防尘设备（共7篇）
防尘设备 篇1
前言
沙尘在自然界中广泛分布, 对产品的正常工作存在着严重的影响, 主要影响有:对机械部件的磨损、对金属的腐蚀, 对电气性能的改变、促使霉菌的生长等[1]。沙尘试验是评价产品对沙尘环境适应能力的重要手段。本文着重分析中国和日本两国汽车电气设备产品防尘试验标准的差异。
1、中国汽车电气设备防尘试验标准要求
我国汽车行业标准《汽车电气设备基本技术条件》QC/T413-2002[2]对汽车电气设备产品的防尘试验进行了规定, 具体推荐采用的防护等级为IP5X。IP5X的含义是不能完全防止尘埃的进入, 但进入的尘埃量不能影响设备的正常运行, 不能影响安全。
用基本原理如图1的所示的设备做试验, 在一适当密封的试验箱内盛有呈悬浮状的滑石粉, 滑石粉应能通过筛丝间名义宽度为75um、筛丝名义直径为50um的金属方孔筛。滑石粉的用量按照每立方米试验箱内体积为2kg, 使用次数应不超过20次。
根据样品正常工作时, 样品内部压力是否与周围大气压相同, 将产品的外壳分为两种类型。第一类外壳:设备正常工作周期内壳内的气压低于周围大气压力。对于这一类外壳的产品, 被试样品放在试验箱内, 壳内压力用真空泵保持低于大气压。
第二类外壳:外壳内气压与周围大气压力相同。对于这一类产品, 被试样品按正常工作位置放入试验箱内, 但不与
2、日本汽车电气设备防尘试验标准要求
日系汽车标准基本采用JIS D 0207[3]的测试方法。试验分为浮尘试验 (F) 和循环试验 (C) 两类。
试验用尘统一采用符合JIS Z 8901标准的8类或6类规格。试验箱内空气的温度为20℃±15℃, 相对湿度为45-85%。
试验箱内粉尘浓度需要按照JIS Z 8813进行测定。
F类为浮尘试验 (采用图2中左边的设备) , 其工作原理是利用空气压或者风扇等搅拌粉尘一定时间, 使粉尘在试验箱内均匀分布, 让后按规定的时间停止。如此重复进行。C类为循环试验 (采用图2中右边的设备) , 其工作原理是让规定浓度的粉尘按一定的流速在试验箱内循环。
F类试验分为三个小类。
F1类, 粉尘浓度为60g/m3, 试验箱有效容积至少为为0.7m3。主要适用于车灯等车外零部件。
F2类, 粉尘浓度为3g/m3, 试验箱有效容积至少为为0.5m3。主要适用于开关、雨刮等车外零部件。
F3类, 粉尘浓度为0.1g/m3, 试验箱有效容积不作规定。主要适用于门锁、雨刮电机和测量仪表等零部件。
C类试验细分为两个小类。
C1试验采用粉尘浓度为5g/m3, 气流流速约为5m/s, 试验箱有效容积不作规定。主要适用于车外机械零部件。
C1试验采用粉尘浓度为0.1g/m3, 气流流速约为10m/s, 试验箱有效容积不作规定。主要适用于车外其他电气零部件。
3、两国汽车电气设备防尘试验标准主要差异
通过上文的分析, 两国汽车电气设备防尘试验标准主要差异总结如下:
4、结论
经过比较, 可以得到结论:日本标准在试验类型上增加了循环试验, 另外对粉尘浓度和箱内空气温湿度都进行了规定, 从而可以更好的确保试验的准确性和可重复性。这将为我国相关标准的制修订提供参考。
摘要：文章分析了中国和日本两国汽车电气设备产品防尘试验标准的主要内容, 并指出了两国标准的主要差异, 可为相关试验及标准制修订提供参考。
关键词：汽车电气设备,防尘试验,对比分析
参考文献
[1]《电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验L:沙尘试验》.GB/T 2423.37-2006.
[2]《汽车电气设备基本技术条件》.QC/T 413-2002.
[3]《汽车零部件防尘性能和耐尘性能试验通用规则》.JIS D0207-1977.
