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巖巷炮掘工作面泡沫降塵技術

2019-04-10 11:42
粉塵是巷道掘進中的必然產物,同時也是礦井的五大災害之一,嚴重威脅著煤礦企業的安全生產。工人在高濃度粉塵的風流中作業,僅依靠口罩等進行防塵,呼吸環境較差,長時間工作極易患塵肺病。
隨著煤炭市場需求的增加,煤礦生產加劇,粉塵產生量也大幅增加。礦井采用機械化設備掘進,使用降塵設備進行降塵,起到了一定效果,對于炮掘工作面,采用高壓噴水、除塵器、安裝水幕、個人防護等措施,仍不能滿足現場使用要求。部分礦井綜掘工作面使用泡沫除塵工藝,耗水量小,效率高,特別是呼吸性粉塵的除塵效果更為明顯,將泡沫降塵技術與炮掘工藝相結合進行巷道掘進,是未來煤礦巷道掘進的重要發展方向之一。
掘進巷道粉塵具有粒徑范圍廣、化學成分多樣、表面帶電等特點。粒徑范圍主要受巖石堅固性、爆炸沖擊波等因素決定,在爆炸過程中,沖擊波無規則破裂巖石,遇夾矸層時較多時,粉塵更易產生。其次巖石成分的復雜性,造成粉塵顆粒的化學成分多樣,粉塵運動過程中,由于互相碰撞,帶有電性。
泡沫可以有效捕捉風流中的各種粉塵,具有下列特性:(1)除塵劑溶液液體分子之間表面張力小,形成的泡沫易于增大;(2)穩定性好,泡沫增大后,不易破碎,保持時間長,且可以承受一定顆粒的撞擊;(3)具有改變粉塵表面性質的特性,使之易于吸附在泡沫表面;(4)產生的泡沫分散均勻、數目眾多;(5)帶有與粉塵顆粒相反的電性,易于中和帶電粉塵;(6)來源廣泛,價格低廉,綠色環保。
部分粉塵與風流中漂浮的泡沫顆粒相撞,被泡沫黏附,部分粉塵由于電性被泡沫吸附,部分泡沫與泡沫之間相互融合,泡沫的質量不斷增加,并受重力作用,形成許多包裹粉塵的泡沫團落到地面。部分漂浮的泡沫吸附在巷道表面,將附著的粉塵吸附,將粉塵固定在泡沫表面,避免再次進入風流中。
爆破前,將噴射泡沫的噴頭安設在掘進工作面上方,朝向掘進工作面方向噴射泡沫,爆破過程中破碎的巖石在沖擊波作用下不斷被拋出,在風流運動過程中,與泡沫接觸,一部分泡沫將破碎巖石表面的粉塵吸附,失去漂浮機會,另一部分泡沫覆蓋在破碎巖石表面,在運動過程中繼續捕捉粉塵,破碎矸石掉落地面后,將周邊粉塵吸附在表面,同時破碎矸石之間由于泡沫的作用,互相融合,形成多層覆蓋膜,避免底部未被泡沫覆蓋的破碎矸石攜帶的粉塵進入風流中。
徐州博泰研發的礦用泡沫降塵技術及裝備,改變了傳統煤礦除塵的弊端,從源頭上抑制了粉塵的產生,具有除塵效率高,成本投入少,安裝周期短,除塵效率穩定,設備操作簡單,無除塵副產品等優勢,引領了煤礦除塵的新革命。公司產品現已在山西、陜西、河南、甘肅、云南、重慶、四川、貴州等近百個礦井成功應用,取得了良好的效果,粉塵濃度大幅度降低,保障了礦工身體健康。
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