤尘亲水性差,产尘量极大。
掘进工作面防尘措施
喷雾降尘与除尘风机相结合的除尘方式。
防治粉尘效果
实验步骤:将发泡剂加入储液箱,打开空气压缩机和
水泵,通过阀门调节各流量计流量,观察压力表变化情况,
有规律的调节各仪表的读数,观察泡沫产生的变化,记录
流量、压力及发泡倍数等相关数据。
实验过程
实验结果
确定了适宜的发泡剂,主要成分是表面活性剂、增泡剂、湿润剂 等。应用时发泡剂与水的混合比为1:50。
应用泡沫抑尘工作面示意图
风筒 掘进工作面
高压风管 高压水管
司机操作台 煤 壁
泡沫除尘设备 掘进机
泡沫喷头
风筒
试验设备的安装方法
设备到达掘进工作面,先将矿用泡沫降尘装置按指定位置摆放于 掘进机上,用磁力吸盘将设备固定牢固,设备放置地点要以不影 响司机割煤视线、方便司机操作为原则。
浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用

浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用泡沫除尘技术是一种常见的煤矿生产环境净化方法,主要通过将泡沫溶液喷洒到空气中,使煤尘和有害气体被泡沫包裹,从而达到除尘的目的。
下面就浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用进行探讨。
研究泡沫除尘技术在煤矿生产中的效果是非常重要的一环。
通过实验和观察,不断优化泡沫溶液的配比、喷洒方式和喷洒量等因素,可以提高泡沫除尘技术的除尘效果。
研究表明,采用合适的泡沫溶液浓度和喷洒方法,可以在较短时间内降低煤尘浓度,减少矿工吸入煤尘的风险,提高工作环境的清洁程度。
泡沫除尘技术在煤矿生产中的应用主要表现在以下几个方面。
1. 井下巷道除尘:煤矿井下巷道是煤尘积聚的重要区域,也是矿工呼吸煤尘的主要地方。
利用泡沫除尘技术可以将泡沫溶液喷洒到巷道空气中,与煤尘发生化学反应,从而使煤尘成团并沉积在地面上,减少了煤尘的悬浮浓度,改善了巷道的工作环境。
2. 煤矸石堆场除尘:煤矸石堆场是煤矿生产过程中形成的一个重要储存区域。
利用泡沫除尘技术可以将泡沫溶液喷洒到煤矸石堆场上,将煤尘和有害气体围困在泡沫中,避免了煤尘扬尘和有害气体的挥发,减少了矿工接触煤尘和有害气体的风险。
3. 煤矿生产设备除尘:煤矿生产过程中的部分设备会带来大量的煤尘,对矿工的健康造成威胁。
利用泡沫除尘技术可以将泡沫溶液喷洒到设备周围,形成泡沫层,将煤尘困住,阻止其进入空气中,有效地减少了设备产生的煤尘浓度。
泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用具有很大的实际意义。
通过对泡沫除尘技术的研究,可以提高除尘效果,改善煤矿生产环境,保障矿工的健康。
在实际应用中,合理调整泡沫溶液的配比和喷洒方式,可以根据具体情况对不同地点进行针对性的除尘,提高除尘效率,降低对环境的污染。
值得指出的是,泡沫除尘技术仍然存在一些问题,需要进一步的研究和改进,以提高其在煤矿生产中的应用效果。
浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用

浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用随着工业化的快速发展,煤矿作为重要的能源资源,在国家经济发展中起着不可替代的作用。