防尘设备 篇2
我院一台飞利浦 MX8000EXP双排CT在扫描过程中随着机内一声响声突然停机, 整个机架不上电, 打开机架发现机内40A保险烧, 高压滑环有打火痕迹, 飞利浦工程师到场拆开冷凝器、电刷检查后发现由于电刷磨损过度导致金属丝脱落相互碰触引起打火, 烧毁保险, 同时在机架轴承钢珠上留下焊斑, 更换配件重新开机后由于焊斑的存在引起较大噪声, 机架旋转时发出的声音就像下大雨似的哗哗响, 除此之外机器恢复正常工作。分析原因, 由于机器刚出保半年, 出保时做了常规保养, 照理电刷不至磨损至此, 清洁滑环时发现滑环内积有大量灰尘, 电刷上也是一层积垢, 由于电刷在滑环内高速旋转, 滑环内的灰尘就像砂纸一样加速电刷的磨损, 从而导致故障的产生, 灰尘是最终祸首。
故障二:
一台富士FCR-5000R CR设备, 在擦除IP板信息过程中, 出现Do not use this IP until lamp is replaced故障提示, 同时LAMP灯不亮, 不能擦除IP板信息。根据提示的信息和故障现象分析可能是擦除IP板信息单元故障, 拆机后将LAMP单元卸下, 发现机内温度偏高, 同时发现该单元一个温度过热保护装置起作用, 将LAMP电源切断。检查过热原因, 发现机器滤网积满灰尘, 密不透风, 严重影响机器散热, 彻底清洁滤网后机器恢复正常。
故障三:
岛津全自动生化仪开机进入正常运行状态, 在操作标本盘时只是抖动一下, 就没有了动作, 显示屏随即出现报警, 提示电动机极限位错误, 根据提示分析, 首先对电动机极限位上的光电耦合器进行清洁, 故障依旧, 根据线路分析, 耦合器信号经过二个运放LM311比较后输出到Samply Drive BD, 此板在吸样抽吸管下端的面板下, 打开盖板发现该板积满灰尘, 并被抽吸针溅出的液体严重污染, 由于没有现成更换配件, 用无水酒精清洁干燥后重新安装, 机器恢复正常。
故障四:
贝克曼库尔特五分类血球计数仪主机工作正常, 但分析结果不能传到电脑上, 屏幕提示Check DMS Status, 关机后重启故障依旧, 当将主机与电脑同时关机重启时数据开始传输, 后来需要重启的次数越来越频繁, 并且速度时快时慢, 于是拆开电脑机箱, 取下PVI总线上的数据接收板, 发现板背积满灰尘, 遂将机内灰尘彻底清除, 装机后重试, 恢复正常, 至今未再重现。
综上所述, 机器内的灰尘轻则引起部件生锈、发霉造成电路参数改变或机械部件活动不灵, 造成机器损坏, 象我院的CT要是更换滑环轴承费用就要将近七八十万, 因此在设备的日常维护中防尘、除尘确实不可忽视, 在PM工作计划中定期清除灰尘是保证设备正常工作的重要一环。
参考文献
[1]任贾, 文细毛, 吴安华。全国医院感染横断面调查结果的变化趋势研究[J]中国感染控制杂志, 2007, 1 (6) :17-18
[2] 孟维存, 李胜利.急诊科医院感染的危险因素及预防措施分析[J]山西医药杂志, 2009, 6 (38) :547.
