矿井主要除尘设备的改进与应用

矿井主要除尘设备的改进与应用

摘要：对矿井生产过程中的粉尘进行全面的解决，为了进一步的减小粉尘的危害，要根据在生产过程中的粉尘以及粉尘特征的特点来设计出合理的风水联动喷

雾降尘装置，这样就直接解决了出水不出屋的情况，同时也直接增加了喷雾装饰

自身的雾化效果，这样可以有效地对粉尘进行治理，使得矿井中的粉尘治理可以

得到有效的提升。本文主要是从除尘设备的革新与除尘技术进行阐述。

关键词：粉尘危害；降尘；除尘技术；设备革新

引言：粉尘是在煤矿开采、运输等过程中出现的，粉尘对煤矿的安全生产有

着较大的影响，是诱发煤尘爆炸事故、威胁作业人员以及身体健康、引发职业病

和影响作业安全的主要因素，煤矿在日常生产过程中经常出现爆破、挖掘机截隔、喷浆作业、运输中产生的粉尘，同时和机械化是有着很大的关系。随着机械化水

平的提升，粉尘的产量也会逐渐的增加，同时粉尘对人体的危害也是比较大的，

因此，加强对煤矿的防尘是十分重要的，应该加强对煤矿粉尘的综合治理，加强

防尘设备的革新。

一、概述

矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称。矿尘分

浮游矿尘和沉积矿尘，二者在不同环境下可以相互转化。浮游矿尘在空气中飞扬

的时间不仅与尘粒的大小、重量、形式等有关，还与空气的湿度、风速等大气参

数有关。采掘工作面的矿尘主要在钻眼、爆破、采煤机割煤、移架放顶、装载运

输等环节产生。根据统计，采煤工作面产尘量约占矿井总产尘量的 45%～80%，

掘进工作面约占 20%～38%。矿尘的产生不仅污染工作场所，危害人体健康，加

速机械磨损，而且在一定条件下可造成煤尘或瓦斯煤尘爆炸，给矿井酿成严重灾害。在国外，主要采用煤层注水、喷雾降尘、利用除尘器除尘和泡沫除尘等措施，其中湿式纤维除尘器、湿式洗涤除尘器和泡沫除尘等得到了广泛应用，除尘效果

较好。在国内，比较成熟的经验和措施主要有煤层注水、通风除尘、湿式作业、

净化风流、个体防护等措施。除尘装置和测尘仪器也在不断更新完善，这对进一

步改善作业环境，提高职工健康有着十分重要的意义。

二、国内除尘技术应用现状

（一）煤层注水

煤层注水是行之有效的减尘措施。煤层注水是通过钻孔将高压水注入煤体内部，将煤体裂隙中存在的原生煤尘湿润并粘结，使其在破碎时失去飞扬能力，而

且均匀湿润的煤体在开采中受到破碎时，绝大多数破碎面均有水存在，从而消除

了细粒煤尘的飞扬，预防了浮尘的产生。主要防尘方法有：

（二）综合防尘

矿山综合防尘主要采取的是降尘措施。降尘措施是指采用各种技术手段减少

矿山粉尘的产生量、降低空气中的粉尘浓度，以防止粉尘对人体、矿山等产生危害。综合防尘技术措施主要分为通风除尘、湿式作业、净化风流、个体防护等措施。

（1）通风除尘

通风除尘是指通过风流的流动将井下作业点的悬浮矿尘带出，降低作业场所

的矿尘浓度。因此，搞好矿井通风工作能有效地稀释和及时地排出矿尘。影响通

风除尘效果的主要因素是风速及矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等。风速过低

或过高均达不到理想的除尘效果，一般来说，掘进工作面的最优风速为 0.4～

0.7m/s，综采工作面为 1.5～2.5m/s。

（2）湿式作业

湿式作业是利用水或其它液体，使之与尘粒相接触而捕集粉尘的方法。开掘

巷道主要采取以湿式凿岩为主，配合喷雾洒水等防尘技术措施。采煤工作面采取

的主要措施有：煤壁湿式打钻、两巷喷雾洒水、采煤机内外喷雾、综放工作面放

煤口喷雾、支架架间喷雾、各转载点喷雾等。

（3）净化风流

净化风流是使巷道中含尘的空气通过一定的设施或设备，将矿尘捕获的技术

措施。目前使用较多的是水幕和湿式除尘装置。

（三）物理化学防尘

隔离尘源防尘：隔离尘源防尘主要是隔绝与封闭采煤工作面的尘源，避免采

场作业人员与煤尘接触。主要有隔尘风帘防尘和黏尘帘防尘。隔尘风帘防尘是在

工作面产尘源附近设置风帘，阻止呼吸性粉尘向作业人员扩散。风帘大小可根据

现场空间确定。黏尘帘防尘是在产尘源附近张挂由多面空心球组成的，球上沾有

黏尘剂的帘状隔尘装置，用于黏结风流中的粉尘。

（四）化学降尘剂防尘

由于水的表面张力较高，微细粉尘不容易被水迅速有效地湿润，致使降尘效

果不佳。水中添加降尘剂后，可大大增加水溶液对粉尘的侵润性，从而提高降尘

效率【1】。

三、主要除尘设备的改进和应用

（一）矿用干式除尘器工艺系统布置

矿用干式除尘器工艺系统布置的工作原理为：工作时，因对旋轴流风机的抽吸，管道气体从进气口进入除尘室内，空气分布板的作用下，部分尘埃气体厚厚

的尘埃粒子和撞碰失去动能的发生和灰装置底部的沉集，其余的粉尘进入灰尘过

滤室，在布朗和筛滤的共同作用下，使粉尘沉积在滤筒表面，墨盒净化后的气体

由口岸进入净气室内，通过风机出口。随着表面粉尘层厚度的增加，过滤器的阻

力增大，阻力达到一定的值。脉冲阀打开，空气箱通过喷嘴流量导向装置，在短

时间内进入快速膨胀的弹壳内，在灰尘表面上的振动变形弹匣，被剥离成灰装置。

（二）煤矿用转载点封闭捕尘罩

煤矿在进行转载点进行除尘的时候，在正常工作的时候，在转载点进行作业

的情况下，风压的因素会导致灰尘会变大，在风流的影响之下在封闭的空间之内

风尘会更加的变大。在这样的时候会导致控制粉尘的力度不够。这种除尘方法在

局部封闭的产尘点的功能，安装使用压缩空气驱动超声雾化器，当高速流的共振

腔雾化器，气流出口和腔之间由于收集和产生超声波，超声场，注入水快速水雾

化成密集的细水雾，这种雾粒径比普通喷雾器喷出的雾颗粒大小少 10倍。水迅

速收集和凝结细粉尘，使灰尘，特别是可呼吸的灰尘，迅速落在尘点，并实现粉

尘抑制。由于除尘器的机理完全不同于普通的喷雾除尘器，一些用水量除尘器，

被称为超声波干雾除尘器，避免干、湿式除尘器的使用问题和清灰工作带来二次

污染。

（三）水力引射式钻孔捕尘

主要是针对每层钻孔作业的情况下运煤转载点产生的除尘原理进行分析，并

且对钻孔得到每层钻孔作业除尘措施包括两个方面，一部分是煤尘的控制，另外

一部分是收集煤尘和除尘，并且根据此原理来开发引射钻孔捕尘器，在矿井工作中，钻孔是工作中的经常事情，所以在进行钻孔工作的时候，第一个是开阀和液