降尘监测（精选6篇）
降尘监测 篇1
0 引言
随着煤矿开采强度和机械化水平的提高, 矿井作业场所的粉尘浓度也明显提高, 影响井下安全生产、危及煤矿工人的身体健康。兖州煤业股份有限公司东滩煤矿结合煤矿生产实际, 在煤矿综合防尘方面主要采取了架间自动喷雾、放煤自动喷雾、防尘净化水幕、采煤机内外喷雾等降尘措施, 在一定程度上有效降低了粉尘浓度。但在防尘设施使用过程中, 一般都是在粉尘浓度未实时检测的情况下操作使用, 带有很大的随机性。为了有效降低粉尘浓度, 更好地降低粉尘危害, 笔者结合现场实际, 开发了煤矿粉尘在线监测及联动喷雾降尘系统, 取得了较好的降尘效果。
1 系统组成及功能
1.1 系统组成
煤矿粉尘在线监测及联动喷雾降尘系统的目的是实现粉尘浓度的实时监测, 并且与自动喷雾控制联动, 做到有效喷雾降尘。该系统由感测子系统、智能控制子系统、喷雾子系统、数据传输子系统、数据处理子系统组成。如图1所示, 由井下喷雾探头感应井下监测区域粉尘浓度, 在粉尘浓度超过预设的浓度值时, 自动开启喷雾装置进行喷雾降尘, 并由地面中心站显示结果且形成报表。
1.2 系统功能
(1) 井下粉尘浓度的自动监测与监控功能:
在产生粉尘的场所安装粉尘实时监测监控子系统, 能够自动监测粉尘浓度, 具备粉尘浓度超限报警功能。
(2) 喷雾装置自动控制功能:
设置粉尘监测浓度区间为0~200 mg/m3、传感器的测量误差≤±12%、粉尘报警浓度为10 mg/m3, 当粉尘浓度>10 mg/m3时自动喷雾, 直至降到报警浓度以下, 喷雾自动停止, 报警解除;报警浓度参数可根据实际情况进行修改。
(3) 地面监测及信息处理功能:
与KJ31N型安全监控系统联网, 在KJ31N型安全监控系统地面显示子系统中显示井下粉尘浓度的实时变化状况, 可进行历史数据存储查询、按要求生成报表和按阶段绘制曲线, 并能实现数据存储、打印功能。
(4) 故障自动提示报警功能:
如果粉尘浓度超限报警但自动喷雾阀门被关闭而没有实现喷雾时, 可向现场发出打开喷雾水阀的语音报警信号;系统出现故障时能够实现地面报警。
2 系统硬件设计
2.1 感测子系统
感测子系统采用的ZLCCD1000-FB本质安全型防爆粉尘传感器在井下应用中取得了良好的效果, 其安装如图2所示。
该传感器特点:
(1) 采样周期:保持1 min采样, 采用逐点推移加权平均显示的方法, 每间隔6 s采集1个粉尘浓度数据并连续输出。
(2) 传感器自校正:以标准采样器测定的现场浓度为标准参考值, 然后将传感器输出的数据与标准参考值进行对比和统计分析, 找出其基准偏差, 通过上位机处理数值后, 获得在采样周期内的校正值, 然后再通过上位机写入传感器, 从而减小了传感器采集的粉尘浓度与实际粉尘浓度的误差, 消除了环境变化对传感器的影响。
(3) 传感器数据输出:按数据读取要求发送数据, 每间隔6 s输出数据, 保证了粉尘传感器采集数据的及时准确。
(4) 采用防水、防潮的不锈钢制作, 便于安装;采用DC 12 V供电。
2.2 智能控制子系统
智能控制子系统采用先进的微控器技术, 将粉尘检测、红外探测、喷雾控制、灯光语音提示、数据传输、数据显示功能集于一体, 其结构如图1中虚线框所示。
2.2.1 系统功能
(1) 检测并显示1路粉尘信号;
(2) 可接2路红外探测器;
(3) 可控制2路电磁阀;
(4) 可接2路水流开关输入信号;
(5) 可输出1路200~1 000 Hz的粉尘浓度信号;
(6) 可输出6路开关量信号;
(7) 具有RS232、RS485、CAN总线接口, 可实现数据远传功能;
(8) 可作为煤矿安全监控系统的子系统运行, 将各种参数通过数据传输子系统传输到井上的监控主机, 也可脱离煤矿安全监控系统作为独立系统运行。
2.2.2 控制主板
控制主板主要由CPU、隔离器件、电源稳压电路、485/232电路、开关量输出电路等组成。
(1) CPU采用STC89C54RD+单片机模式, 超强的抗干扰和工业级设计完全适合在矿井环境下运行。
(2) 隔离器件:主要隔离器件为快速光电耦合器。电源隔离:电源直流到直流隔离 (DC-DC将CPU端电源与通信端、控制端电源隔离) ;信号隔离:将CPU端开关量信号、通信信号与控制端信号相隔离。