计算机防尘设计方法 篇3
随着计算机内部的灰尘在计算机内部的板卡上越积越厚, 灰尘就会堆积在计算机内部部件裸露的针脚上, 尤其在空气比较潮湿的季节, 灰尘会在板卡上结成带水分的板块, 囤积的灰尘字这时候就会就形成导电体使板卡短路, 严重的话还有可能烧毁部件。
1 防尘相关要求
计算机的防尘等级可以用IP (INGRESS PROTECTION) 表示。IP防护等级系统是由IEC (INTERNATIONALELECTROTECHNICAL COMMISSION) 所起草, 将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。IP防护等级是由两个数字所组成, 第1个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级, 第2个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度, 数字越大表示其防护等级越高。例如, IP67是指, 防尘等级为6, 防水等级为7。关于不同防尘等级的要求如表1所示。
2 防尘设计方法
计算机的灰尘来自计算机从外部抽取到机箱内的空气中, 因此防尘设计的方向可分为为阻止空气进入机器中, 或在进风口处将空气中的灰尘进行过滤, 这两种设计方向又可细分成不同的实现方法, 如表2所示。
2.1 全密闭防尘设计
全密闭设计一般用于加固式携行式计算机, 整体采用密封机箱设计, 能够完全防止灰尘的进入, 即能达到IP6的防尘等级。
在壳体的连接处, 使用橡胶或其他弹性密封材料, 通过压缩弹性材料实现密封, 如图1所示。
对不方便使用弹性密封材料且不常拆卸的部位可采用密封胶进行密封。
全密闭式计算机的热设计通常将CPU的热量用热管传到至机壳, 利用机壳将热量散到外界空气中。
2.2 隔离式防尘设计
隔离式设计指将计算机的风道单独隔离出来, 使空气无法进入机器内部电气元件所在的腔体。该设计方式通常用于加固型笔记本, 防尘等级可达IP6。
机器的密封部位设计通过弹性密封材料和密封胶实现。
机器的散热设计, 一般采用强迫风冷。具体为, 通过热管将CPU的热量传导至位于风道中的散热片。风道中的风扇从外部抽风对散热片进行冷却。
使用将风道进行隔离的设计, 虽避免了灰尘对主板上元器件的损害, 但在机器长时期使用后, 风道内的散热片鳍片和风扇的叶片上仍然会堆积灰尘, 因此需对其进行定期清理。
2.3 防尘棉、防尘网的防尘设计
防尘棉、防尘网阻尘原理是机械式过滤, 也就是当粉尘冲撞到防尘棉、防尘网时, 经过一层层的阻隔, 将一些大颗粒粉尘吸附在防尘棉、防尘网上。但是, 微细粉尘尤其是小于5μm的粉尘, 就会从网眼中穿过去, 因此机器的防尘等级最多能做到IP5。
防尘网的种类有很多种, 有单层的, 也有复合的, 就算是比较致密的防尘网, 相比防尘棉来说空隙还是要大得多, 防尘率比较低, 风阻小。
防尘棉结构比较致密, 一般厚度有3mm、5mm、8mm三种规格, 当然越厚的风阻就越大, 防尘率也就越高。
在选用防尘棉或防尘网时需同时考量防尘率和风阻, 不能为提高防尘率而导致系统散热效果过差。同时, 选用同样的防尘棉或防尘网时, 设计方式不同, 系统的散热效果也会不同。
如图2所示, 方式a与b选用同样的机箱、风扇、防尘棉, 仅风扇与防尘棉的距离不同。图 (a) 中, 风扇紧挨防尘棉, 风压大, 系统稳定后, 风扇工作在图3所示A点的位置, 系统风量小, 散热效果差。图 (b) 中, 风扇远离防尘棉, 风压小, 系统稳定后, 风扇工作在图3所示B点的位置, 系统风量大, 散热效果好。因此在设计时应保证风扇与防尘棉或防尘网有足够距离。
防尘棉、防尘网组装时一般采用夹在压板和机箱中间的方式。当压板为塑胶件时, 亦可采用将防尘网与压板注塑在一起的方式。
在机器长时间使用后, 防尘棉或防尘网会吸附大量灰尘导致网孔减小, 影响系统的进风量, 因此防尘棉或防尘网需做成可拆卸结构, 以便定期进行清洗。
2.4 机箱开孔防尘设计
改善计算机进风口处机箱的开孔设计同样能提高机器的防尘能力具体方法一般有以下两种。
方法一:机箱的开孔尽可能采用小而密的方式。开细小的空可防止较大的灰尘进入;增加开孔的密度可以减小风阻, 使整机空气流通更通畅。
方法二:采用双层孔结构。如图4为一机箱面板的截面图, 空气沿Z字型路线进入机器内部, 增加了空气与面板的接触面积, 在接触过程中, 空气中的部分灰尘吸附在面板上, 从而减少了进入机器内部灰尘的数量。
3 结束语
上述分别从阻止空气进入机器和在进风口处对空气进行过滤的2大方向, 密闭设计、隔离设计、防尘棉或防尘网设计以及机箱进风口开孔设计等4种防尘设计方法进行说明, 经实践证明, 照此设计可使计算机防尘等级达IP6到IP5。随着科学技术的不断发展, 电子设备结构设计内容和要求也会越来越多, 设计人员应在熟悉以上方法的同时, 不断创新和突破, 及时更改设计理念, 用新技术、新手段指导设计, 以满足电子设备发展需求。
摘要：本文介绍了灰尘对计算机的危害, 计算机防尘等级要求, 并针对防尘等级中的防尘 (IP5) 和尘密 (IP6) 提出了对应的结构设计方法, 对计算机防尘设计具有指导作用。
关键词：防尘,结构设计,计算机
参考文献
[1]GB4208-2008, 外壳防护等级 (IP代码) [S].
