潞安礦區(qū)防塵技術(shù)及實(shí)踐

前言

礦井粉塵是煤礦五大災(zāi)害之一。它不僅影響礦工的身體健康，而且絕大部分礦區(qū)的煤塵還具有爆炸性，嚴(yán)重威脅煤礦的安全生產(chǎn)。所以積極采取礦井綜合防塵措施，保障礦井安全生產(chǎn)，具有重大社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義。近20年來(lái)，潞安集團(tuán)相繼開展了“綜采工作面采煤機(jī)內(nèi)噴霧降塵技術(shù)研究”、“綜采工作面粉塵綜合治理研究”、“掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧系統(tǒng)研究”、“全肺大容量灌洗治療煤工洗肺的應(yīng)用研究”等幾十項(xiàng)礦塵防治技術(shù)方面卓有成效的研究，這些技術(shù)為徹底根治礦塵危害、杜絕煤塵爆炸事故，起到了積極的作用，成績(jī)喜人。近10年，新上崗的煤礦工人沒有發(fā)生1例煤工塵肺，并且全公司塵肺發(fā)病率一直保持在0.8 ‰以下。為系統(tǒng)總結(jié)潞安礦區(qū)近20年來(lái)防治粉塵所取得的研究成果和防塵經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)煤礦防塵技術(shù)的發(fā)展，本書優(yōu)選近20年來(lái)已經(jīng)在潞安礦區(qū)應(yīng)用，并取得實(shí)效，對(duì)提高礦井防塵水平、促進(jìn)安全生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用的20余項(xiàng)實(shí)用技術(shù)與實(shí)踐，供從事礦井粉塵防治研究、設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)的人員以及大、中專院校安全工程專業(yè)的學(xué)生參考。本書由潞安礦業(yè)集團(tuán)公司和北京科技大學(xué)合作完成。參與著作的人員有：郭金剛（第1章）、金龍哲（第3章）、鄭丙建（第11章）、王東飛（5.1 節(jié)、5.2節(jié)、9.2節(jié)、9.4 節(jié)）、劉建（第7章、9.5 節(jié)、9.6 節(jié)）、傅國(guó)廷（第10章）、張文平（第2章）、牛小平（9.1 節(jié)）、盧志剛（8.2 節(jié)）、劉進(jìn)平（5.3 節(jié)）、劉克平（4.1 節(jié)、4.2節(jié)）、李東華（6.3 節(jié)）、李運(yùn)宏（6.6 節(jié)）、李社柱（6.5 節(jié)）、李杰男（6.2 節(jié)）、李曉宏（6?1節(jié)）、巫殷文（6.4 節(jié)）、苗田（4.4 節(jié)、8.3 節(jié)）、歐盛南（6.7 節(jié)）、趙棟（8.5 節(jié)）、姚海飛（8.6 節(jié)、9.8 節(jié)）、曾曉莉（4.8 節(jié)）、魏傳光（8.1 節(jié)、8.4 節(jié)）。全書在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上定稿。在本書的著作過(guò)程中，潞安集團(tuán)總經(jīng)理任潤(rùn)厚和礦區(qū)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門及基層各礦通風(fēng)科給予了大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝！由于時(shí)間和編者水平有限，書中缺點(diǎn)與不足之處難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正！

內(nèi)容概要