传统的煤矿生产存在着严重的环境污染问题,尤其是矿井开采和煤炭运输过程中产生的粉尘污染。
粉尘污染不仅影响工人健康,也加剧了大气环境污染。
如何有效地治理和控制煤矿粉尘成为了当前煤矿行业急需解决的问题之一。
一、泡沫除尘技术的原理泡沫除尘技术是一种以泡沫为介质进行除尘的技术。
其原理是通过添加表面活性剂和气泡剂等物质,使水产生大量微细气泡,在气泡的作用下,吸附并吸附粉尘,最终通过泡沫脱除器将泡沫带进除尘装置,实现除尘的目的。
泡沫除尘技术具有以下几大特点:1.高效性:通过泡沫的吸附作用,可以有效地除掉空气中的粉尘颗粒,不仅除尘效果好,而且泡沫可以重复使用,节约了水资源。
2.安全性:泡沫除尘技术不含有毒害物质,对环境和人体不会造成危害。
3.适用性广:泡沫除尘技术可以用于各种颗粒物料的除尘,适用范围广。
二、泡沫除尘技术在煤矿生产中的应用现状目前,泡沫除尘技术已经在煤矿生产中得到了一定程度的应用。
在井下通风系统中,通过泡沫喷淋装置将泡沫喷洒到通风管道内,使粉尘附着在泡沫上,然后通过泵送设备将泡沫送至除尘装置进行处理,从而实现了对井下粉尘的有效控制。
在露天矿生产中,通过泡沫除尘喷洒系统将泡沫均匀喷洒到露天场地上,可以有效地控制风化和运输产生的粉尘,减少对环境的污染。
一些煤矿企业还将泡沫除尘技术应用于煤矿设备的除尘处理中,通过在设备上安装泡沫喷淋装置,有效地减少了设备运转产生的粉尘。
经过长期的生产实践证明,泡沫除尘技术在煤矿生产中具有很好的应用效果,为改善生产环境和保护工人健康做出了积极的贡献。
虽然泡沫除尘技术在煤矿生产中取得了一定的成效,但也面临着一些问题和挑战。
1.技术不成熟:目前,泡沫除尘技术在煤矿生产中还处于起步阶段,并没有形成成熟的技术体系,一些煤矿企业在技术实施过程中存在不同程度的技术难题。
煤矿掘进工作面抑尘泡沫设备的优化与实现

FORUM[谄捱©商煤矿掘进工作面抑尘泡沫设备的优化与实现□马增勇山西煤炭运销集团能源投资开发有限公司掘进机运行时会产生大量的粉尘,对煤矿环境造成很大影响。
为了有效地控制粉尘,必须在粉尘扩散到整个道路空间之前,找到一种能够抑制靠近源头的粉尘的介质。
泡沫作为气液介质,具有表面面积大、润湿性和附着力强的独特优点。
压缩空气、水和表面活性剂混合并通过金属网强制形成泡沫。
泡沫除尘效率大于50%,喷水装置的耗水量仅为喷水装置的1/5~l/10o1传统泡沫抑尘技术的缺点传统的泡沫抑尘技术在泡沫生产和喷涂方面仍存在一定的缺陷。
在泡沫生产方面,许多泡沫发生器通常使用压缩空气来生产泡沫,并且在开挖面上使用泡沫产生了限制:(1)地下矿山压缩空气供应的压力常常是不稳定的,难以调整,通常导致影响设备使用的高压水回流;(2)通向发电机的压缩空气管道占用了掘进机上的一些空间,增加了系统的复杂性,使其难以用于狭窄的开挖面。
此外,传统的泡沫发生器通常采用定量添加剂泵来添加发泡剂,使系统更复杂,更容易燃烧。
为了充分利用泡沫,泡沫流的形状必须与粉尘源的形状相似。
在目前的喷涂结构中,通常使用固体锥形喷嘴和扁平喷嘴来喷涂泡沫。
由于纵向掘进机的截割头大致为锥形,喷嘴的喷雾范围应理想为圆形,接近切割头的最大圆周,因此,通过固体圆锥喷嘴和扁平喷嘴的泡沫流不能有效地覆盖粉尘源,导致泡沫利用率低。
2新型泡沫抑尘系统为了克服这些缺点,设计了优化的泡沫发生器、分配支座和喷嘴,并进行了实验室和现场试验,取得了良好的效果。
优化后的泡沫发生器由一个自吸部分和一个泡沫产生部分组成,其电力只需要高压水供应,通常在地下矿山可用。