2.2.3 控制器
(1) 为使系统可在多种环境下应用, 控制器增加了232/485转换模块, 可实现1 200 m以内的较近距离的数据传输。
(2) 远距离数据传输采用CAN总线传输方式, 可实现10 km以内的数据传输。
(3) 为防止数据丢失, 单片机采集到的数据采用巡检/应答方式发送, 即只有上位机巡检到该控制器时, 控制器才将数据上传;
(4) 由于在试验过程中, 粉尘传感器的K值和b值要不断修改, 因此, 串口写入采用分时复用方式。
(5) 消除数据传输冗余的措施:传感器每6 s采集1个粉尘浓度数据, 但在实际环境变化不大的情况下, 经常出现前后数据一致的情况, 为减轻数据传输的负担, 当前后数据一致时, 数据不上传, 上位机仍显示上次数据;
(6) 控制器采用DC 12 V供电, 属本质安全型应用。2.2.4 灯光语音报警箱
灯光语音报警箱主要由语音控制主板、扩音喇叭、红绿LED点阵、外壳组成, 其外观如图3所示。
2.3 喷雾子系统
2.3.1 工作原理
当粉尘浓度超过预先设定的报警浓度值时, 控制器发出打开信号, 控制电源箱内的固态继电器打开, 从而控制喷雾电磁阀打开, 开始喷雾除尘;当粉尘浓度低于预先设定的报警浓度值时, 控制器发出关闭信号, 使电源箱内的固态继电器关闭, 停止喷雾除尘;当粉尘浓度超过预先设定的报警浓度值, 正在喷雾除尘时, 红外探测器探测到有人经过, 则控制器发出暂停信号, 使喷雾暂停20 s, 等过人信号停止后粉尘浓度仍然超过预先设定的报警浓度值时则继续喷雾。
2.3.2 系统组成
喷雾子系统主要由红外探测器、电磁阀、电源控制箱组成, 它不能独立工作, 必须与控制器、粉尘传感器配合使用。
(1) 红外探测器
红外探测器采用的是ZPC-G型喷雾降尘专用红外光控传感器。
红外探测器参数:工作电压为DC 8.5~9.5 V (本安) ;防爆标志为ExibI;工作电流<60 mA;最高输入电压Ui=9.5 V;最大输入电流Ii=550 mA;最大内部电感Li=0;最大内部电容Ci=52.7 μF;防爆合格证号为32007362;安全标志号为MFB070175。
红外探测器与控制器的接线如图4所示。
(2) 防爆电磁阀
防爆电磁阀选择的是通州市海阳煤矿安全设备厂生产的DFB8/4型矿用隔爆电磁阀, 用于打开和关闭煤矿井下防尘降尘的供水管路。
防爆电磁阀参数:工作电压为AC 127 V;功率消耗为30 W;水压范围为0.2~8.0 MPa;防爆合格证号为32007364;防爆标志为ExdI;安全标志号为MAJ070107。
(3) 电源控制箱
考虑到井下电网电压波动较大, 采用宽电压范围 (输入范围为AC 85~264 V, 输出为DC 12 V) 的开关电源, 其强劲的供电能力完全可以满足整个系统的用电需要, 又可以极大提高系统的性能稳定性, 并且开关电源发热极小, 有利于电源散热。
开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、逆变器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路, 其原理框图如图5所示。
电源控制箱内安装有断路器、保险及用于控制电磁阀开关的固态继电器。当出现短路故障时, 断路器立即断开电路, 保护负载的安全, 它与保险构成整个系统的双层保护。
3 结语
煤矿粉尘在线监测及联动自动喷雾降尘控制系统在东滩煤矿已运行1年, 结果表明:
(1) ZLCCD1000-FB本质安全型防爆粉尘传感器能够实现井下连续实时粉尘浓度检测, 测量数据准确, 满足系统要求。
(2) 该系统能够准确可靠地获取传感器数据, 并能将上位机的控制指令发送到井下设备, 实现远程控制和智能化控制功能。
(3) 该系统可实时连续监测煤矿各尘源点的粉尘浓度。工作人员可实时掌握井下粉尘情况和喷雾情况, 随时查询粉尘浓度历史记录, 方便设置超限报警值和粉尘传感器的K值。
(4) 通过设置粉尘浓度报警值和上限喷雾值, 在降低粉尘浓度的同时, 可实现防尘设施的经济运行;在喷雾时可进行声光报警, 并且在人员通过时能暂停喷雾。