　　本書優(yōu)選了近20年來(lái)已經(jīng)在潞安礦區(qū)應(yīng)用并取得實(shí)效，對(duì)提高礦井防塵水平、促進(jìn)安全生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用的20余項(xiàng)實(shí)用技術(shù)與實(shí)踐工作，以潞安礦區(qū)實(shí)踐過(guò)的技術(shù)和取得的實(shí)際效果為基礎(chǔ)，以技術(shù)原理和實(shí)施方法為核心，理論聯(lián)系實(shí)際，重點(diǎn)介紹了綜采工作面噴霧降塵技術(shù)、液壓支架架間封閉塵源技術(shù)、煤層注水減塵技術(shù)、采煤機(jī)負(fù)壓二次降塵系統(tǒng)等采煤面粉塵防治技術(shù)，掘進(jìn)機(jī)內(nèi)外噴霧系統(tǒng)優(yōu)化、綜掘面風(fēng)幕濕式離心除塵系統(tǒng)、高效水泡泥降塵技術(shù)等掘進(jìn)面降塵技術(shù)以及通風(fēng)排塵、錨噴作業(yè)、轉(zhuǎn)載運(yùn)輸環(huán)節(jié)、個(gè)體防護(hù)等礦井其他產(chǎn)塵環(huán)節(jié)的防塵技術(shù)，最后運(yùn)用概率窗口法、壽命表法等防塵效果分析方法，對(duì)礦區(qū)各年份的防塵效果進(jìn)行了綜合總結(jié)和分析。    本書適合從事礦井粉塵防治研究、設(shè)計(jì)的人員和現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員閱讀，也可供安全工程專業(yè)的大、中專學(xué)生參考使用。

書籍目錄

前言1  潞安礦區(qū)綜合防塵技術(shù)發(fā)展概況  1.1  概述    1.1.1  潞安礦區(qū)綜合防塵管理制度    1.1.2  潞安礦區(qū)現(xiàn)有綜合防塵措施    1.1.3  潞安礦區(qū)防塵工作取得的成績(jī)  1.2  防塵技術(shù)發(fā)展歷程    1.2.1  1950～1979年粉塵防治情況    1.2.2  1979～1993年粉塵防治情況    1.2.3  1994～2000年粉塵防治情況    1.2.4  2001～2005年粉塵防治情況    1.2.5  2006年至今粉塵防治情況  1.3  潞安礦區(qū)塵肺預(yù)防效果  參考文獻(xiàn)2  綜采工作面噴霧降塵技術(shù)  2.1  采煤機(jī)內(nèi)噴霧系統(tǒng)改進(jìn)及應(yīng)用    2.1.1  以往采煤機(jī)內(nèi)噴霧系統(tǒng)存在的問(wèn)題    2.1.2  水對(duì)內(nèi)噴霧的影響及內(nèi)噴霧水路的優(yōu)化布置    2.1.3  壓力—流量—噴嘴出口直徑的合理匹配    2.1.4  噴嘴結(jié)構(gòu)的優(yōu)化選擇    2.1.5  內(nèi)噴霧系統(tǒng)在MXG-475型采煤機(jī)上的應(yīng)用    2.1.6  MXG-475型采煤機(jī)內(nèi)噴霧的應(yīng)用效果  2.2  液壓支架噴霧系統(tǒng)的改進(jìn)及應(yīng)用    2.2.1  架間自動(dòng)噴霧系統(tǒng)存在的問(wèn)題    2.2.2  液壓支架架間紅外監(jiān)控噴霧系統(tǒng)原理    2.2.3  架間紅外線監(jiān)控噴霧系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用  2.3  凈化霧幕降塵技術(shù)的應(yīng)用    2.3.1  工作面凈化霧幕    2.3.2  回風(fēng)巷凈化霧幕    2.3.3  霧幕噴霧系統(tǒng)    2.3.4  凈化霧幕現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果  2.4  噴嘴及噴霧壓力優(yōu)化設(shè)計(jì)及其應(yīng)用    2.4.1  噴嘴霧化因素    2.4.2  噴嘴結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)    2.4.3  噴嘴參數(shù)的匹配性研究    2.4.4  系統(tǒng)的匹配性研究    2.4.5  噴嘴及噴霧壓力的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用  2.5  應(yīng)用效果總結(jié)  參考文獻(xiàn)3  液壓支架架間封閉塵源技術(shù)  3.1  液壓支架移架產(chǎn)塵規(guī)律分析    3.1.1  ZFS6000型液壓支架    3.1.2  支架移架產(chǎn)塵規(guī)律分析  3.2  封閉塵源技術(shù)的主要內(nèi)容及技術(shù)路線  3.3  封閉塵源技術(shù)的適用材料    3.3.1  滿足封閉塵源材料使用的條件    3.3.2  封閉塵源材料的確定  3.4  液壓支架架間封閉塵源裝置設(shè)計(jì)方案    