首先,高压水流通过喷嘴将其转化为高速湍流,自动将环境空气和发泡剂吸入混合室。
然后,旋流器加速空气和液体的混合以产生高质量的泡沫。
新版本的优点是:压缩空气管道和添加发泡剂的外来设备全部拆除,使整个系统更加简单方便;自动将空气和发泡剂吸入混合装置,消除了水回流;旋流器降低了混合装置的阻力。
浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用

浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用【摘要】泡沫除尘技术在煤矿生产中扮演重要角色,能有效减少煤矿生产过程中的粉尘污染。
本文从泡沫除尘技术的原理、应用案例、优势与局限性、未来发展方向以及对生产的影响进行了细致分析。
结果显示,泡沫除尘技术在煤矿生产中具有显著优势,但也存在一定局限性。
未来,应加强对该技术的研究与推广,以进一步提高煤矿生产环境的整体质量。
本文强调了泡沫除尘技术在煤矿生产中的重要性,并提出了相关建议和展望,希望能为煤矿生产过程的环境保护提供有益参考。
【关键词】浅谈、泡沫除尘技术、煤矿生产、研究、应用、原理、案例、优势、局限性、未来发展、影响评价、重要性、建议、未来研究方向、展望1. 引言1.1 研究背景煤矿生产是我国能源行业的重要组成部分,煤矿生产中存在着大量的粉尘污染问题,危害工人的健康和安全,严重影响生产效率。
传统的除尘技术存在着效率低、操作复杂等问题,难以满足现代煤矿生产对环境保护和安全要求的需求。
煤矿生产中急需一种高效、低成本的除尘技术来解决这一问题。
研究泡沫除尘技术在煤矿生产中的应用具有重要意义,有助于提升煤矿生产的安全性和环保性,推动我国煤矿生产向高效、清洁、安全的方向发展。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨泡沫除尘技术在煤矿生产中的作用和价值,深入挖掘其在减少矿井粉尘污染、改善工作环境、提高矿工健康安全等方面的效果。
通过分析泡沫除尘技术的实际应用案例,了解其在不同煤矿工艺流程中的适用性和效果,为煤矿企业的环保治理提供技术支持和参考依据。
通过比较泡沫除尘技术与传统除尘技术的优劣势,探讨其在煤矿生产中的局限性和改进空间,为技术的进一步优化和推广提供建议。
最终通过对泡沫除尘技术未来发展方向的探讨和综合评价,揭示其在煤矿生产中的重要性,为促进煤矿行业的可持续发展和环保问题提供参考和借鉴。
2. 正文2.1 泡沫除尘技术的原理泡沫除尘技术是一种利用泡沫来捕集和吸附空气中悬浮颗粒物的除尘方法。
泡沫抑尘技术在综掘机综合除尘的应用

・ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 9 9・
泡沫抑尘技术在综掘机综合除尘的应用
许 家 荣 ( 淮 南矿 业 集 团矿 业 工程 分 公 司 , 安徽 淮 南 2 3 2 0 3 8 )