(5) 该系统在改善井下作业环境、降低巷道沉积煤尘的清扫强度等方面起到重要作用。
参考文献
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降尘监测 篇2
1、土方工程作业时，必须采取淋水降尘措施。
2、建筑结构内的施工垃圾、散装物及废弃物清理时采取搭建密闭式临时设施或专用垃圾袋袋装进行转运，严禁随意凌空抛撒，防止尘土飞扬。做到建筑垃圾及时清运，且洒水减少扬尘，并在指定的垃圾处现场处理。
3、对工地的管理，做到施工标准化、围墙景观化。工地管理规范化，要求修筑2米高实体围墙，硬化出入口和施工道路，严禁在车道上和人行道上堆放建筑材料，建筑完工后，及时清理平整场地。
4、工地进出口道路进行硬化处理，设置冲洗车辆设备，排水沟、沉淀池所有施工运输车辆，挖掘土方设备驶出工地前，必须进行冲洗、严格遵守车辆冲洗制度、不得带泥尘出工地且保持大门进出口整洁。
5、运输砂石、水泥、垃圾等易产生扬尘的车辆，做到全封闭，无洒漏。
6、施工现场严禁焚烧废弃物、防止毒烟尘和气体污染环境
7、所有沙、石、裸土等易飞扬的材料和垃圾尘土存放露天时，必须用遮阳网或密目网遮盖严密。
8、施工现场使用商业混凝土，因条件所限，局部少量需用的混凝土设置搅拌机进行拌制或人工搅拌的，有降尘措施。搅拌机进出料口外必须全封闭，并采用喷淋装置降尘，地下设沉淀池，并定期进行清理。
9，改建的项目（提取、综合车间等拆除），必须有喷水压尘设备。
10、对涉及扬尘问题的作业班组进行专项防治扬尘交底，将扬尘防治工作落实到操作层，并建立奖惩制度、以推动现场工地扬尘污染控制进程。
11、项目部与作业班组签定扬尘治理目标责任书，对扬尘治理工作进行目标化管理。
12、安排两名保洁员负责现场的施工道路及公共区域的卫生打扫工作，清扫地面前必须洒水。
13、如遇六级以上大风，对易产生扬尘的施工，应停止作业。
五、扬尘治理实体管理制度及办法
1、在制定和实施施工组织设计时，把扬尘污染控制放在突出的位置，对扬尘污染控制工作进一步深化，加大环保投入，巩固扬尘治理成果。
2、落实好“三个一”制度。有一个专门的扬尘治理领导 组织机构；有一支专门的联合执法检查机构；有一本专门环境管理目标责任书
3、深入开展环保宣传活动，加大宣传力度，利用制作宣 传版面、黑板报、座谈会、培训等形式，宣传扬尘污染控制的重要性，使各级管理人员和操作工人知晓扬尘污染控制的法律责任，使其利用环保法律、法规环保知识保障自身权益，调动其自觉参加扬尘污染控制工作的积极性，形成良好群策群力治理气氛。
4、扬尘污染控制工作纳入日常化管理，公司成立扬尘 整治工作小组，由总工程师为组长，工程部、技术部、政工部全体人员为组员，施工现场常设工作班子，由项目经理为第一责任人，安全工程师负责日常工作的开展，定期召开扬尘污染控制工作例会，交流做法，发现问题及时采取措施，保证扬尘污染控制工作常抓不懈。
5、发挥安全员、协管员优势，在加强公司和项目部管 理的同时，将扬尘治理工作作为安全员、协管员工作内容之一，对裸土、绿化、道路保洁以及工地扬尘等发挥监督作用，发现问题及时制止并向有关部门和人员反映，及时做好整改工
6、突出重点，对新开工的工地做到早介入；对建设中 的工地按扬尘控制规定，在硬件设施管理方面，措施到位，在软件管理方面，规范有序；对收尾工地，继续不懈怠的加强监管，使扬尘污染控制贯穿于整个工程之中。同时对产生扬尘污染的点位加强监管，落实好“裸土覆盖、道路硬化、冲洗车辆、洒水降尘、工地绿化5个100%必须达标的要求”；做好“六不准、六必须”及（不准车辆带泥出门、不准运渣车冒顶装载、不准高空抛撒建渣、不准现场搅拌混泥土、不准场地积水、不准现场焚烧废弃物；必须打围作业、必须硬化道路、必须冲洗设施、必须湿作业、必须配齐保洁人员、必须定时清扫施工现场）
7、加强执法力度、奖惩办法。把扬尘控制工作纳入公司日常行政管理序列，相关职能部门每月开展一次专项检查，并组织巡查，认真履行管理职责，发现问题，要坚持三定一限进行整改，（定人、定时、定措施、限期限），对整个不及时、整改不到位相关单位、班组及个人进行处罚，保持常良好的环境状态。
