赵各庄矿掘进工作面除尘技术装备的应用
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水分 以后 ， 把除尘器中的气体排出， 除尘器 的除尘机理主要是气流中的粉尘颗粒与除尘器 中的水或者是雾化
以后 的水液滴之间的惯性碰撞 ， 并经水膜 的截 留等作用来除去气流中的粉尘颗粒 的， 总的来说就是水浴 、 水 滴和经离心力产生水膜三个主要的除尘步骤 。被捕获落入水箱里 的粉尘， 沉积到水箱的底部 ， 达到一定的量
和伸缩风筒连接除尘器与风机 ； 这样在掘进机和桥式皮带两侧分别形成两个独立的除尘系统 ， 互不干扰 ， 基
本不影响掘进工人工作。风机选用煤科总院重庆分院研制的对旋流风机 ， 型号为 Ｆ Ｄ Ｃ 一 １ Ｎ ｏ ５ ／ １ １ ， 风量为 １ ４ ０
—
２ ０ ０ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 风压为 ４ ０ ０～ ２ ６ ０ ０ Ｐ ａ ， 电机功率为 ５ ． ５ × ２ Ｋ Ｗ。
示， 主要 由上下导流叶片、 脱水器、 水箱、 外壳、 轴流风机 、 排浆阀和注水孔等组成。
１ 、 ２ － 下导流叶片 ； ３ 一 排浆 阀； ４ 一 轴流风机 ； ５ － 脱水器 ；
６ 一 上导 流叶片 ； ７ 一 外壳 ； ８ － 水面 ； ９ 一 注水孔 ； １ ０ － 水箱。
图 ２ 除尘器结构示意图
一
般除尘器吸尘 口距机掘工作面的距离 可用式（ ２ ） 计算 ， 即
Ｌ 吸≤ Ｉ ． ５ ， ｍ （ ２ ）
由于 Ｓ＝ １ ２ ｍ ， 则 吸≤５ ． ２ ｎ ｌ ， 故在安装除尘器吸风筒时， 吸风 口距工作 面的距离应小于 ５ ｎ ｌ ， 并超前
掘进 司 机处 。
进巷道的断面为矩形 ， 面积为 ４ ０ ０ ０× ３ ０ ０ ０ ｍ ｍ， 断面布置如图 １ 所示。巷道支护形式为 ： ４ ０ ０ ０× ３ ０ ０ ０ ｍ ｍ的 锚网支护； 掘进方式为采用掘进机落煤 ， 沿顶板施工 ， 皮带运煤 ， 锚网支护。采用“ 三、 八” 制作业方式 ， 两班
点 。为此 ， 该矿的粉尘防治已经达到了刻不容缓的地步了。
１ ２ ２ ４掘进工作面位于二水平轴东采区， 为１ ２煤层掘进工作面， 煤层结构单一 ， 中间含有少量灰 一 灰白
色黄铁矿结核 ， 煤层地板稳定性较差 ， 受底鼓及断层 影响， 煤层及产状变化较大。煤层厚度 １ ． ５ ０～ ２ ． ２ ０ ｍ， 平均厚度 １ ． ８ ４ ｍ； 煤层倾角为 ７ ～ｌ ５ 。 ， 平均为 １ １ 。 。工作面地质条件比较复杂 ， 断层构造极为发育 ， 且断层集
之后定期排除， 并及时清洗水箱 ， 补充更换新水 。
３ 通风 除尘系统的设计
高效 的除尘器 ， 虽然有很高的除尘效率， 但如果机掘工作面产生的粉尘绝大多数不能进入除尘器中净化 处理 ， 机掘工作面高浓度 的粉尘仍然不能有效地去除。因此选择合理的配套工艺 ， 充分发挥通风排尘、 控尘 和高效抽尘净化的作用 ， 使之与机掘工作面的生产技术条件 、 特别是与采用 的掘进机相适应 ， 形成一套完整
的通风除尘系统 ， 是实现高效降低机掘工作 面粉尘浓度 的关键所在 。根据林南仓矿 的实际情况采用长压短 抽通风系统 ， 该通风除尘系统不论是管理和维护起来都 比较简单 ， 而且这种通风还能洧 效地排除瓦斯的集聚 和滞留 ， 能很好地实现粉尘的就地净化 ， 从而避免在风筒 中留有积水和粉尘沉积 。该通风系统中工作面风量 由压入式通风机供给， 要通过合理的方法调节风量 ， 保证进入除尘器 的风量大于进人工作面的实际风量 ， 目 的是使工作面风流中含有高浓度的粉尘的气体尽最大量地进入除尘器进行清除， 除 尘后净化的风流 由配套
