[发明专利]一种基于工作面现场煤尘扩散规律的工作面粉尘防治方法

说明书

本发明公开了一种基于工作面现场煤尘扩散规律的工作面粉尘防治方法，包括支架负压二次除尘装置、采煤机负压二次除尘装置及湿式卷帘防尘网。其中，支架负压二次除尘装置和采煤机负压二次除尘装置根据水射流的卷吸机理不但进行喷雾降尘，而且能够形成负压区，卷吸作业区的高浓度粉尘团，提高降尘效率，湿式卷帘防尘网通过将水雾喷在滤网上，在水的表面张力作用下形成滤膜，气流中粉尘与之接触碰撞机率增加，提高捕尘效率，并根据现场数值模拟，根据风流和粉尘的分布情况，对三种降尘措施的布置位置和方式进行设计，并配合使用，以达到降低工作面粉尘浓度的目的。本发明的有益效果是，提高降尘效率，降低大采高综采工作面的粉尘浓度。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，涉及一种基于大采高综采工作面风流粉尘分布扩散规律进行防尘系统设计，确定液压支架负压二次除尘器、采煤机负压二次除尘装置及湿式卷帘防尘网的最佳防尘效果的安装位置及形式，提高大采高综采工作面粉尘防治效果的新方法。

背景技术

大采高综采就是使用与采高相同的综采支架(根据MT550－1996《大采高支架技术条件》规定，最大开采高度大于或等于3800mm，用于一次采全高工作面的液压支架)和配套设备，开采整层厚度≥3500mm煤层的方法。大采高综采工作面具有高产、高效、低耗、劳动强度小和技术经济效益好等优点。但是由于设备的重型化和设备尺寸的加大，导致工作面粉尘产生量增高，根据测定，在没有使用防尘措施的情况下大采高综采工作面的粉尘浓度高达3000-5000mg/m³，割煤和移架时的瞬时原始总粉尘浓度甚至超过10000mg/m³，即便采取多种措施，工作面的粉尘浓度依然远远超过了国家标准，影响了安全生产。尤其是现场高浓度粉尘对工人身体健康造成威胁和危害这一问题，在一定程度上制约着大采高综采技术的推广和应用。截止到2010年我国全部新发职业病中，尘肺病占总数的79.96％，全国煤矿有265万接尘人员，据估计，全国每年有5.7万人患上尘肺病，因尘肺病死亡的有6000余人，是安全生产事故死亡人数的两倍。据不完全统计，尘肺病每年造成的直接经济损失可达80亿元，而且还造成了十分不良的政治影响。而粉尘作为职业病的主要致害因素，必将成为国家监管内容的重点。

随着大型综采支架及其配套设备的研发与应用，煤炭工业日趋向大型化、集中化以及高产高效方向发展，大采高综采技术逐渐在我国煤矿企业推广应用。目前国内外已有多种降尘控尘措施和高效的除尘设备，但对于大采高综采工作面的粉尘的防治技术还不够完善，尤其是对大采高综采工作面的煤尘运移规律研究尚浅，并没有有效的粉尘防治措施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于工作面现场煤尘扩散规律的工作面粉尘防治方法，解决了现有大采高工作面由于防尘技术应用不当造成的防尘难度大且效率低下问题。本发明的有益效果是，提高降尘效率，降低大采高综采工作面的粉尘浓度。

本发明所采用的技术方案是包括支架负压二次除尘装置、采煤机负压二次除尘装置及湿式卷帘防尘网。其中，支架负压二次除尘装置和采煤机负压二次除尘装置根据水射流的卷吸机理不但进行喷雾降尘，而且能够形成负压区，卷吸作业区的高浓度粉尘团，提高降尘效率，湿式卷帘防尘网通过将水雾喷在滤网上，在水的表面张力作用下形成滤膜，气流中粉尘与之接触碰撞机率增加，提高捕尘效率，并根据现场数值模拟，根据风流和粉尘的分布情况，对三种降尘措施的布置位置和方式进行设计，并配合使用，以达到降低工作面粉尘浓度的目的。

进一步，支架负压二次除尘装置由固定装置、喷雾装置和吸尘除尘装置三部分构成。安装在大采高综采工作面液压支架上，且其安装形式和设计应以大采高综采工作面的风流和粉尘分布规律为设计基础，综合考虑选定安装位置的安装条件。其安装位置和作用区域的粉尘浓度应不低于50mg/m³，风速不应超过工作面入口风速的1.1倍，且其吸风口可处于人作业空间，喷雾口所形成的喷雾场不应覆盖有人作业空间。