8、落实检查考核制度。项严格按JGJ59—99施工现场 安全检查标准相关事项执行、及时制止违章违纪现象。项目部扬尘领导小组专项工长、安全员每天对施工现场进行检查评分并保存记录，项目安全工程师牵头每周对工地进行重点排查检查，并对排查检查情况记录档案并进行综合评分。对作。
6、突出重点，对新开工的工地做到早介入；对建设中 的工地按扬尘控制规定，在硬件设施管理方面，措施到位，在软件管理方面，规范有序；对收尾工地，继续不懈怠的加强监管，使扬尘污染控制贯穿于整个工程之中。同时对产生扬尘污染的点位加强监管，落实好“裸土覆盖、道路硬化、冲洗车辆、洒水降尘、工地绿化5个100%必须达标的要求”；做好“六不准、六必须”及（不准车辆带泥出门、不准运渣车冒顶装载、不准高空抛撒建渣、不准现场搅拌混泥土、不准场地积水、不准现场焚烧废弃物；必须打围作业、必须硬化道路、必须冲洗设施、必须湿作业、必须配齐保洁人员、必须定时清扫施工现场）
7、加强执法力度、奖惩办法。把扬尘控制工作纳入公司日常行政管理序列，相关职能部门每月开展一次专项检查，并组织巡查，认真履行管理职责，发现问题，要坚持三定一限进行整改，（定人、定时、定措施、限期限），对整个不及时、整改不到位相关单位、班组及个人进行处罚，保持常良好的环境状态。
基于旋转水雾的降尘除尘研究 篇3
随着煤炭生产的产量不断提高和自动化水平不断加深,煤炭的开采强度和粉尘产生量相应增加,特别是粒径小于5的呼吸性粉尘大幅度增加。煤矿工作环境中的这些大量粉尘不能得到很好的控制,不仅影响矿工的身体健康,而且我国绝大部分矿井的粉尘还具有爆炸性,严重威胁着煤矿的安全生产[1]。
在除尘方面,广泛采用的水雾捕尘技术[2],也有利用风幕集尘的方法进行除尘[3]。本文将针对进行降尘除尘的旋转微细水雾的产生机理及其效果进行研究。
呼吸性粉尘具有的高分散度使其具有很强的化学活性,其较大比表面积又极大地提高了吸附能力,更容易吸附氮氧化物、一氧化碳等有害气体,吸收的一些水分在其表面形成气体表膜,从而影响水雾对呼吸性粉尘的进一步湿润。为了使粉尘吸附更多的水蒸气,可以通过增加环境中的蒸汽分压来增强粉尘的亲水能力[4]。
1 旋转水雾的降尘原理
1.1 旋转水雾的捕获粉尘原理
旋转微细水雾的粒径小,比表面积大,蒸发率高,这些优点使含尘环境中的空气湿度迅速提高,从而极大地改善粉尘的湿润性,实现对呼吸性粉尘的多途径捕集。
旋转微细水雾除尘方法及其装置可产生的微细水雾,密度大和较高的旋转喷射力,是呼吸性粉尘固定在雾化区域。旋转水雾不断地吸附粉尘,并加速水雾与粉尘的碰撞和粘连,使粉尘自身重量不断增加,从而加速粉尘坠落。用旋转喷射的水雾可对尘源及细小粉尘通道直接密封、过滤、除尘(如图1-1)。
1.集中喷射喷嘴;2.一级微细水雾旋转喷嘴;3.二级微细水雾旋转喷嘴
1.2旋转水雾的捕尘机理
微细水雾不仅蒸发和凝结,还有水蒸气浓度差异所造成的扩散现象,这些都是动力学现象。这些现象使得旋转微细水雾具有多种捕尘途径。
(1)动力学机理。在旋转微细水雾中,大粒径液滴仍是利用空气动力学机理来捕尘的,即通过粉尘粒子与液滴的惯性碰撞、拦截以及凝聚、扩散等作用实现液滴对粉尘的捕集。
(2)云物理学机理。旋转微细水雾在含尘环境中会很快蒸发,使区域环境中水汽在短时间内饱和,水汽过度饱和会使其冷凝在含尘区域环境的大粒径粉尘上,此后就是粉尘水汽混合物的凝聚和合并过程。这个过程主要是水的气液相变和水分微粒子的温度和浓度变化,加上喷射水雾流引起的空气和粉尘的混合运动,使得含粉尘粒子的水尘雾滴间相互碰撞、凝结并使重量不断增加而下沉,形成“尘雨”而下降。此外呼吸性粉尘和水汽的相互凝结混合,不仅提高了粉尘对水雾的亲和力,也增加了粉尘自身的重量,这都能促进水雾对粉尘的捕集。
(3)斯蒂芬流的运输机理
在喷雾区域中,水雾中的微小水滴在快速蒸发时,会在微小水滴周围产生气体成分的浓度梯度,形成由微小水滴逐步向外围扩展的斯蒂芬流。同时,当蒸汽凝结于某一粉尘粒上时,也会使尘液混合物附近蒸汽浓度的连续下降,形成由外围向尘液混合物核心运动的斯蒂芬流。因此,喷雾区域中的呼吸性粉尘,在斯蒂芬的输运作用下相应位移,最终黏结集附在凝结液滴上被捕获。
(4)惯性碰撞机理。由惯性碰撞公式
2 旋转水雾降尘装置结构