２ 自激式水浴水膜 除尘器
自 激式水浴水膜除尘器属于湿式除尘器中的一种 ， 它充分地利用了流体力学 中的知识 ， 结合巧妙的机械 结构设计 ， 通过节流引导高速气流冲击液面， 可产生具有 良好运动轨迹的水幕 ， 这个水幕可以把含尘气流 中 的粉尘颗粒捕获， 被捕获的粉尘颗粒 由于重力增加而沉降， 从而获得 良好的除尘效果。除尘器结构如图 ２ 所
含尘气体 由进风 口进入除尘器 ， 遇到除尘器转弯向下的导流叶片冲击水面， 此时较大的粉尘颗粒 由于 自
身的惯性作用落入除尘器的水箱中， 而 比较小的粉尘颗粒随气流以较高速度通过除尘器的上导流叶片间的
第１ 期
陈晓坡 ， 等： 赵各庄矿掘进工作面除尘技术装备的应用
３
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
弯曲通道时， 与激起的大量水滴充分碰撞而被捕获沉降。此后 ， 含有粉尘和水的气流在转动中由于离心力的 作用 ， 在除尘器的内壁上形成水膜 ， 该水膜具有一定的厚度 ， 能将粉尘颗粒捕捉。由脱水机清除掉气流中的
４
河北联合大学学报 （ 自 然科学版）
第３ ５ 卷
９ ２ ％以上 ， 掘进巷道 中的粉尘浓度低于《 煤矿安全规程》 规定的标准 （ 煤巷为 １ ０ ｍ ＃ｍ 。 ） 。而除尘器本身
的除尘效率可达 ９ ６ ％以上 ， 呼吸性粉尘的除尘效率也可达 ９ ４ ％ 以上 。
３ ０ ０
的风机 排进 巷道 中。
根据理论分析和实践经验 ， 压人式通风风筒出风 口到机掘工作面的距离 压 可用式公 （ １ ） 计算 ：
Ｌ 压≤ ５ ， Ｉ ｎ
．
（ １ ）
式 中： Ｉ ｓ ——掘进巷道 的断面积 ， ｍ 。
由于本掘进巷道的断面积为 １ ２ ｉ ｎ ， 则Ｌ 压 ≤１ ７ ． ０ ｍ， 故掘进过程中压人式风筒出风 口距工作面的距离应 小于 １ ７ ｍ。
４ 应用结果分析
按照专业测定粉尘浓度的方法进行数据测定 ， 每组数据都经过多次测定后取平均值。综合统计多次测 定后安装与不安装除尘系统时粉尘浓度的 比较如图３所示。从图中可以看出安装除尘器后各个测点的粉尘 浓度都比没有安装除尘器有大幅度的降低。粉尘浓度沿巷道的分布规律是随离工作面距离 的增大而大大减 少， 掘进机转载处的粉尘浓度都在 Ｉ ｍ ｇ ／ ｍ 。 一 ６ ｍ ｇ ／ ｍ 。 之间 ， 说明安装除尘系统后掘进巷道 中的粉尘浓度大 大降低 ， 掘进工作面的作业环境得到大大改善。经测试除尘 系统装置于出口处后 ， 巷道 中粉尘的降尘效率达
１ 工程 背景
开滦集 团赵各庄是 国有大型煤矿之一 ， 整个井田位于一个大的盆状向斜构造内， 总体呈现为一个不规则 的椭圆形。井田东西长 ７ ｋ ｍ， 南北宽 ３ ． ５ ｋ ｍ， 面积 ２ ２ ｋ ｍ 。近年来 ， 由于矿井改扩建 ， 各种大功率设备相继
投入使用 ， 掘进工作面配风量大幅提高， 使得掘进工作面产尘强度逐渐增大 。虽然工作 面采用了喷雾降尘、 煤层浅孔注水、 拦巷喷雾等除尘措施 ， 但降尘效果较差， 掘进工作面粉尘浓度最高时达 ６ ５ ０ ｍ ｇ ／ ｍ 以上， 作业 场所空气污染严重。据统计 ， ２ ０ １ ０年以来 ， 职工年体检查 出的矽肺病较 ２ ０ ０ ８年以前每年增加 ０ ． ３ 个百分