煤矿防尘工作存在的问题 篇4
一、煤矿矿尘的产生和危害
1、矿尘的产生
煤矿生产过程中的采煤、掘进、爆破、运输、提升、通风都能产生粉尘。在煤矿的生产中, 随着科学技术的进步, 伴随着煤矿机械化程度的提高, 产生的粉尘量也越来越大。据有关资料统计, 在现代化煤矿中, 煤尘的生成量可以达到矿井煤炭产量的3%。
2、矿尘的危害
矿井生产中产生粉尘, 井下空气中的煤尘浓度达到一定界限时, 遇到火源就会发生燃烧、爆炸, 造成重大恶性事故, 给矿井、国家带来巨大人员伤亡和经济损失;矿尘能污染劳动环境, 降低生产场所的可见度, 影响劳动效率和操作安全;呼吸性粉尘吸入工人身体后, 易于产生尘肺病, 影响井下工人的健康, 引起职业病, 甚至造成死亡;矿尘在生产中, 能加速机械磨损, 缩短设备使用寿命。
二、煤矿防尘状况
据统计:在地质条件、通风状况基本相同的情况下, 炮采工作面干放炮时矿尘浓度一般为300～500mg/m3, 综采干割煤时矿尘浓度高达4000～8000 mg/m3, 放顶煤时更高, 在采取煤层注水和喷雾洒水等防尘措施后, 炮采的矿尘浓度可降为40～80 mg/m3, 综采可降为20～120 mg/m3, 从上述统计说明, 矿尘是可以有效控制的, 随着我国安全法律、法规的健全, 对煤矿防尘工作的重视, 在防尘制度的技术措施方面得到了很大的提高。
三、煤矿防尘工作中出现的误区和预防措施
(一) 出现的误区
1、只重视表面, 不重视内涵。
防尘工作要求的是实际效果, 在实际工作中, 往往只重视生产, 而忽视了防尘工作。如:在开煤机时开水怕弄湿衣服, 于是不开洒水喷雾, 使正常的防尘设施没有发挥作用。
2、制度落实差, 重检查, 不注重实效。
制度是好的制度, 但是在落实中, 敷衍了事, 有时不当回事。特别是在“一通三防”检查时, 各项工作做得不错, 而检查后, 生产是主要的, 又把防尘工作抛到九霄云外去了。
3、防尘设施维护不及时。
有时在检查时出现防尘设施坏的情况, 都说是刚坏的, 这种情况是借口, 有的是维修不及时, 不是不能修而是等责任人来干。
4、闲而不用。
有的防尘设施安装的很好, 但是人员不常去, 造成闲置没有正常使用, 失去了防尘作用。
5、责任区不明, 工作失控。
在防尘管理中有的责任区划分不明确, 互相扯皮推诿, 造成没有人过问局部煤尘堆积, 没有处理。
(二) 预防措施
煤矿防尘也需要综合治理:首先, 生产过程要降尘, 如湿式打眼、湿式落煤, 尽量减少煤尘产生;二是控制已经产生的煤尘, 如在工作地点安装捕尘器、喷雾洒水;三是要通风系统合理, 巷道风速合适, 防止吹起浮尘;四是要定期清理巷道, 避免巷道里积累浮尘。最根本的是在生产环节抑尘、控尘, 进行源头治理。最关键的环节是要严格执行防尘管理制度。
1、建立健全防尘管理制度, 健全防尘职能机构, 建立防尘专业队伍。在防尘工作中, 主要是贯彻预防为主的方针, 有一个专业队伍能有效地促进防尘管理到位, 使防尘设施定期检查维护, 保证正常使用, 对不同的防尘地点采用不同防尘手段, 制定防尘技术措施有针对性, 就能达到合理防尘、优化防尘。全员、全方位、全过程落实各项防尘制度, 严明责任区和责任制, 抓好组织管理措施, 实施综合防尘措施, 实行分片包干, 做到责任分明。
2、定期取样测定粉尘制度。新矿井在建井前必须对所有煤层进行煤尘爆炸性鉴定。生产矿井每年四月或十月进行煤尘爆炸性鉴定。各采掘工作面每旬要进行粉尘浓度的测定。
