矿井综掘工作面防尘技术措施

止空 气 中均 匀沉 降速度 ， ｒ ｎ ／ ｓ 。
一
微细矿尘 占多数 ， 危害人身健康。为不使其积聚， 采
取２ ４ ｈ通 风将其 稀 释并排 出 。
１ ． １ ． １ 矿尘 的沉 降速 度计算
般掘 进 工 作 面 的 最 佳 风 速 为 ０ ． ４ ～０ ． ７
ｒ ｎ ／ｓ …
ｌ ５ ％ ～２ ５％ 。
若 以重力 Ｇ方向为正 ， 则两者的合力 Ｆ是使尘粒沉
降并 克服阻 力 Ｆ． ． 的作 用力 ， 即：
Ｆ＝Ｇ— Ｆ ｆ ＝盯 ； （ Ｐ ｐ — Ｐ ） ｇ ／ ６，
空 气密度 ， ｋ ｇ ／ ｍ 。
（ １ ）
式中， ｄ 为尘粒 直径 ， ｍ； ｐ 为 尘粒 密度 ， ｋ ｇ ／ ｍ 。 ； ｐ 为
Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｎｏ ． ５ ３ ９
Ｍａ ｒ ｃ ｈ ． ２ ０１ ４
现
代
矿
业
总 第５ ３ ９ 期 ２ ０ １ ４ 年 ３月 第 ３期
Ｍ ０ＤＥＲＮ ＭＩ ＮＩ ＮＧ
矿 井 综掘 工作 面 防尘技 术 措 施
刘现凯 李 贝 李 凯
（ 山 东科 技 大学 资源与 环境 工程 学院 ）
１ ． ２ 水湿 辅助作 业
矿 尘受 重力 Ｇ、 浮力 及 阻力 Ｆ 的综 合作 用 ，
（ １ ） 注水 。通 过 对 全 岩 石 巷 道 凿 岩 、 打 眼施 工 工艺 的改善 ， 如水 湿辅 助作 业 （ 钻 孔 注水 ） 能有 效 降 低产 尘量 ， 其除尘率可达 ９ ０ ％ 左 右 。凿 岩 过 程 中 ， 水湿 辅助作 业 的防尘效 果 主要取决 于单 位 时问送入 钻孔 的水量 ， 为对 粉尘 起 到湿润作 用 ， 应 向钻 孔底 部 不 问断注水 ， 并 使 之顺 利 排 出。可 使 凿岩 速 度 提 高
经 济 技 术 开 发 区 前湾 港 路 ５ ７ ９号 。 １ ７６
流 雾化 成细微 水滴 喷射 于空气 中。水滴 的大小 与 比 值（ 即水 雾 的 分 散度 ） 以及 尘 粒 与水 滴 的相 对 速 度
刘现 凯
李 贝等 ： 矿 井综掘 工作 面 防尘技 术措施
２ ０ １ ４年 ３月第 ３期
Ｆ为 一 定 值 的情 况 下 ， 尘粒 由静 止 状 态开 始 沉 降， 阻力 Ｆ 随沉 降 速度 成线 性 变化 ： 沉 降速 度小 ， 阻
力 也小 ， 显然 Ｆ ＜Ｆ； 尘 粒 沉 降速度 不 断增 加 ， 尘 粒 也呈加速运 动 ， 阻力也随之 增大 。当重力 、 浮力 、 阻
摘
要
为保证 作 业场所 符合 国 家职 业卫 生标 准 ， 煤矿 井 下应采取 有 效的措施 控制 尘毒 危 害 ，
以某矿 为例 ， 通过 采取水 湿辅 助作 业等 降尘措施 及对掘 进 ３ － 作 面的 防尘 工艺设 备 改造 ， 改善 了作业 场 所环境 ， 降低 了矿 井通 防 隐患率 ， 预 防职 业病 的发 生。 关键 词 矿 尘 风 流净化 设备 改造 除尘风机
能长 时间地 悬浮 于空气 中， 对 人体造 成较 大危 害 。
１ ． １ ． ２ 最低 排尘风 速
了矿工 的生命 安全 。通 过Байду номын сангаас综 掘工 作面 防尘工 艺 的
改造 ， 提高 了矿井 的装 备水平 和安 全系数 ， 改 善了井 下作 业 环境 ， 降低 矿井通 防 隐患率 ， 对预 防职业 病 的
３ ％～ ７ ８ ％。 （ ２ ） 率为 ４ 为 实现 洒 水 良好 的 捕尘 效 果 ， 在 喷水 管端 头安
式中， 为尘粒 的沉降速度 ， ｍ ／ ｓ ； 为空气的绝对黏
置 喷雾 器 （ 又称 喷嘴 ） ， 在冲击力作用下 ， 将 压 力 水
刘现凯（ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 助教 ， 硕士研 究生 ， ２ ６ ６ ５ ９ ０山东 省青 岛市
发 生有 着积极 的作 用 。
最 低排 尘风 速 Ｖ 是通 风排尘 的关键
Ｖ ： — ■ 二 ～，
４ａ
１ 矿 井综 合 防尘 措 施
１ ． １ 除尘通 风措 施
（ ３ ｊ ）
式中， ａ为井巷 的摩 擦阻 力 系数 ； 为粉 尘粒 子 在静
矿 尘粒径 大小 不一 ， 其 中粒径 在 １ ０ ｍ 以下 的
决 定 了喷雾 洒 水 的捕 尘 、 降尘 效 果 。矿 井 粉 尘 分 散 度 比较高 ， 喷雾 水 的水滴 直径 与其 成反 比 ， 水 滴直 径 小， 捕 尘 范 围广 ， 效 果好 。研 究 表 明 ， 水 滴 直径 一 般
在 １ ０～１ ５ Ｉ ． ｚ ｍ时， 捕 尘效果 最好 。
度， ｋ ｇ ／ （ ｓ。 ｍ） 。
煤 尘污染 是诱 发职 业病 的一大 主 因。煤矿 井下
凿岩、 打眼等 作业 产 生 的煤 尘 为岩 巷 掘 进 工作 面两
大 污染 源 ， ９ ５ ％ 以上 尘肺 病患者 发生 于此 ， 严重影 响
由式 （ ２ ） 可知 ， 尘 粒 的沉 降速 度 和 粒 径 的平 方 成 正 比， 所 以尘粒越 大 ， 沉降 速度越 快 。而细微 尘粒
＝
洒水 降 尘 效 果 更 好 ， 通 常 采用 高压 洒水 （ 水压 ＞ ９ ８ １ ０ ｋ Ｐ ａ ） ， 降尘率 可相 对提高 ３ ０ ％， 且 对微 细粉 尘 的抑 制效果 明显 。在 掘进 机 上 采 用低 压 洒 水 ， 降 尘
（ Ｐ 一 Ｐ ） ｇ ｄ ｉ ／ １ ，
（ ２ ） 洒 水 。通 过洒 水 对巷 道 围 岩 、 煤壁 、 支 架 上 的矿 尘进行 湿润 ， 改 善矿井微 气候 ， 使 矿尘粒 间互 相 凝集 ， 增强 附着 力 ， 黏 结在巷 道周 壁不 易飞起 。为使
力 三者平衡 时 ， 即Ｆ ． ． ＝ Ｆ时 ， 尘 粒 的沉 降速度 将达 到 恒 定值 ， 并做等 速沉 降 ， 此 时 的速 度称 为 尘粒 的沉 降 速度 （ 、 ） ， 由式 （ １ ） 导出：