褐色细腻、 含根化石 、 块状 灰 白色 、 上部略细块状 、 下部交错层理发育
细砂岩
１ ＿ 手 Ｂ 板； ２ 一 ２ ２ｘ ２ ２ ０ ０锚杆 ； ３ － 金属 网； ４ 一 电缆 ； ５ － 供 水管 ； ６ 一 排水管 ； ７ － 风筒 ； ８ － 梯子架 ； ９ － 皮带。
图 １ 巷道 断面示意 图
除尘器排放 Ｅ ｌ 与供风风筒 的控尘装置前端 出风 口的重叠段距离 ￡ 排 可按公式 （ ３ ） 计算 ， 即
Ｌ 排≤２ ， ｍ 应小于 ７ ｍ。 （ ３ ）
具体到本巷道 Ｓ＝ １ ２ ｍ ， Ｌ 排 ≤６ ． ９ ｍ， 故除尘器排放 口与供风风筒的控尘装置前端出风 Ｅ ｌ 的重叠段距离 本通风除尘系统允许工作面有部分风流循环（ 循环风量率取 １ ５ ％） ， 这样可使工作面的含尘空气得到充 分净化。除尘器和风机安装在桥式皮带两侧 ， 风机选用 ２ ． ２ Ｋ Ｗ 的轴流式风机。在掘进机两侧悬挂吸风筒 （ 吸风筒断面为 ５ ０ ０× ２ ０ ０ ｍ ｉ ｌ ｌ ， 用２ ｍ ｍ钢板加工而成） ， 吸尘罩安装在掘进机两侧上 ， 它们之 间分别用钢性
第３ ５ 卷
第１ 期
河北联合大学学报 （ 自然科学版）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｔ ｅ ｄ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ．１
关 键词 ： 掘进 工作 面 ； 粉尘； 通风 系统 ； 除 尘
摘
要： 掘进 工作 面 的防 尘降 尘是 煤矿 安全 生 产的 重要 工作 ， 主要 介 绍 了 自激 式水膜 除尘 器除
尘原理、 结构特征和工作机理， 分析 了掘进工作面通风除尘系统的工艺参数 ， 并在开滦集 团赵 各庄矿掘进工作面进行 了实际应 用， 达到 了比较好 的除尘效果 ， 有效地改善 了工人 的工作环
’ 。
ｊ
Ｉ
Ｉ
ｇ ２５ ０
＼ ＼
２０ ０
１ ５ ０
＼
．
１ Ｏ ０
ｌ 一— — ＼ 一 Ｘ ｊ 农 ｉ Ｉ 农 且 ｌ ｛ ＼ — — ｌ ｌ Ｉ
中分布于风道一侧 ， 断层走向多呈北西方向， 主要为正断层。受断层切割、 牵引作用 ， 断层带附近煤层顶板稳
定性差 ， 煤层厚度及 产状变化 很大 。煤层顶底 板情 况如表 １ 所示 ， 该 工作 面煤层 的 Ｃ Ｈ 绝对 涌 出量 为
Ｏ． ２ ６ ｍ。 ／ ｍｉ ｎ， Ｃ Ｏ 绝对涌 出量为 Ｏ ． ４ １ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 煤尘爆炸指数为 ４ ３ ． １ ９ ％， 煤层 自然发火期为 ８～ １ ５ 个月。掘
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － ０ ５ － １ １
２
．
河北联合大学学报（ 自 然科学版）
第３ ５ 卷
老
顶
泥质粉砂岩
泥质及砂岩 泥 岩
７． ０
深灰色、 中部含有大量铁质结核
直接顶 直接底
老 底
１ ３． ５ １ Ｏ． ３ Ｏ ８． ２
黑一 灰黑色、 下部为 泥岩 、 上部为砂岩
２ ０ １ ３年 １月
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ３