3.4.1  隔塵帶材料的設(shè)計(jì)    3.4.2  支架連接裝置的設(shè)計(jì)    3.4.3  安裝方式  3.5  漳村煤礦采煤工作面的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用    3.5.1  初期材料選擇試驗(yàn)    3.5.2  中期小規(guī)模試驗(yàn)    3.5.3  中期試驗(yàn)的改進(jìn)  3.6  液壓支架架間封閉塵源技術(shù)的隔塵效果    3.6.1  呼吸性粉塵的隔塵效果    3.6.2  全塵的隔塵效果    3.6.3  隔塵效果計(jì)算與分析  3.7  應(yīng)用效果總結(jié)  參考文獻(xiàn)4  煤層注水減塵技術(shù)  4.1  長(zhǎng)鉆孔煤層注水    4.1.1  工作面概況    4.1.2  鉆孔布置    4.1.3  注水方法    4.1.4  注水參數(shù)的確定    4.1.5  封孔方法及封孔深度    4.1.6  注水設(shè)備器材  4.2  黏塵棒煤層注水    4.2.1  黏塵棒制作工藝    4.2.2  工作面概況    4.2.3  注水鉆孔布置與注水時(shí)間要求    4.2.4  煤層注水效果的測(cè)定方法    4.2.5  煤層注水參數(shù)的確定方法  4.3  普通注水和添加黏塵棒注水的注水參數(shù)對(duì)比    4.3.1  注水參數(shù)選擇    4.3.2  注水流量、煤體濕潤(rùn)半徑測(cè)定結(jié)果分析    4.3.3  注入水的蒸發(fā)情況對(duì)比  4.4  煤層注水應(yīng)用效果  參考文獻(xiàn)5  采煤工作面其他防降塵技術(shù)  5.1  采煤機(jī)負(fù)壓二次降塵系統(tǒng)的應(yīng)用    5.1.1  負(fù)壓二次降塵系統(tǒng)的作用機(jī)理    5.1.2  負(fù)壓二次降塵系統(tǒng)的組成及改造設(shè)計(jì)    5.1.3  負(fù)壓二次降塵系統(tǒng)的安裝及應(yīng)用    5.1.4  負(fù)壓二次降塵系統(tǒng)的應(yīng)用效果  5.2  綜放支架放煤口負(fù)壓捕塵裝置的應(yīng)用    5.2.1  負(fù)壓捕塵系統(tǒng)的構(gòu)造及工作原理    5.2.2  負(fù)壓捕塵系統(tǒng)的FLUENT數(shù)值模擬    5.2.3  負(fù)壓捕塵系統(tǒng)的幾何參數(shù)設(shè)計(jì)    5.2.4  噴嘴的受力分析和強(qiáng)度校核    5.2.5  供水管路系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)    5.2.6  控制煤塵飛揚(yáng)擴(kuò)散所需風(fēng)量    5.2.7  應(yīng)用效果  5.3  噴霧泵配套旋流過(guò)濾器的應(yīng)用    5.3.1  原始過(guò)濾器存在的問(wèn)題    5.3.2  新式旋流過(guò)濾器的開發(fā)及優(yōu)勢(shì)    5.3.3  新式旋流過(guò)濾器的應(yīng)用    5.3.4  新式旋流過(guò)濾器的應(yīng)用效果  參考文獻(xiàn)6  掘進(jìn)機(jī)內(nèi)外噴霧系統(tǒng)優(yōu)化  6.1  概述  6.2  內(nèi)外噴霧系統(tǒng)  6.3  內(nèi)噴霧水路系統(tǒng)改造  6.4  外噴霧系統(tǒng)  6.5  內(nèi)噴霧噴嘴優(yōu)化設(shè)計(jì)  6.6  噴嘴數(shù)量的確定  6.7  應(yīng)用效果  參考文獻(xiàn)7  綜掘面風(fēng)幕濕式離心除塵系統(tǒng)  7.1  布風(fēng)器運(yùn)行參數(shù)的確定  7.2  KCS系列礦用濕式離心除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)    7.2.1  噴霧系統(tǒng)    7.2.2  擋板結(jié)構(gòu)  7.3  濕式離心除塵器內(nèi)部氣流場(chǎng)數(shù)值模擬    7.3.1  濕式離心除塵器的建模    7.3.2  除塵器內(nèi)部流動(dòng)現(xiàn)象的結(jié)果與分析  