摘 要: 针 对煤矿 开采 工作 ( 尤其是综掘施 工) 所产生的大量粉尘危害施工人 员生理健康 以及粉 尘堆积造成 的矿 井灾害等问题 , 煤矿 综掘机在操作过程 中采用泡沫抑 尘技 术能够有效抑制粉 尘的产生 , 同时还能有效降低煤矿挖掘施 工环境 中粉 尘的总体 浓度 , 从每立方米 3 0 0毫克的粉尘浓度降低 到每 立方米 2 5毫克的粉 尘浓度 , 因此泡沫抑 尘技术可谓是除尘效果显著的一种除尘技 术 , 为施工人 员的 身心健 康提供 了保 障。本文将对 目前使 用较 为广泛的除尘技术 一泡沫抑 尘技 术的概念及其特 点和该技 术在综掘机使用过程 中除 尘应 用及其效 果展 开分 析 和 探 讨 。 关键词 : 泡沫抑尘技 术; 除尘 ; 效果 液体 阀门和水阀。用压风作为动力 , 促使发泡混合液产生大量 在煤矿开采工作中, 由于全球化进程的发展, 国内外先进 的除尘技 风压管 、 术逐渐引进到我 国的综掘机开采工作 中, 在煤矿开采工作中, 普遍使用 泡沫。 最后 , 则是观测发泡混合液的概况 , 调整管道间的管路流量, 保证 综掘机进行煤矿开采工作。而综掘机在使用过程中, 由于破岩 、 卸载煤 达到发泡效果的最优化。另外 ,还需要对除尘水管和风管进行检查工 对漏水、 露气等现象进行后续的弥补工作 , 整个操作程序较为简单 。 质粉料 、 运输 、 钻孔和转载煤质粉料等作业会产生大量的粉尘 , 当粉尘 作, 浓度达到一定量时 , 会直接影响井下接尘施工人员的工作 , 并且一旦施 3 . 2影响泡沫抑尘技术 、 除尘效果的关键因素。在泡沫抑尘技术在 工人员吸取过量 的粉尘 , 对其生理健康造成严重伤害。另外 , 大量粉尘 综掘机应用中 , 对其除尘效果起到主要作用 的因素有 : ( 1 ) 施工 中井下 堆积还有可能造成矿井事故 。所 以, 为了有效解决这一系列 的问题 , 人 粉尘的直径和粉尘数量 以及粉尘飞絮的速率等决定。( 2 ) 泡沫抑尘设备 们通过先进的科学技术手段减少煤矿开采时的粉尘量 ,有效 除尘和抑 喷射出来的泡沫的直径大小、 数量和湿润度 、 粘附 『 生 等决定。( 3 ) 综掘机 切割岩( 煤) 质等岩层 的深度和切割 制粉尘是当前煤矿开采工作的基础问题。随着泡沫抑尘技术 的广泛应 的工作参数以及其在开掘过程 中、 用, 该项技术对综掘机的施工工作 中在除尘方面取得了不俗 的效果。 下 的方法等都对泡沫抑尘技术的除尘效果有所影响。( 4 ) 掘进机的工作面 面本文将对除尘技术 ,泡沫抑尘技术在综掘机 中的实际应用和它所发 的风流速度也对该技术的除尘效果有所影响。要解决这一问题可以通 挥的效用进行探讨。 过使用附壁风筒的方法使其风流速度发生变化 ,从而增进泡沫抑尘技 1泡沫 抑 尘技术 的相 关设 备 术的除尘效果。 泡沫抑尘技术的主要抑尘设备有 : 泡沫分配器、 箱体和泡沫产生设 总的来说 , 泡沫抑尘技术的应用效果 , 与喷雾除尘 、 除尘风机等除 备、 支架 、 泡 沫喷 头。 尘效果相比, 具有耗费水能低 、 粉尘接触面大、 粘 附性强、 不通 电、 火花 1 . 1泡沫分配器 :泡沫分配器由出泡沫的出口接头和入 口接头、 衔 少、 更能有效降低井下粉尘量并且更加可靠安全的优点。 接低座以及筒体等相关零部件构成—个对发泡物质进行能量存储和压 4泡沫抑尘技术在综掘机工作中所发挥的效用 力发出的装置。 通过对泡沫抑尘技术在综掘机的实际应用中的观测和分析 ,以及 1 . 2箱体和泡沫产生设备 : 箱体和泡沫产生设备作为泡沫抑尘设备 其他调查报告的相关数据可知, 综合除尘率在 9 0 %以上, 泡沫抑尘技术 其中, 具 体 成效 体现 在 以下方 中的关键设备 , 主要由箱体、 发泡集成块 、 控料集成块 、 给水集成块等关 在综 掘机 工作 中 的许 多方 面发 挥 了成 效 。 键部件组成,而箱体则由不锈钢的合金为主要原料 ,能够有效防止生 面 : ( 1 ) 提高了综掘机 的工作效率。