旋转喷雾装置的结构:旋转喷雾装置其结构由微细水雾喷嘴、高压旋转密封装置和供水管等组成。旋转密封装置的外壳与供水管相连接,喷嘴与旋转轴对称布置,喷嘴的喷射方向不仅与沿旋转轴线的对称平面成一夹角α,β (其α,β的大小可以调整),而且还与其轴线成一夹角γ(如图1-2所示),喷嘴距旋转轴心的距离为R(如图1-3所示)。
2.1 微细水雾喷嘴的受力分析及计算喷嘴直径
如图2所示,当喷嘴喷射运动时,喷射的水流对喷嘴有反作用力F。
式中:φ—流速系数;ρ—微细水雾的密度;Q—每一级喷头的流量;υ—喷头出口处的速度;c—流量系数;A—每级喷头出口面积之和 (A=ΣAi);—喷嘴的压头(m);g—重力加速度。
α,β:一、二级喷嘴与旋转轴线的对称平面成的夹角;γ:一、二级喷嘴与轴线成的夹角
1.一级微细水雾旋转喷嘴2高压旋转密封装置3高压腔体4空心管R:喷嘴距旋转轴心的距离
其大小与水压及每级喷头出口面积之和有关。力F在圆周切线方向上的分力为Fsinγ,则一级微细水雾喷嘴形成的力矩为FRsinγcosα,二级微细水雾喷嘴形成的力矩为FRsinγcosβ。一级微细水雾喷嘴、二级微细水雾喷嘴与高压旋转密封装置分别有一摩擦力f1、f2;摩擦力矩分别为f1R、f2R。当喷嘴形成的力矩大于摩擦力矩时,喷嘴就会作高速旋转运动。
粉尘与微细水雾之间的相对运动速度会相应影响捕尘效率。由碰撞惯性机理得知:相对运动速度增加,数会相应增大,除尘效率也会随之增加。所以提高微细水雾的运动速度对增加除尘效果非常有利。因此,由
式中:D—喷嘴出口直径,mm;
P—最大水压力,MPa。
可见若要减小微细水雾直径需要减小喷嘴出口直径和提高水压力。根据经验,粒径d在20～50之间的微细水雾除尘捕尘效果最好。由此可计算得喷嘴出口直径。
2.2 高压旋转密封装置
高压旋转密封装置(如图4所示)主要由轴承、密封圈、填料等组成。
1.喷嘴;2.轴承;3密封圈;4.填料;5孔板
在该密封装置中,为保证喷嘴能够自由转动,使喷嘴和轴承相连(如图4中1和2所示)。为防止高压水的溢出,在轴承两侧安有一定厚度的密封圈(如图4中3所示);在轴承的左侧(如图4中4所示)安有填料,能够起到进一步密封的作用。为保证喷嘴的压力和流量,在喷嘴和高压腔之间设有孔板(如图4中5所示),孔板的面积总和必须大于喷嘴的面积总和。
3 旋转微细水雾控尘流程
旋转微细水雾控制粉尘的过程分成三个区域:集中喷射区、控制区、临界逃逸区(如图5所示)。
集中喷射区:从喷嘴出来的微细水雾直接喷向尘源,并与粉尘充分接触,将大部分粉尘沉降下来,这个区域称为集中喷射区。
控制区:由于粉尘的扩散作用,一部分细微的呼吸性粉尘从集中喷射区扩散出来,为避免扩散出来的粉尘继续向周围扩散,通过一级喷头旋转形成的封闭微细水雾幕将扩散出来的粉尘控制在一定的区域,这一区域称为控制区。在控制区,由一级喷头喷出的微细水雾和扩散出来的粉尘继续进行充分接触,使得粉尘浓度继续下降。
临界逃逸区:虽然在控制区,从集中喷射区扩散出来的粉尘被牢牢控制住,但是还会有少量的微细粉尘逃逸出来。由二级微细水雾幕反转,使得逃逸出来的速度进一步降低,并控制在一定的区域内,该区域称为临界逃逸区。在临界逃逸区内水汽迅速饱和,过饱和水汽凝结悬浮的大量微小粉尘粒子,并开始凝聚、并合等微物理过程。
α,β:一级喷头,二级喷头分别与沿旋转轴线的对称平面成的夹角
经过这三个区的控制,粉尘将牢牢被锁定在这三个区域;粉尘很难进入到临界逃逸区之后的其他区域,这样能够保证操作人员呼吸的空气质量,大大降低了尘肺病的发病率。
4 结论
本文提出了一种利用旋转微细水雾进行除尘的理论,并对相应的装置进行了设计研究。该旋转微细水雾喷头是一种较好的控尘和除尘装置,以阻止掘进过程中产生的粉尘向外扩散。该旋转微细水雾喷头,不但能够将微细粉尘牢牢控制在一定的区域,而且还能将它沉降下来,在最大程度上减小了粉尘对人的危害。为掘进工作面粉尘治理开辟了新的技术和途径。
摘要：在煤矿生产中,各个作业地点会产生大量的粉尘,特别是微细粉尘对人体产生极大的危害。本文针对微细粉尘的特点,提出旋转微细水雾降尘处理方法,分析了其中的工作原理和捕尘机理。并对微细水雾旋转喷头进行了设计,将控尘区域划分成三块:集中喷射区、控制区、临界逃逸区。从而能够达到比较好的除尘效果。
关键词：旋转水雾,微细粉尘,控尘区域,集尘除尘
参考文献
