摘要：掘进机在非煤矿山应用中的产尘治理，利用高效湿式就地净化除尘处理技术和高压水流雾化降尘技术，结合局部机械通风系统、个体防护，对掘进机作业面的粉尘进行综合治理，能够减少粉尘对作业人员的危害，改善作业环境，从而发挥掘进机效率，提高井巷掘进速度。本文结合某矿业公司案例，探讨掘进机在非煤矿山应用中的产尘治理。以期为掘进机在非煤矿山应用提供些许借鉴。
关键词：掘进机，粉尘防治，除尘技术
某矿业公司在扩建工程中，为了赶工期而进行一系列的连续作业，因此，存井下产生了大量的尘埃。该公司在非煤矿山第一次使用巷道掘进机，用于马路坪矿700 m中段巷道掘进，以加快井巷的施工进度，但掘进机在掘进作业中产尘量特别大，而其自身喷雾除尘系统及传统的防尘技术难以有效地抑制和减少粉尘产生，结果导致工人视距小，掘进机作业断断续续，严重影响掘进机效率的发挥。鉴于此，笔者建议采用高压水流的雾化降尘技术和高效湿式的除尘技术，从源头上改善工人们的作业环境，让掘进机真正发挥自己的优势，从而迸一步地提高井巷的掘进效率。
1掘进机产尘量与产尘的特点
1.1掘进机产尘量
在掘进机开始使用的时候，作业面有效距离分别为20m、15m、5m时的测定结果为：呼吸性粉尘4.8mg／m3、6.7mg／m3、7.8mg／m3，产生的总尘埃量分别为51mg／m3、66mg／m3、169mg／m3，都远远超过国家所规定的矿山粉尘的具体标准值10mg／m3，和2mg／m3。
1.2掘进机产尘特点
根据现场实际考察发现，引发产尘量多少与粉尘浓度变化的因素主要是悬臂的位置、岩石的性质、切割头力学参数、喷雾洒水强度以及切割头距底板工作高度等。所有的粉尘红工程项目的工作面上都足以不均匀的形态所分布，主要足以气浪状和注射状为主，散发进大气从而弥漫和充斥这整个工作面。在无风的情况下进行作业，其所产生的含尘气流，以平均速度0.5m～1.0 m／s向外喷射，若不能进行有效的处理，该气流就可能会导致作业人员在短时间内窒息，司机因为长时间处于混浊气流之中，无法准确地操纵设备，所以严重地影响了掘进机的有效工作效率。
2非煤矿山中掘进机产尘治理
2.1井下常用综合防尘措施
目前井下常用综合防尘措施有：通风除尘、湿式作业、密闭抽尘、净化风流、个体防护等，但在开阳磷矿掘进机防尘中的降尘效果均不明显。
根据掘进机在作业破岩所产生粉尘的特点，特别是切割上部岩面时，粉尘产生的量最大，同时扩散的速度也是最快的情况，结合掘进机连续作业、掘进巷道断面大、产尘量大等特点，确定掘进机主要防尘措施：高速高雾化水雾流降尘技术及高效湿式就地净化除尘处理技术。
2.2高速高雾化水雾流降尘技术
2.2.1高速高雾化水雾流系统主要是由高压泵、过滤装置、喷雾装置与电控装置所组成。
2.2.2技术参数的选用
(1)高压泵
参照高压喷嘴雾化水压的具体要求，通常都足采用BP25／12装置的喷雾泵；
(2)喷雾装置
喷雾装置的合理设计是提高喷雾降尘效果的前提保障，应该充分依据掘进机自身的喷雾系统特点，选用适合其发挥最大优势的装备设置。实验表明，设置8个高压喷雾降尘喷嘴效果最佳，让设备喷雾覆盖整个截割头，这样就能减缓粉尘量的增加同时还能阻止粉尘迅速外流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆门字结构的喷雾装置上，最好两边都焊接两个倾角15O的喷嘴，确保喷雾角度，才能有效地覆盖整个掘进机的截割头，这样既减少了水雾对司机视野的影响还确保了最佳的喷雾效果；
(3)过滤装置
不能忽视水路系统中的杂质给高压泵所带来的喷嘴的堵塞和破坏，所以一定要在供水管路的系统上安置一个可以自动反复冲洗过滤的过滤装置，技术参数：适用水压≤4MPa，过滤能力≥200L／min。过滤精度≤10μm；