文章编 号 ： ２ ０ ９ ５ － ２ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ０ １ － ０ ４
赵 各 庄 矿 掘 进 工 作 面 除 尘技 术 装 备 的应 用
陈晓坡 ， 浑 宝炬 ， 刘建庄
（ 河北联合大学 矿业工程学院 ， 河北 唐山 ０ ６ ３ ０ ０ ９ ）
境， 保护了工作人 员的身体健康 ， 保证 了矿井的安全生产。 中图分类 号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ４ 文献 标 志码 ： Ａ
０ 引 言
粉尘是煤矿五大灾害之一， 在我国历史上曾发生多起煤尘爆炸事故 ， 造成 了重大人员伤亡及财产损失。 煤尘还可以诱发矿工多种职业病 ， 严重影响着矿井井下工人的身体健康 。在煤矿的生产 中， 无论是矿井的安 全生产还是工人的职业健康都受到了粉尘的严重威胁 ， 高浓度的粉尘是煤矿的重大安全隐患 引， 因此煤矿 企业应对粉尘的危害给予足够的重视并加大对粉尘 的防治工作。随着机械化水平 的不断提高 ， 矿井粉尘的 产生量越来越大 ， 其 中掘进工作面是煤矿产尘量最多 的尘源之一ｌ ３ ， 目前开滦集 团赵各庄矿煤层普遍较 硬， 采煤机、 掘进机割煤产生的粉尘浓度较大， 而防尘除尘设备安装使用不到位使得粉尘浓度超过 国家安全 卫生标准。经过大量的实验研究赵各庄矿在掘进工作面上使用 了除尘效果 比较好 的 自 激式水膜除尘器 ， 经 过除尘器的综合测评 ， 除尘器的总除尘率达到了９ ６ ％以上 ， 因此该除尘器适合于赵各庄矿掘进工作面除尘 ， 为矿山的安全生产提供 了保 障。
以后 的水液滴之间的惯性碰撞 ， 并经水膜 的截 留等作用来除去气流中的粉尘颗粒 的， 总的来说就是水浴 、 水 滴和经离心力产生水膜三个主要的除尘步骤 。被捕获落入水箱里 的粉尘， 沉积到水箱的底部 ， 达到一定的量
和伸缩风筒连接除尘器与风机 ； 这样在掘进机和桥式皮带两侧分别形成两个独立的除尘系统 ， 互不干扰 ， 基
本不影响掘进工人工作。风机选用煤科总院重庆分院研制的对旋流风机 ， 型号为 Ｆ Ｄ Ｃ 一 １ Ｎ ｏ ５ ／ １ １ ， 风量为 １ ４ ０
—
２ ０ ０ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 风压为 ４ ０ ０～ ２ ６ ０ ０ Ｐ ａ ， 电机功率为 ５ ． ５ × ２ Ｋ Ｗ。
示， 主要 由上下导流叶片、 脱水器、 水箱、 外壳、 轴流风机 、 排浆阀和注水孔等组成。
１ 、 ２ － 下导流叶片 ； ３ 一 排浆 阀； ４ 一 轴流风机 ； ５ － 脱水器 ；
６ 一 上导 流叶片 ； ７ 一 外壳 ； ８ － 水面 ； ９ 一 注水孔 ； １ ０ － 水箱。
图 ２ 除尘器结构示意图
一
般除尘器吸尘 口距机掘工作面的距离 可用式（ ２ ） 计算 ， 即
Ｌ 吸≤ Ｉ ． ５ ， ｍ （ ２ ）
由于 Ｓ＝ １ ２ ｍ ， 则 吸≤５ ． ２ ｎ ｌ ， 故在安装除尘器吸风筒时， 吸风 口距工作 面的距离应小于 ５ ｎ ｌ ， 并超前
掘进 司 机处 。
进巷道的断面为矩形 ， 面积为 ４ ０ ０ ０× ３ ０ ０ ０ ｍ ｍ， 断面布置如图 １ 所示。巷道支护形式为 ： ４ ０ ０ ０× ３ ０ ０ ０ ｍ ｍ的 锚网支护； 掘进方式为采用掘进机落煤 ， 沿顶板施工 ， 皮带运煤 ， 锚网支护。采用“ 三、 八” 制作业方式 ， 两班
点 。为此 ， 该矿的粉尘防治已经达到了刻不容缓的地步了。