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安监站除尘降尘工作方案 篇4
根据长春市城乡建设委员会和长春市环境综合整治办公室下发的《2014年全市建筑工地落实除尘降尘工作的通知》和绿园区市容环境综合整治行动指挥部办公室下发的《2014年除尘降尘联合执法工作方案》文件要求，结合本区施工现场实际情况，制定方案如下：
一、施工现场除尘降尘工作的安排部署
将《2014年全市建筑工地落实除尘降尘工作的通知》文件转发给辖区内所有施工现场的施工单位，并进一步强调长春市长24号令关于工地环境标准。
二、专项整治与日常检查结合管理
区安监站将在五月初集中整治施工现场尘土飞扬情况，发现施工现场未准备除尘降尘设备的，将要求其停工整改，以防止施工作业导致的影响市容市容情况的发生。
在日常检查中安监站将随时检查施工现场出入口是否配备冲洗工程车辆设备，以及施工单位除尘降尘工作的落实情况。
对于新建项目，开工前区安监站严把开工许可关，对未设置洗车设施及排水沟的施工现场一律不予以批准开工。
三、配合上级部门专项整治工作
如上级部门组织相关专项工作区安监站将全力配合。
绿园区建设工程安全生产监督站
煤矿井下喷雾降尘机理的研究 篇5
工作面的粉尘, 是严重影响采煤工作开展的主要因素之一, 不仅会给采煤工作的安全生产带来极大的隐患, 也会使得相关工作人员在进行采煤作业时, 由于粉尘浓度较高而影响身心健康。
为了供应足够的能源维持社会的发展, 为了保证采煤工作的顺利开展, 也为采煤工作人员的身心健康, 如何减低煤矿井下的粉尘浓度, 成为一个迫切需要解决的重要问题, 而加深对于喷雾降尘机理的研究工作, 无疑是最好的解决方式之一。
本文将从分析煤矿井下粉尘产生的机理入手, 先研究常规喷雾降尘的机理和影响喷雾降尘效果的因素, 简述喷雾降尘系统的主要设施设备和参数, 并对提升喷雾降尘效果提出建议。
1 煤矿井下粉尘产生的机理分析
由于煤表面比较干燥, 细颗粒的煤炭之间的粘结力比较小, 在风吹等外力的作用下, 容易漂浮在空中, 从而形成粉尘。煤炭粉尘的影响因素较多, 煤炭的种类、含水量、颗粒大小及跌落的高度, 都会有比较大的影响, 一般情况下, 我们把煤炭粉尘产生分为两个大致的阶段:
1.1 煤炭粉尘的冲击阶段
当煤炭从高处跌落, 煤炭之间相互碰撞, 就会击碎一部分的煤炭, 成为细颗粒, 这些颗粒在煤矿井下的气流和自身湍流的作用之下, 就会慢慢漂浮在空中, 形成粉尘。
1.2 煤炭粉尘的扩散阶段
煤炭粉尘在形成之后就会开始扩散开来, 由于卷吸走了大量的空气, 导致煤炭粉尘在漂浮一段时间之后就会开始下降, 根据空气的浮力与阻力以及煤炭颗粒自身的重力大小不同, 沉降的速度也相应改变。
2 常规喷雾降尘机理研究和影响喷雾降尘效果的因素分析
2.1 常规喷雾降尘机理的研究
喷雾降尘的机理在一般情况下, 可以视为高压喷嘴喷出的液态雾粒与煤炭粉尘的固态颗粒相碰撞、结合、凝聚而发生沉降的现象, 主要可以分为三个方面:
2.1.1 凝聚作用, 即由喷嘴喷出的液压雾粒, 会与漂浮在空中的固态煤炭粉尘出现惰性凝结的现象, 从而形成湿润的尘粒, 使得自身的重力增加而沉降。
2.1.2 拦截捕尘的作用, 指的是煤炭颗粒在风等外力的作用下向水雾颗粒方向运动, 但煤炭颗粒到达水雾颗粒的时候, 就会环绕水雾颗粒运动, 而一些质量比较大的煤炭颗粒, 就会由于惯性而先行向水雾靠拢, 而其他的煤炭粉尘当于水雾颗粒的距离缩小到尘粒半径以内时, 也会使得煤炭粉尘附着在水雾颗粒上。
2.1.3 扩散捕集, 指的是一些细微煤炭粉尘, 一般是指粉尘颗粒直径小于0.5um的煤炭粉尘, 在布朗扩散作用下, 被水雾颗粒捕集而沉降。
2.2 影响喷雾降尘效果的因素分析
喷雾降尘的雾化喷嘴口径一般情况下, 是固定的, 而供水压力与喷雾降尘的喷水量有直接的关系, 从而对于水雾力度也有重要的影响作用, 根据相关的研究表明, 对于一般的喷嘴来说, 供水压力必须达到8MPa, 才能形成100um粒径的水雾, 这时, 粒径大于3um的粉尘的沉降效率高达百分之九十, 详见图1;而如果供水压力只有5MPa的话, 获得的水雾粒径为200um, 这时就算是粒径在5um以上的粉尘, 降尘率也只有百分之六十, 详见图2。