(4)电控系统
参考掘进机的备用锚杆钻机的实际电控系统容量，要根据实际作业情况，进行重新的选用榆测的电流变送器的测量范围、精度；
(4)供水管路。将掘进机的原供水管路进行改进，采用冷却系统的用水，分为二条供水管路，一条为湿式除尘风机使用，另一条引到高压泵，供喷雾系统使用，做到既满足掘进机正常作业时最少系统冷却水量要求，又满足湿式除尘风机用水和喷雾除尘用水的需要。
2.2.3降尘效果
通过对除尘风机进风处的观察，高雾水流加速了呼吸性粉尘的凝集，阻击了粉尘的随风扩散，雾化粉尘颗粒加大，增强了雾化粉尘的自降力。
2.3高效湿式就地净化除尘处理技术
掘进机作业时采用传统的局部压入式通风方法，风机直接将新鲜气流引入工作面，并形成对操作司机的罩射，虽然解决了操作司机的通风防尘问题，但大量的含尘空气完全依靠新风的稀释与粉尘的高雾水自然沉降，对巷道通风防尘效果甚微，不能解决后续工作人员的防尘要求，生产难以继续。
为解决掘进工作面的粉尘污染问题，根据现有局部通风系统，选用长压短抽的局部循环通风工艺，采用高效湿式就地净化除尘处理技术：即在产尘尘源附近，尽量在粉尘还未飘扬起来时，通过除尘器(湿式振弦捕尘器)进行抽吸捕获，对粉尘进行集中就地喷雾除尘，减少粉尘的扩散和对巷道的污染，彻底解决掘进机使用中的防尘难题。
2.3.1湿式振弦除尘风机的选用
通常情况下，除尘风机的风量越大，粉尘浓度的沉降就会越有效果。所以，通过不断地加大循环风量，可以有效地提高除尘风机的降尘效率，有利于工作面的快速通风。在实际工作中，因为掘进机主要足用在红页岩中掘进中，加上巷道断面尺寸大，会选用“KCS-4088ZZ”矿用湿式振弦除尘风机。
2.3.2安装
由于风机采用抽出式，距作业点越近效果越好，结合掘进机的结构布置和湿式除尘风机的外形尺寸，将风机安装在掘进机的左后部(液压油箱上)，距作业点为3m，随掘进机移动而移动，形成移动式除尘系统，保证了除尘效果。
2.3.3净化除尘效果
掘进机作业时可明显观察到含尘空气被吸入湿式除尘风机口，经处理后，风机出风口的含尘量明显大幅度减少，巷道的能见度得到提高，减少了粉尘扩散对巷道造成的二次污染；作业面工作2～3min后，清晰可见，保证了作业面的安全监护，作业环境得到改善。
经多次测试，除尘风机出口处的粉尘浓度约为4mg／m3，掘进机司机处风流经新风稀释后，粉尘浓度达到2.71 mg／m3，经个体防护后，粉尘浓度达到安全要求。
综上，采用掘进机在非煤矿山中进行产尘治理 ，不仅解决了巷道掘进机在非煤矿山快速掘进时产尘量大的问题，而且对未来连续采矿设备的通风防尘具有重要参考意义。以上主要针对掘进机在使用中的产尘情况及特点，提出采用高速高雾化水雾流降尘技术、高效湿式就地净化除尘处理技术，对掘进机作业中产生的粉尘进行联合治理，治理效果达到了国家规定的矿山粉尘标准。工人作业环境好，有利于提高生产效率与减少安全事故的发生。
参考文献：
[1]徐伟伟.非煤矿山安全生产状况根本好转对策措施探讨[J].中国安全生产科学技术，2016年z1.
[2]于慧爽，徐宗武.非煤矿山行业中的事故致因理论分析[J].山东化工，2017年6期.
[3]邹常富.非煤矿山露天开采粉尘防治现状及发展方向[J].现代矿业，2017年12期.
[4]刘宏韬.非煤矿山安全生产管理的要点分析[J].中国科技纵横，2017年14期.
论文作者:孙福龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/18
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