7.4  濕式離心除塵器內(nèi)固體顆粒軌道的數(shù)值模擬  7.5  應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)概況及測(cè)塵點(diǎn)布置  7.6  設(shè)備布置方式  7.7  應(yīng)用效果  參考文獻(xiàn)8  高效水炮泥降塵技術(shù)  8.1  高效水炮泥降塵機(jī)理    8.1.1  煤塵表面潤(rùn)濕機(jī)理    8.1.2  炮孔中水炮泥的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及水炮泥堵塞長(zhǎng)度的確定  8.2  高效水炮泥制作工藝    8.2.1  傳統(tǒng)水炮泥制作工藝    8.2.2  高效水炮泥制作工藝的比較及確定  8.3  炮掘工作面打眼粉塵濃度測(cè)定    8.3.1  工作面概況    8.3.2  粉塵濃度的分布情況  8.4  高效水炮泥在炮掘工作面的應(yīng)用  8.5  降塵效果的測(cè)定及對(duì)比  8.6  沉降時(shí)間的計(jì)算及對(duì)比  參考文獻(xiàn)9  落塵治理技術(shù)  9.1  抑塵劑應(yīng)用工作面及巷道概況    9.1.1  漳村煤礦2202、2203、1312工作面概況    9.1.2  抑塵劑應(yīng)用巷道的特征  9.2  煤塵沉積強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果及分析    9.2.1  2202風(fēng)巷粉塵沉積強(qiáng)度分析    9.2.2  2202瓦斯巷粉塵沉積強(qiáng)度分析    9.2.3  22采區(qū)回風(fēng)巷粉塵沉積強(qiáng)度分析    9.2.4  2203運(yùn)掘進(jìn)巷粉塵沉積強(qiáng)度分析    9.2.5  1312下運(yùn)掘巷粉塵沉積強(qiáng)度分析  9.3  落塵分散度測(cè)定結(jié)果及分析    9.3.1  2202風(fēng)巷粉塵分散度分析    9.3.2  2202瓦斯巷粉塵分散度分析    9.3.3  22采區(qū)回風(fēng)巷粉塵分散度分析    9.3.4  2203運(yùn)掘進(jìn)巷粉塵分散度分析    9.3.5  1312下運(yùn)掘巷粉塵分散度分析  9.4  NCZ一1型抑塵劑的應(yīng)用    9.4.1  應(yīng)用過(guò)程    9.4.2  結(jié)果分析  9.5  隔爆裝置的應(yīng)用    9.5.1  水棚    9.5.2  巖粉棚    9.5.3  自動(dòng)隔爆裝置  9.6  其他治理落塵措施    9.6.1  合理設(shè)置巷道風(fēng)速    9.6.2  清掃和沖洗    9.6.3  撒布巖粉    9.6.4  巷道刷漿  參考文獻(xiàn)10  其他產(chǎn)塵環(huán)節(jié)防塵技術(shù)  10.1  通風(fēng)排塵技術(shù)    10.1.1  潞安礦井漳村煤礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化    10.1.2  多風(fēng)井大型通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)    10.1.3  礦井風(fēng)速測(cè)試及通風(fēng)阻力測(cè)量  10.2  錨噴作業(yè)的防塵技術(shù)應(yīng)用    10.2.1  聲控自動(dòng)放炮噴霧裝置的應(yīng)用    10.2.2  濕式煤電鉆技術(shù)的應(yīng)用    10.2.3  濕式噴漿技術(shù)應(yīng)用  10.3  轉(zhuǎn)載運(yùn)輸環(huán)節(jié)的防塵技術(shù)    10.3.1  自動(dòng)噴霧灑水技術(shù)    10.3.2  捕塵技術(shù)  10.4  個(gè)體防護(hù)    10.4.1  自吸過(guò)濾式防塵口罩    10.4.2  動(dòng)力送風(fēng)式個(gè)體防塵用具  參考文獻(xiàn)11  全肺大容量灌洗技術(shù)及潞安礦區(qū)綜合防塵效果評(píng)價(jià)  11.1  