3 喷雾降尘系统的主要设施设备和参数
3.1 喷雾器
3.1.1 常用喷雾器, 包括水喷雾器和风水喷雾器两种:
(1) 水喷雾器是通过喷雾器旋流结构中高速旋转所产生的离心力, 将压力水在喷雾器的出口处碎裂开来分散成为水雾颗粒。 (2) 而风水喷雾器则是在喷雾器的出口处高速的喷射出压缩后的空气, 把压力水击碎成水雾颗粒, 一般射程能够达到十二米左右, 角度大致为十五度到二十度之间。
3.1.2 喷雾器的主要参数, 主要包含三个方面:
(1) 喷雾器的射程, 即水从喷雾器的喷口处碎裂为水雾颗粒之后直线运动的最远水平距离。 (2) 作用长度。由于水雾颗粒在喷射过程中受到重力的作用而呈现出抛物线的运动轨迹, 水雾颗粒的动能会逐渐减弱, 捕尘效果也会逐渐减弱。我们把水雾颗粒在喷雾器喷口出算起, 到水雾颗粒完成抛物线运动轨迹的最大水平距离称之为作用长度。 (3) 喷雾器的扩张角, 指的是喷雾器喷出的水雾颗粒向不同方向喷洒所形成的最大角度, 一般喷雾器的扩张角越大, 喷雾器喷洒水雾颗粒的范围也越大, 从而捕尘能力也越强。
3.2 喷嘴间距
喷嘴间距, 指的是两个喷嘴之间的距离, 一般而言, 喷嘴的间距越小, 同样水平的单位长度或单位面积所需要的喷嘴也越多从而水雾颗粒的捕尘能力也越强, 但是相应的, 工程投资也会比较大。就一般而言, 如果是实心锥形的喷雾喷嘴, 由于喷雾器的作用长度越远, 捕尘能力越低, 所以喷嘴的喷雾覆盖范围最好能够重叠三分之一到二分之一, 是一个比较合理的分布方法。
3.3 电磁阀
电磁阀, 指的是为了能够提高对于喷雾降尘系统的管理, 在喷雾系统的各主干管道安装的能够人工控制启停的装置。通过电磁阀的开关, 可以更方便的操作喷雾系统。
4 提升喷雾降尘效果的建议
随着煤矿的开采量越来越多, 煤炭粉尘也越来越多, 对于生产安全和煤炭开采工作的相关人员的身心健康的影响也越来越大, 为了降低煤矿井下的粉尘浓度, 必须提升喷雾降尘的效果, 笔者建议可以通过添加合适的湿润剂以提高喷雾降尘的效果。
根据研究表明, 在喷雾降尘系统中, 煤炭粉尘颗粒与煤炭粉尘颗粒之间、水雾颗粒与水雾颗粒之间以及煤炭粉尘颗粒与水雾颗粒之间都会在各种不同的作用力之下发生碰撞, 但是, 只有煤炭粉尘颗粒与水雾颗粒发生碰撞, 才会有明显的抑尘效果。而当煤炭粉尘颗粒与水雾颗粒发生碰撞时, 也会出现两种情况, 一种是水雾颗粒的表面张力很小, 那么碰撞之后的吸引力就会大于排斥力, 那么固态的煤炭粉尘颗粒就会被水雾颗粒所吞没, 这时, 如果水雾颗粒足够大, 那么煤炭粉尘颗粒就能够脱离空气而慢慢沉降;如果水雾颗粒小于煤炭粉尘颗粒, 那么包含该煤炭粉尘颗粒的水雾颗粒必须与其他的含尘颗粒或水雾颗粒相融合凝聚直到大于煤炭粉尘颗粒, 才能使得煤炭粉尘颗粒脱离空气而下降。而湿润剂, 又称湿展剂, 是一种能够让不溶于水或者不容易为水湿润的固体物品被水浸湿的化学药品, 它的主要作用是可以降低水的表面张力, 使得一些固体物质能够被水浸湿, 比较常用的湿润剂, 包括有洗衣粉、拉开粉、茶枯等。按照不同的离子类型, 又能够分为阳离子、阴离子、两性离子和非离子等。所以, 在煤矿井下的防尘用水中添加合适的湿润剂, 能够有效的降低水雾颗粒的表面张力, 从而大幅度提高水雾颗粒的捕尘能力, 减少防尘用水量, 也增加了附着在水雾颗粒的煤炭粉尘颗粒与喷雾嘴喷出的水雾颗粒的比表面积, 另一方面也会使得煤炭粉尘颗粒与水雾颗粒的凝聚能力大大提升, 从而使得喷雾降尘的效率大大提升。
摘要：随着我国社会主义经济的快速发展, 对于能源的需要也越来越大, 而煤矿能源目前还是我国社会使用的最主要能源之一, 所以, 这些年来, 煤矿的开采量也越来越多, 各种大功率的机械设备纷纷投入使用, 导致煤矿井下工作面的粉尘浓度也越来越高。而研究喷雾降尘机理, 是有效减少煤矿井下粉尘的重要手段, 必须引起高度重视。
关键词：煤矿,粉尘,喷雾降尘机理
参考文献
[1]黄俊.水射流除尘技术[M].西安:西安交通大学出版社, 1993.114~131.
[2]杨静, 谭允祯, 王振华等.煤尘表面特性及润湿机理的研究[J].煤炭学报, 2007, 32 (7) :737-740.