在 目前的采掘工作中, 多数选用综掘 机进行煤矿的开采工作 , 又因为综掘机在使用过程 中, 由于破岩 、 卸载 锈、 进水侵蚀箱体和设备运转的功用 。 1 . 3泡沫喷头 : 喷头是泡沫产生和喷射的出口, 该喷头通过防尘管 煤质粉料 、 运输 、 钻孔和转载煤质粉料等作业会产生大量的粉尘 , 当粉 内的水和发泡剂充分混合后 , 把该混合液体流通到泡沫喷头处 , 喷头出 尘浓度达到一定量时 , 大量粉尘堆积, 会影 响掘进机的操作司机在井下 甚至有可能造成事故。所以, 泡沫抑尘技术能够大范围并且高 口通过吸人大量空气形成泡沫 , 喷射在粉尘源处 , 从而达到降低井下粉 能见度 , 尘量和粉尘浓度的效果。 效地降低粉尘扩散和避免由于井下粉尘飞絮所造成低能见度。清晰的 2泡 沫抑 尘技 术的特 点 工作能见度 ,大大提高了掘进机司机和其他施工人员 的工作效率。另 泡沫抑尘技术和其他的除尘技术相 比,不仅用水量低且总体抑尘 外 , 并且不通电 , 火花摩擦少 、 水能耗费量少等特点都为综掘机高效 的 效率较其他如喷雾洒水 、 湿式抑尘等技术高且总体抑尘范围更广 , 泡沫 工作运转提供了良好 的基础条件。( 2 ) 降低采矿人员患职业病的机率。 抑尘技术除尘方法 与其他除尘方法在成本上和效果上具有更大的优 泡沫抑尘技术在综掘施工中的运用不仅提高了综掘机的工作效率 , 另 势。泡沫抑尘技术的主要特点有 : ( 1 ) 泡沫抑尘技术能够全面覆盖产生 方面更重要 的是 , 有效降低了矿工由于工作性质所罹患的肺结核 、 关 粉尘 的部位和粉尘源 ,通过泡沫粘附粉尘源 的方法从根源上杜绝煤质 节炎、 风湿等职业病的机率, 矽肺病主要就是由于矿工长期 吸人大量粉 粉尘在井 中空气的飞扬和扩散。( 2 ) 泡沫抑尘技术 中添加的发泡剂经过 尘所导致的。关节炎 、 风湿病则是 由于矿工长期处于潮湿, 水汽重 的环 和除尘水管中的水混合后 , 在喷射时, 能够迅速增加粉尘源的湿润度 。 境下工作所导致的。( 3 ) N于巷道的质量标准化治理 。由于泡沫除尘器 增加粉尘重量。 使得粉尘降落在井地上。 ( 3 ) 泡沫抑尘技术用水少 , 这样 设备体积小 , 安装使用技术简单 , 使用时基本无 噪音等优点 , 同时泡沫 能有效降低作业成本外,还避免了过量的水能消耗导致的综掘机沉降 抑尘技术在实际使用时相对其它除尘方式用水量小 ,对巷道的施工环 问题的出现, 提高了综掘机的作业效率和质量 。( 4 ) 泡沫抑尘设备直接 境影响较小 , 非常利于巷道的质量标准化治理 , 后尾工作量少 , 广大职 装嵌在综掘机上 ,能够随时根据煤矿开采所产生的粉尘量进行控制 。 工在现场普遍易于接受。 总而言之,在煤矿采掘施工中所产生的粉尘问题不仅会大大降低 ( 5 ) 泡沫抑尘技术抑尘效能高 , 直接作用于综掘机上 , 不需要通 电使用 , 开矿工作效率 , 还对施工人员 的身心健康造成巨大的伤害 , 因此本文通 减少了防爆处理的工序, 安全 陛能较其他除尘技术高。 过对当前广泛使用的关键除尘技术一 泡沫抑尘技术的概念和该技术在 3 泡沫 抑尘 技术在 综掘 施 工 中的应用 3 . 1泡沫抑尘技术在综掘机中的具体应用。参考 2 0 1 2 年的淮南矿 综掘机的应用及其所发挥 的效用进行探究 ,得出泡沫抑尘技术能够有 业集团潘三矿在东翼_ 5 8 4 m回风大巷施工时,泡沫抑尘技术综掘施工 效降低当前煤矿开采工作所产生的粉尘量并且大大提高了掘进机的工 中的实际应用情况。 