3、防尘设备使用制度。工作中要严格要求作业规程没有综合防尘措施不准开工;采掘工作面没有防尘设施不准回采和掘进;有防尘设施不供水不准作业;防尘设备发生故障维修不好不准作业。
4、巷道定期清扫冲刷制度。对容易积尘的运输机两旁、转载点、翻煤笼等要定期清扫煤尘;对主要运输大巷每季要用水冲洗, 每半年要进行刷白。
5、加强职工的安全培训, 特别是“一通三防”知识的培训, 让职工认识到矿尘的危害性, 培养职工防尘理念, 在工作中自动去进行防尘、灭尘工作, 搞好自保、互保、联保责任制, 让防尘工作落到实处。
6、防尘检查制度。检查与抽查相结合, 不定时间的抽查比定期检查效果要好, 把防尘管理, 重心下移, 关口前移, 在现场把关, 最大限度地防止粉尘的产生。
7、大力推广先进科学防尘技术应用, 采用多手段、多方法综合利用的防尘措施, 有效地控制矿尘产生和飞扬, 加大防尘管理的奖惩力度, 对防尘工作有功的人员要给予奖励, 对破坏防尘设施, 或防尘设施不用的要严格处罚, 保护职工有一个健康的工作环境。
摘要：煤矿防尘工作是煤矿安全工作中的一个薄弱环节, 煤矿防尘管理亟待加强, 分析防尘存在的问题, 采取有效措施确保煤矿职工身心安全。
一种住宅防尘幕墙装置设计 篇5
根据中华人民共和国环境保护部对于全国161个城市进行检测的数据显示, 2014年, 33.5%的城市有过轻度污染, 15.5%的城市有过中度污染, 6.2%的城市有过重度污染, 另外1.2%的城市有过严重污染。环保部公布的数据说明我国部分城市区域的空气质量不容乐观, 大气污染较为严重。
大气污染中所包含的尘埃可直接通过住宅的门、窗等进入室内, 使得室内空气质量变差, 居住环境变坏, 严重影响到居民的身体健康和生活质量。对于处于空气污染严重区域的住宅而言, 住宅的防尘有一定的必要性, 所以住宅防尘成为近年来一个极为重要的研究课题。
1 住宅防尘的发展现状
目前, 住宅室内防尘方法较少, 大致可分为: (1) 纳米纱窗防尘; (2) 室内空气净化器 (或者其他方式如:种植绿色植物等) 除尘。
纳米纱窗可以在一定效果上达到防尘的目的, 但是纳米纱窗因其纳米材质和制作工艺使得纱网孔洞减小, 这样的结构虽然能起到一定的防尘作用, 但同时也阻止了空气的流通。
而空气净化器更是治标不治本的方法。首先, 在使用空气净化器的过程中, 特别是过滤式的净化器, 要按时更换过滤材料, 才能保证净化效果;其次, 部分空气净化器会排放臭氧或加湿空气, 臭氧浓度增高和空气湿度增大对人的身体都有负面影响;另外, 一般的净化器都有一定的噪声, 噪音污染也将对居住环境产生一定的影响。
基于以上对于防尘的方法的不完善性, 现提出并设计了一种“住宅防尘幕墙”装置, 通过该住宅防尘幕墙可以针对以上出现的问题进行改善, 并对于住宅防尘将起到一定的效果。
2 住宅防尘幕墙的工作原理
住宅防尘幕墙是利用空气对流的原理, 在空气流动进入室内之前将其中的尘埃进行过滤, 从而输送干净的空气进入室内居住空间。
住宅防尘幕墙在保证窗户通风效果的同时也保证了采光的效果, 相当于在窗户的外面增加了一个大型的空气过滤装置, 可以在室外对空气进行有效的过滤以后, 再使空气流入室内。由于住宅防尘幕墙整体是由玻璃构成的, 所以基本不会对采光问题造成影响。
住宅防尘幕墙的工作还需要连接大型鼓风机, 在住宅防尘幕墙的顶端有管道连接风机, 风机开启后形成气流, 将空气由下至上吸入和排出, 以此实现室内、幕墙腔体内部的空气循环。由于空气是经过住宅防尘幕墙最底部的中效过滤网进入腔体内部的, 所以进入室内的空气中所携带的灰尘将大大减少, 同时也不会产生臭氧等成分或加重空气的湿度。