煤矿巷道掘进的综合降尘与防尘 篇6
1 煤矿巷道掘进的降尘
1.1 煤层注水。
煤层注水的措施应用主要是利用水的压力, 通过钻孔将水溶液与压力水对煤体进行注入, 增加煤体水分含量, 对煤体物力力学性质进行改变, 从而降低煤尘产生, 对原生煤尘进行湿润, 避免煤体在破裂时, 出现煤尘飞扬。另外, 对于煤层注水方式的选择上, 要根据煤层的实际特点, 选用合理的注水孔布置方式、水压、注水设备参数、工艺等, 从而有效的对煤层粉尘进行抑制。
1.2 喷雾降尘。
喷雾洒水的方式是进行煤矿巷道掘进借助除尘时, 采用喷雾装置将水以雾状进行喷出, 继而使得粉尘捕获下沉, 同时利用水流对煤堆和岩堆进行喷洒, 使得表面的粉尘不容易飞扬。这种喷雾除尘的方式, 对于喷雾质量要求较高。目前, 煤矿巷道掘进中对于掘进机采用高压喷雾的技术, 这种降尘技术的除尘效率高, 操作与维护相对简单, 整体系统稳定可靠, 并且耗水量低, 可以有效的达到降低煤矿巷道掘进中粉尘含量的目的。经过实践分析与数据采集, 这种降尘方式的降尘效率可以达到75%, 对于呼吸性粉尘的降尘效率可以保持在65%左右。
1.3 利用除尘器除尘。
除尘器除尘也是煤矿巷道掘进降尘中重要方法之一, 一般来说飘尘捕获主要利用除尘器进行除尘。喷雾降尘方式难以对飘尘进行良好的处理, 捕尘效率较低。除尘器除尘可以利用除尘风机, 对于空气中的飘尘进行处理, 净化煤矿巷道环境中空气。目前, 除尘系统大多都采用长压短抽的局部通风方式, 与掘进机进行配套使用。除尘器的主要结构是可以分为过滤除尘段、配套风机与旋流脱水段三大部分。而具体的内部结构由下图可见 (1进水接口, 2喷嘴, 3过滤除尘段, 4过滤网, 5配套风机, 6旋流脱水段, 7, 污水箱) 。
本文介绍的除尘系统采用了矿用湿式过滤旋流除尘器, 比较适用于掘进机掘进巷道时的粉尘控制工作。采用了抽出式单机与斜流式风机, 并与脱水装置进行结合, 整体除尘具有良好的负压性、安全性、高效除尘的特性, 并且可以具有脱水及调节风量的能力。除尘系统的主要技术指标为:处理风量每分钟180-250立方米, 除尘系统阻力可以达到900-1450Pa之间, 总除尘效率大于99%, 耗水量小于每分钟20L, 工作噪声小于85d B。除尘器前后所接吸尘罩和风筒的总长度不得超过30米, 并保证运行过程中风筒断面积, 同时将进气口或者是吸尘罩, 固定在掘进机摇臂上, 随摇臂移动。除尘器安装后其倾角不得超过8°, 且须固定牢靠, 与压入式供风系统形成长压短抽通风除尘系统。除尘器的配套风机一般采用铜质的叶片, 从而避免在工作时产生摩擦火花, 在煤矿巷道中发生安全事故。电动机内在新鲜的风流中工作, 保证整体除尘系统安全运行。含尘气流首先经过引导进入除尘器, 在滤除尘段的水雾的湿润下, 粉尘颗粒在经过时, 较大颗粒被阻拦, 湿润的含尘气流继续进入脱水段, 在旋转作用下, 粉尘与空气分离, 粉尘与水形成泥浆通过污水箱排出, 净化后的空气排出到煤矿巷道中。
2 煤矿巷道掘进的防尘
2.1 掘进机作业时的防尘。
在进行矿井掘进作业时, 需要采用内外高压喷雾和除尘器系统, 有效的对掘进作业中粉尘产生进行控制。在对喷雾设备、洒水设备、捕尘设备的使用上, 需要指派专人进行管理与维护, 保证相应设备与装置的可靠工作。喷雾供水装置需要保持洁净, 以免使用时发生阻塞, 保证水质保证, 加强净化能力。除尘器的使用需要严格遵守相关规定, 并且进行定期巡检与维护。
2.2 煤层注水作业的防尘。
进行对煤层注水作业时, 要注意对煤层注水设备的使用。在操作过程中, 需要对注水溶液进行严格检查, 并且对注水设备的工作情况进行严格的控制。在对煤层注水后, 要对煤层物理力学特性进行检查与测试, 保证煤层注水的效果, 提高对粉尘的控制能力。
3 结束语
在煤矿巷道掘进的生产过程中, 必须要对生产环境中的粉尘情况进行严格的控制, 保证生产环境达到相关标准。在生产过程中, 还需要注意对采掘工艺流程的改善, 并且利用合理的通风方式, 降低空气中粉尘含量, 减少粉尘的生产量。掘进过程中, 采用综合的方式进行降尘与防尘, 对于空气中的悬浮粉尘进行抑制和消除。在掘进巷道的防尘管路铺设中, 要保证防尘设备可以正常工作。对于防尘设备的使用上, 要做好科学的管理, 提高降尘效果, 改善煤矿巷道的作业环境, 为工程身体健康与安全生产作出良好的保障。
参考文献
[1]吴庆龙.瑞兴煤矿贯通设计[J].中国石油和化工标准与质量.2012 (01)
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