全肺大容量灌洗治療煤工塵肺的應(yīng)用    11.1.1  材料和方法    11.1.2  應(yīng)用效果分析  11.2  潞安礦區(qū)歷年粉塵濃度測(cè)定結(jié)果分析  11.3  潞安礦區(qū)塵肺預(yù)防措施效果分析    11.3.1  概率窗口法防塵效果分析    11.3.2  壽命表法防塵效果分析  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：如圖2—7所示，地面靜壓水經(jīng)管路運(yùn)輸并通過(guò)管路中的過(guò)濾器過(guò)濾凈化后，供給噴霧泵，經(jīng)噴霧泵加壓后成為采煤機(jī)內(nèi)噴霧系統(tǒng)噴霧降塵的壓力水源，高壓水經(jīng)過(guò)管路到達(dá)采煤機(jī)，經(jīng)機(jī)身上的三通將水分為兩路，通過(guò)液管分別與機(jī)頭、機(jī)尾搖臂盤的水嘴相連，然后通過(guò)搖臂內(nèi)部水路及滾筒中心流道，最后從滾筒上截齒附近的噴嘴噴出，霧化水與采煤機(jī)滾筒周圍的粉塵結(jié)合，從而達(dá)到降塵的效果。2.噴霧泵及過(guò)濾器組與噴嘴的選擇內(nèi)噴霧系統(tǒng)關(guān)鍵問(wèn)題的研究表明，內(nèi)噴霧系統(tǒng)的壓力、流量、供液管徑、噴嘴出口直徑是實(shí)現(xiàn)內(nèi)噴霧降塵的關(guān)鍵參數(shù)，而水質(zhì)中的雜質(zhì)去除又是保證噴嘴不被堵塞的關(guān)鍵措施。綜合考慮各種因素，結(jié)合王莊煤礦的實(shí)際情況以及國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的相關(guān)產(chǎn)品的特點(diǎn)，最后確定選用xPB250／55型噴霧泵和xPA型過(guò)濾器組。采煤機(jī)滾筒上原有安裝噴嘴的接口21個(gè)（每個(gè)滾筒），經(jīng)多次對(duì)比試驗(yàn)后，確定使用適合MXG－475型采煤機(jī)內(nèi)噴霧系統(tǒng)的、出口直徑為1.5mm的引射噴嘴。噴霧泵為臥式三柱塞往復(fù)泵，由30kw三相交流臥式四級(jí)防爆電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)一級(jí)齒輪減速，帶動(dòng)三曲拐結(jié)構(gòu)的曲軸旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)連桿、滑塊、柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作液經(jīng)吸排液閥吸入和排出，從而使電能轉(zhuǎn)換成液壓能，輸出中壓液體，供采煤機(jī)噴頭作噴霧、降塵之用。箱體是安裝曲軸、減速齒輪箱、齒輪軸連桿、滑塊及泵頭的基架，又是承受工作中曲軸反力的主要受力部件。因此采用HT120—40高強(qiáng)度鑄鐵，整體箱形結(jié)構(gòu)，受力處設(shè)置加強(qiáng)筋，保證強(qiáng)度。曲軸選用40cr優(yōu)質(zhì)鍛鋼制成，三曲拐的表面經(jīng)氮化處理，具有足夠的強(qiáng)度及抗磨性，使用壽命較長(zhǎng)。軸瓦選用20高錫鋁合金標(biāo)準(zhǔn)瓦，具有較高的耐沖擊能力及較好的抗磨性，配合經(jīng)氮化處理的曲拐面使用時(shí)能達(dá)到較好的效果。滑塊上的活塞環(huán)選用NJ130躍進(jìn)牌汽車上使用的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)。連桿材料選用球墨鑄鐵，具有足夠的強(qiáng)度，大頭部分選用剖分結(jié)構(gòu)，便于裝拆。小頭選用十字頭式結(jié)構(gòu)，便于加工、維修，工作可靠。泵頭高壓腔部分，泵頭本體采用45號(hào)優(yōu)質(zhì)鋼，內(nèi)外面均進(jìn)行防銹處理，提高使用壽命。泵頭內(nèi)部各零件均經(jīng)防銹處理。柱塞采用優(yōu)質(zhì)鋼，經(jīng)特別處理，表面具有較高的硬度和抗磨、抗腐蝕的能力。

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《潞安礦區(qū)防塵技術(shù)及實(shí)踐》是由科學(xué)出版社出版的。

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