１ ２ ２ ４掘进工作面位于二水平轴东采区， 为１ ２煤层掘进工作面， 煤层结构单一 ， 中间含有少量灰 一 灰白
色黄铁矿结核 ， 煤层地板稳定性较差 ， 受底鼓及断层 影响， 煤层及产状变化较大。煤层厚度 １ ． ５ ０～ ２ ． ２ ０ ｍ， 平均厚度 １ ． ８ ４ ｍ； 煤层倾角为 ７ ～ｌ ５ 。 ， 平均为 １ １ 。 。工作面地质条件比较复杂 ， 断层构造极为发育 ， 且断层集
之后定期排除， 并及时清洗水箱 ， 补充更换新水 。
３ 通风 除尘系统的设计
高效 的除尘器 ， 虽然有很高的除尘效率， 但如果机掘工作面产生的粉尘绝大多数不能进入除尘器中净化 处理 ， 机掘工作面高浓度 的粉尘仍然不能有效地去除。因此选择合理的配套工艺 ， 充分发挥通风排尘、 控尘 和高效抽尘净化的作用 ， 使之与机掘工作面的生产技术条件 、 特别是与采用 的掘进机相适应 ， 形成一套完整
的通风除尘系统 ， 是实现高效降低机掘工作 面粉尘浓度 的关键所在 。根据林南仓矿 的实际情况采用长压短 抽通风系统 ， 该通风除尘系统不论是管理和维护起来都 比较简单 ， 而且这种通风还能洧 效地排除瓦斯的集聚 和滞留 ， 能很好地实现粉尘的就地净化 ， 从而避免在风筒 中留有积水和粉尘沉积 。该通风系统中工作面风量 由压入式通风机供给， 要通过合理的方法调节风量 ， 保证进入除尘器 的风量大于进人工作面的实际风量 ， 目 的是使工作面风流中含有高浓度的粉尘的气体尽最大量地进入除尘器进行清除， 除 尘后净化的风流 由配套
２ 自激式水浴水膜 除尘器
自 激式水浴水膜除尘器属于湿式除尘器中的一种 ， 它充分地利用了流体力学 中的知识 ， 结合巧妙的机械 结构设计 ， 通过节流引导高速气流冲击液面， 可产生具有 良好运动轨迹的水幕 ， 这个水幕可以把含尘气流 中 的粉尘颗粒捕获， 被捕获的粉尘颗粒 由于重力增加而沉降， 从而获得 良好的除尘效果。除尘器结构如图 ２ 所
含尘气体 由进风 口进入除尘器 ， 遇到除尘器转弯向下的导流叶片冲击水面， 此时较大的粉尘颗粒 由于 自
身的惯性作用落入除尘器的水箱中， 而 比较小的粉尘颗粒随气流以较高速度通过除尘器的上导流叶片间的
第１ 期
陈晓坡 ， 等： 赵各庄矿掘进工作面除尘技术装备的应用
３
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
弯曲通道时， 与激起的大量水滴充分碰撞而被捕获沉降。此后 ， 含有粉尘和水的气流在转动中由于离心力的 作用 ， 在除尘器的内壁上形成水膜 ， 该水膜具有一定的厚度 ， 能将粉尘颗粒捕捉。由脱水机清除掉气流中的
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河北联合大学学报 （ 自 然科学版）
第３ ５ 卷
９ ２ ％以上 ， 掘进巷道 中的粉尘浓度低于《 煤矿安全规程》 规定的标准 （ 煤巷为 １ ０ ｍ ＃ｍ 。 ） 。而除尘器本身
的除尘效率可达 ９ ６ ％以上 ， 呼吸性粉尘的除尘效率也可达 ９ ４ ％ 以上 。
３ ０ ０
的风机 排进 巷道 中。
根据理论分析和实践经验 ， 压人式通风风筒出风 口到机掘工作面的距离 压 可用式公 （ １ ） 计算 ：
Ｌ 压≤ ５ ， Ｉ ｎ
．
（ １ ）
式 中： Ｉ ｓ ——掘进巷道 的断面积 ， ｍ 。