在实验中, 随着综掘机切割施工不断产生大量粉尘 作效能, 同时保障了施工人员 的生理健康。所 以, 泡沫抑尘技术在未来 的过程中, 泡沫除尘设施也在不断的实施同步的除尘处理。 主要应用原 的开 采工 作 中还 有更 广泛 的应 用前景 。 参考 文献 理是 : 井下进行综掘机作业时, 施工人员把泡沫抑尘设备安装在综掘机 上并且尽量把控制箱体安放在操作人员方便操作的距离上 ,用吸盘把 【 1 】 支 4 刚琊 台煤矿综掘工作面泡沫抑尘技术的应用阴冲 国煤炭 , 2 0 1 1 , 3 7 泡沫抑尘设备固定在综掘机上 ,并且把喷头装置对准泡沫抑尘设备的 ( 2 ) . 出口接头。然后 , 对喷嘴 的角度进行恰当的微调 , 使其截割部能够对准 『 2 1 张书国�
矿井开采产生的粉尘治理措施——泡沫除尘

矿井开采产生的粉尘治理措施——泡沫除尘在矿物开采的各个工序中都会产生大量粉尘,严重污染工作环境。
据测定,粉尘中呼吸性粉尘的分散度所占比例很大,工人在此环境下作业必将吸入大量粉尘,导致工人患尘肺病。
目前我国矿山主要采用的除尘措施有喷雾洒水、通风除尘和除尘设备除尘等。
喷雾洒水除尘简单易行,但对呼吸性粉尘的除尘效率较低;使用高效除尘设备能很好地捕集呼吸性粉尘,如文丘里除尘器、布袋式除尘器、静电除尘器等,但这些除尘设备存在能耗大、易损坏、投资高、需抽尘密闭设备等问题。
因此,需要探索更好的除尘方法。
泡沫除尘是用表面活性剂、助剂与蒸馏水按比例混合,在高压条件下用发泡器产生大量高倍数泡沫,通过泡沫喷洒装置把泡沫喷洒向尘源。
传统泡沫除尘是以泡沫在尘源上形成无空隙的覆盖,以此遮断尘源,达到降尘的目的;泡沫体的总体积和总比表面积相对更大,可增加泡沫与粉尘的接触面,增强煤尘的附着力,提高泡沫降尘的目的。
与传统润湿降尘方式相比,泡沫除尘技术具有以下特点:①与水雾降尘相比较,对全尘和呼吸性粉尘的除尘效率提高了2~5倍;②与水雾降尘的用水量相比较,泡沫降尘可节约水资源达80%以上;③泡沫抑尘剂形成的泡沫体,其比表面积和总体积均有效升高,大幅度提高降尘效率;④该泡沫抑尘剂喷洒出的泡沫体,可以有效抑制采煤工作面产生火花,减少煤尘爆炸事故;⑤产生的泡沫润湿性和保湿性能好,可有效提高降尘的速度和效率;⑥泡沫体中含有的表面活性剂,可有效降低水的表面张力,增加粉尘被润湿的概率。
徐州博泰研发的矿用泡沫抑尘装置可以有效治理煤矿工作面粉尘,该矿用泡沫抑尘装置产生的泡沫通过良好的覆盖、湿润、黏附等方式作用于粉尘,使粉尘得到全面包覆,从根本上阻止粉尘的产生及向外扩散,进而有效地降低采掘面上粉尘浓度,提高抑尘效率,降低抑尘成本,改善采掘工作面环境,提高井下作业人员工作效率,有效降低采掘一线职工尘肺病的发病率。
矿用泡沫抑尘装置是利用井下的冷却水源和压风管路,在水中配入一定量抑尘剂,通过专用的泡沫发生装置,引入风压,产生高倍数泡沫,再连接到掘进机本身的内喷雾和外喷雾系统,泡沫通过截留,碰撞、扩散、黏附等方式作用于粉尘,从而有效地降低粉尘浓度。
矿井尘源泡沫化治理技术研究与应用

科学技术I Science&Technology矿井尘源泡沬化治理技术研究与应用/文/吕玉芝随着现代化、自动化、智慧化矿山建设的发展,粉尘治理技术升级成为新时期煤矿企业迫切需要解决的重要问题。
采掘工作面喷雾降尘技术一直是国内矿山选择的主要降尘方法,但此技术的缺点是除尘效率较低。
