[發明專利]一種基于工作面現場煤塵擴散規律的工作面粉塵防治方法

在審

• 申請號: 201910011593.4
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109630187A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 崔向飛;薛嬌;劉國明;蔣學凱;周智;董其征
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F5/04
• 分類號: E21F5/04;E21F5/20;E21F5/00;E21F17/18
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

本發明公開了一種基于工作面現場煤塵擴散規律的工作面粉塵防治方法，包括支架負壓二次除塵裝置、采煤機負壓二次除塵裝置及濕式卷簾防塵網。其中，支架負壓二次除塵裝置和采煤機負壓二次除塵裝置根據水射流的卷吸機理不但進行噴霧降塵，而且能夠形成負壓區，卷吸作業區的高濃度粉塵團，提高降塵效率，濕式卷簾防塵網通過將水霧噴在濾網上，在水的表面張力作用下形成濾膜，氣流中粉塵與之接觸碰撞機率增加，提高捕塵效率，并根據現場數值模擬，根據風流和粉塵的分布情況，對三種降塵措施的布置位置和方式進行設計，并配合使用，以達到降低工作面粉塵濃度的目的。本發明的有益效果是，提高降塵效率，降低大采高綜采工作面的粉塵濃度。

技術領域

本發明屬于煤礦開采技術領域，涉及一種基于大采高綜采工作面風流粉塵分布擴散規律進行防塵系統設計，確定液壓支架負壓二次除塵器、采煤機負壓二次除塵裝置及濕式卷簾防塵網的最佳防塵效果的安裝位置及形式，提高大采高綜采工作面粉塵防治效果的新方法。

背景技術

大采高綜采就是使用與采高相同的綜采支架(根據MT550－1996《大采高支架技術條件》規定，最大開采高度大于或等于3800mm，用于一次采全高工作面的液壓支架)和配套設備，開采整層厚度≥3500mm煤層的方法。大采高綜采工作面具有高產、高效、低耗、勞動強度小和技術經濟效益好等優點。但是由于設備的重型化和設備尺寸的加大，導致工作面粉塵產生量增高，根據測定，在沒有使用防塵措施的情況下大采高綜采工作面的粉塵濃度高達3000-5000mg/m³，割煤和移架時的瞬時原始總粉塵濃度甚至超過10000mg/m³，即便采取多種措施，工作面的粉塵濃度依然遠遠超過了國家標準，影響了安全生產。尤其是現場高濃度粉塵對工人身體健康造成威脅和危害這一問題，在一定程度上制約著大采高綜采技術的推廣和應用。截止到2010年我國全部新發職業病中，塵肺病占總數的79.96％，全國煤礦有265萬接塵人員，據估計，全國每年有5.7萬人患上塵肺病，因塵肺病死亡的有6000余人，是安全生產事故死亡人數的兩倍。據不完全統計，塵肺病每年造成的直接經濟損失可達80億元，而且還造成了十分不良的政治影響。而粉塵作為職業病的主要致害因素，必將成為國家監管內容的重點。

隨著大型綜采支架及其配套設備的研發與應用，煤炭工業日趨向大型化、集中化以及高產高效方向發展，大采高綜采技術逐漸在我國煤礦企業推廣應用。目前國內外已有多種降塵控塵措施和高效的除塵設備，但對于大采高綜采工作面的粉塵的防治技術還不夠完善，尤其是對大采高綜采工作面的煤塵運移規律研究尚淺，并沒有有效的粉塵防治措施。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于工作面現場煤塵擴散規律的工作面粉塵防治方法，解決了現有大采高工作面由于防塵技術應用不當造成的防塵難度大且效率低下問題。本發明的有益效果是，提高降塵效率，降低大采高綜采工作面的粉塵濃度。

本發明所采用的技術方案是包括支架負壓二次除塵裝置、采煤機負壓二次除塵裝置及濕式卷簾防塵網。其中，支架負壓二次除塵裝置和采煤機負壓二次除塵裝置根據水射流的卷吸機理不但進行噴霧降塵，而且能夠形成負壓區，卷吸作業區的高濃度粉塵團，提高降塵效率，濕式卷簾防塵網通過將水霧噴在濾網上，在水的表面張力作用下形成濾膜，氣流中粉塵與之接觸碰撞機率增加，提高捕塵效率，并根據現場數值模擬，根據風流和粉塵的分布情況，對三種降塵措施的布置位置和方式進行設計，并配合使用，以達到降低工作面粉塵濃度的目的。

進一步，支架負壓二次除塵裝置由固定裝置、噴霧裝置和吸塵除塵裝置三部分構成。安裝在大采高綜采工作面液壓支架上，且其安裝形式和設計應以大采高綜采工作面的風流和粉塵分布規律為設計基礎，綜合考慮選定安裝位置的安裝條件。其安裝位置和作用區域的粉塵濃度應不低于50mg/m³，風速不應超過工作面入口風速的1.1倍，且其吸風口可處于人作業空間，噴霧口所形成的噴霧場不應覆蓋有人作業空間。