由于本掘进巷道的断面积为 １ ２ ｉ ｎ ， 则Ｌ 压 ≤１ ７ ． ０ ｍ， 故掘进过程中压人式风筒出风 口距工作面的距离应 小于 １ ７ ｍ。
４ 应用结果分析
按照专业测定粉尘浓度的方法进行数据测定 ， 每组数据都经过多次测定后取平均值。综合统计多次测 定后安装与不安装除尘系统时粉尘浓度的 比较如图３所示。从图中可以看出安装除尘器后各个测点的粉尘 浓度都比没有安装除尘器有大幅度的降低。粉尘浓度沿巷道的分布规律是随离工作面距离 的增大而大大减 少， 掘进机转载处的粉尘浓度都在 Ｉ ｍ ｇ ／ ｍ 。 一 ６ ｍ ｇ ／ ｍ 。 之间 ， 说明安装除尘系统后掘进巷道 中的粉尘浓度大 大降低 ， 掘进工作面的作业环境得到大大改善。经测试除尘 系统装置于出口处后 ， 巷道 中粉尘的降尘效率达
１ 工程 背景
开滦集 团赵各庄是 国有大型煤矿之一 ， 整个井田位于一个大的盆状向斜构造内， 总体呈现为一个不规则 的椭圆形。井田东西长 ７ ｋ ｍ， 南北宽 ３ ． ５ ｋ ｍ， 面积 ２ ２ ｋ ｍ 。近年来 ， 由于矿井改扩建 ， 各种大功率设备相继
投入使用 ， 掘进工作面配风量大幅提高， 使得掘进工作面产尘强度逐渐增大 。虽然工作 面采用了喷雾降尘、 煤层浅孔注水、 拦巷喷雾等除尘措施 ， 但降尘效果较差， 掘进工作面粉尘浓度最高时达 ６ ５ ０ ｍ ｇ ／ ｍ 以上， 作业 场所空气污染严重。据统计 ， ２ ０ １ ０年以来 ， 职工年体检查 出的矽肺病较 ２ ０ ０ ８年以前每年增加 ０ ． ３ 个百分
褐色细腻、 含根化石 、 块状 灰 白色 、 上部略细块状 、 下部交错层理发育
细砂岩
１ ＿ 手 Ｂ 板； ２ 一 ２ ２ｘ ２ ２ ０ ０锚杆 ； ３ － 金属 网； ４ 一 电缆 ； ５ － 供 水管 ； ６ 一 排水管 ； ７ － 风筒 ； ８ － 梯子架 ； ９ － 皮带。
图 １ 巷道 断面示意 图
除尘器排放 Ｅ ｌ 与供风风筒 的控尘装置前端 出风 口的重叠段距离 ￡ 排 可按公式 （ ３ ） 计算 ， 即
Ｌ 排≤２ ， ｍ 应小于 ７ ｍ。 （ ３ ）
具体到本巷道 Ｓ＝ １ ２ ｍ ， Ｌ 排 ≤６ ． ９ ｍ， 故除尘器排放 口与供风风筒的控尘装置前端出风 Ｅ ｌ 的重叠段距离 本通风除尘系统允许工作面有部分风流循环（ 循环风量率取 １ ５ ％） ， 这样可使工作面的含尘空气得到充 分净化。除尘器和风机安装在桥式皮带两侧 ， 风机选用 ２ ． ２ Ｋ Ｗ 的轴流式风机。在掘进机两侧悬挂吸风筒 （ 吸风筒断面为 ５ ０ ０× ２ ０ ０ ｍ ｉ ｌ ｌ ， 用２ ｍ ｍ钢板加工而成） ， 吸尘罩安装在掘进机两侧上 ， 它们之 间分别用钢性
第３ ５ 卷
第１ 期
河北联合大学学报 （ 自然科学版）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｔ ｅ ｄ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ．１
关 键词 ： 掘进 工作 面 ； 粉尘； 通风 系统 ； 除 尘
摘
要： 掘进 工作 面 的防 尘降 尘是 煤矿 安全 生 产的 重要 工作 ， 主要 介 绍 了 自激 式水膜 除尘 器除
尘原理、 结构特征和工作机理， 分析 了掘进工作面通风除尘系统的工艺参数 ， 并在开滦集 团赵 各庄矿掘进工作面进行 了实际应 用， 达到 了比较好 的除尘效果 ， 有效地改善 了工人 的工作环
’ 。
ｊ