泡沫除尘可以通过良好的覆盖、湿润和黏附等方式作用于粉尘,从源头上防止粉尘的扩散,降低空气中粉尘浓度,是矿山企业粉尘治理技术升级替代的重要技术选择。
一、泡沫除尘技术机理泡沫除尘技术自上个世纪50年代由英国问世后,得到了美国、前苏联、德国、日本等主要产煤国家的响应和认可,并相继开展泡沫除尘技术应用研究。
进入2000年后,我国煤矿企业及科研机构开始对泡沫除尘技术进行现场试验应用,降尘效率普遍达到了80-90%左右。
泡沫除尘技术是根据除尘泡沫具有隔绝性、粘性、弹性和湿润性等特性,利用矿井的防尘供水系统和压风系统作为介质和动力源,将发泡剂与防尘水、压风通过发泡装置混合形成泡沫喷洒至产尘点,粉尘在产生后的高浓度初始阶段被泡沫所捕获,继而被泡沫所湿润、覆盖和黏附,并在各种机理的共同作用下产生有效的除尘效果。
矿井尘源泡沫化控制是一项系统工程,国内外学者和技术人员对发泡剂和除尘泡沫本身性质的研究,以及关于该技术的应用工艺方面的研究成果比较分散,相关泡沫除尘文献数量较少,均未形成系统的理论成果。
同时,受泡沫除尘高成本的影响,泡沫除尘技术在我国煤矿企业仍然处于试验应用阶段。
随着我国矿井智慧化、现代化建设的发展,以及国家环境保护和职业病危害防治等政策的要求,矿井建设对无尘化的要求更加严格,高效除尘无疑是现实需求,传统的喷雾降尘技术亟待进行转型升级。
二、泡沫除尘技术在煤矿企业的应用2018年,山东能源新汶矿业集团防尘技术研究室对泡沫除尘技术进行了大量的现场试验,先后在长城五矿、新巨龙公司、翟镇矿业等进行推广应用,大幅提升了矿井粉尘防治水平。
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煤矿掘进工作面泡沫除尘技术
掘进工作面粉尘主要是由掘进机截齿截割煤体致使煤岩破碎所产生的煤尘组成,占掘进工作面粉尘的95%以上。
掘进机截齿截割煤体时,在截齿周围产生很高的接触应力,随着负荷的增加,煤体逐渐破碎,形成密实的煤粉核,東缚在截齿周围;当截齿载荷达到临界值时,煤体裂纹失稳扩张使大碎块从自由面崩落,解除了粉煤核约束状态,粉煤核释放能量,形成大量飞扬的粉尘。
泡沫通过覆盖、湿润、黏附等方式作用于采掘工作面粉尘,降低粉尘浓度,提高巷道能见度,优化井下工作面空气质量,提高矿井的采掘效率,同时,降低井下作业人员粉尘吸入量,减少尘肺病的发病率。
矿用泡沫除尘系统是利用井下的除尘水管和压风管路,在水中加入一定的添加剂,引入压风,采用专用的泡沫产生设备,完成吸料、混料、发泡等一系列工艺流程,产生泡沫后通过分配器喷头支架组件喷洒至尘源上。
泡沫除尘与其他除尘方式相比,具有以下特点
1)喷出的泡沫包裹掘进机切割落下的煤岩体,从根本上阻止粉尘向外扩散,与传统水喷雾漫天撒网式的降尘方式有本质的区别;
2)当泡沫液喷洒到含尘空气中,由于泡沫总体积和总表面积和水雾相比大幅度增加,大大增加了与尘粉的碰撞几率;
3)泡沫的液膜中含有高效发泡的发泡剂,迅速改变粉尘的湿润性,增加了粉尘被湿润的速度;
4)泡沫抑尘液含有特殊的添加剂,能提高泡沫的粘附力,使泡沫具有很好的粘性,粉尘一旦和泡沫接触将会迅速被泡沫黏附;
5)设备体积小,与除尘风机相比,弥补了除尘风机体积大、搬运水箱工作繁琐等缺点。
徐州博泰自主研发的矿用泡沫降尘装置(KPZ-0.2/0.5型)主要由泡沫产生装置、泡沫分配器、泡沫喷洒机构三部分组成,与泡沫抑尘专用液配合使用能极大地改善采掘工作面环境、提高生产效率,有效减少粉尘对职工健康带来的危害。