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ｇ ２５ ０
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２０ ０
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１ Ｏ ０
ｌ 一— — ＼ 一 Ｘ ｊ 农 ｉ Ｉ 农 且 ｌ ｛ ＼ — — ｌ ｌ Ｉ
中分布于风道一侧 ， 断层走向多呈北西方向， 主要为正断层。受断层切割、 牵引作用 ， 断层带附近煤层顶板稳
定性差 ， 煤层厚度及 产状变化 很大 。煤层顶底 板情 况如表 １ 所示 ， 该 工作 面煤层 的 Ｃ Ｈ 绝对 涌 出量 为
Ｏ． ２ ６ ｍ。 ／ ｍｉ ｎ， Ｃ Ｏ 绝对涌 出量为 Ｏ ． ４ １ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 煤尘爆炸指数为 ４ ３ ． １ ９ ％， 煤层 自然发火期为 ８～ １ ５ 个月。掘
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － ０ ５ － １ １
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河北联合大学学报（ 自 然科学版）
第３ ５ 卷
老
顶
泥质粉砂岩
泥质及砂岩 泥 岩
７． ０
深灰色、 中部含有大量铁质结核
直接顶 直接底
老 底
１ ３． ５ １ Ｏ． ３ Ｏ ８． ２
黑一 灰黑色、 下部为 泥岩 、 上部为砂岩
２ ０ １ ３年 １月
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ３
文章编 号 ： ２ ０ ９ ５ － ２ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ０ １ － ０ ４
赵 各 庄 矿 掘 进 工 作 面 除 尘技 术 装 备 的应 用
陈晓坡 ， 浑 宝炬 ， 刘建庄
（ 河北联合大学 矿业工程学院 ， 河北 唐山 ０ ６ ３ ０ ０ ９ ）
境， 保护了工作人 员的身体健康 ， 保证 了矿井的安全生产。 中图分类 号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ４ 文献 标 志码 ： Ａ
０ 引 言
粉尘是煤矿五大灾害之一， 在我国历史上曾发生多起煤尘爆炸事故 ， 造成 了重大人员伤亡及财产损失。 煤尘还可以诱发矿工多种职业病 ， 严重影响着矿井井下工人的身体健康 。在煤矿的生产 中， 无论是矿井的安 全生产还是工人的职业健康都受到了粉尘的严重威胁 ， 高浓度的粉尘是煤矿的重大安全隐患 引， 因此煤矿 企业应对粉尘的危害给予足够的重视并加大对粉尘 的防治工作。随着机械化水平 的不断提高 ， 矿井粉尘的 产生量越来越大 ， 其 中掘进工作面是煤矿产尘量最多 的尘源之一ｌ ３ ， 目前开滦集 团赵各庄矿煤层普遍较 硬， 采煤机、 掘进机割煤产生的粉尘浓度较大， 而防尘除尘设备安装使用不到位使得粉尘浓度超过 国家安全 卫生标准。经过大量的实验研究赵各庄矿在掘进工作面上使用 了除尘效果 比较好 的 自 激式水膜除尘器 ， 经 过除尘器的综合测评 ， 除尘器的总除尘率达到了９ ６ ％以上 ， 因此该除尘器适合于赵各庄矿掘进工作面除尘 ， 为矿山的安全生产提供 了保 障。