3 住宅防尘幕墙构成结构
住宅防尘幕墙装置主要由以下几部分组成:底部中效空气过滤网、内上悬窗、外下悬窗、四周玻璃挡板、窗户两侧菱形挡板和上部抽风管道。防尘装置工作时利用抽风管顶端连接的抽风装置产生吸力使空气进行流通, 底部的中效过滤网在空气进入时对尘埃进行充分过滤后并使干净的空气进入防尘幕墙内, 由于窗户两侧的菱形挡板可以使双开窗的情况下由上下两扇悬窗和左右两块挡板形成一个封闭的通道, 从而干净的空气可以顺利流通进入室内。 (见图1)
安装防尘装置时, 应先在建筑外墙上安装一扇上悬窗, 在幕墙外壳上开一扇下悬窗, 为了保证使用者的安全开窗位置比安装在建筑外墙上的上悬窗稍低, 两扇窗子的开窗角度均为15度, 这样可方便使用者站在室内在同一高度上进行两扇窗的开窗动作而不至于出现距离过远的现象。
另外, 幕墙的外部主体玻璃和墙体之间的距离可为50cm左右, 经过测量和模拟实验, 该距离可以达到较好的通风效果, 该距离也比较符合人机工程学的伸臂开窗距离。
这种住宅防尘幕墙与传统的建筑幕墙和外循环呼吸式双层幕墙本质的区别在于其主要设计理念是防尘, 传统的幕墙在墙体外各高度有多个进风口, 无法阻挡大量的尘埃, 而此种住宅防尘幕墙则巧妙的通过多种通风方式来满足居民的通风和防尘的要求。
这种住宅防尘幕墙既可以单独一户安装使用, 也可以整个单元上下多个住户使用。多户安装时其整体结构不变, 只需要将多个居民住宅防尘幕墙进行简单的连接即可。
4 居民住宅防尘幕墙的通风方式
该宅防尘幕墙装置相当于包裹在住宅的外窗上, 通过三种方式可实现室内密闭 (即不开窗, 不通风) 、净化空气通风 (单开窗) 、普通空气流通 (双开窗) , 可达到既防尘又通风的作用, 其中又以净化空气通风 (单开窗) 方式效果最为明显。其方法如下:将建筑外墙的上悬窗打开, 幕墙外壳上的下悬窗关闭, 则在腔体内形成一个向室内引风的通道, 经过防尘装置上部鼓风机运转所产生的吸力使流动的空气顺着窗口而进入室内, 由于这时由鼓风机抽取上来的空气是经过底部中效过滤网过滤的空气, 较为洁净, 由此就达到了空气净化防尘的效果。 (见图2、图3)
5 结束语
矿井综合防尘系统的创新应用 篇6
关键词：尘源分析,综合防尘,综合治理
煤尘作为煤矿生产、运输的伴生产物, 属煤矿安全生产中五大自然灾害之一, 其主要危害:容易发生煤尘爆炸事故、威胁作业人员的身体健康, 引发职业病;影响作业安全、降低作业场所能见度, 增加工伤事故的发生;加速机械磨损, 缩短精密仪器使用寿命;危害矿区周围的生态环境等。鉴于矿尘极大的危害性, 《煤矿安全规程》、《煤矿井下粉尘综合防治技术规范》 (AQ1020—2006) 和相关文件一致规定, 煤矿企业应积极采取矿山综合防尘措施对矿尘予以防治。
1 矿井煤尘基本情况
米村煤矿位于郑州市区西南50 km处的新密煤田西北部, 井田东西走向长7.7 km, 南北倾斜宽1.2～2.7 km, 面积15.26 km2。该矿主采二1煤层, 配采一1煤层, 二1煤层煤尘爆炸指数为15.48%, 煤层自燃倾向等级属Ⅲ类 (不易自燃) , 最短自然发火期80 d;一1煤层煤尘爆炸指数为14.90%, 煤层自燃倾向等级属Ⅱ类 (自燃) , 最短自然发火期91 d。
2 尘源分析
2.1 地面空气
(1) 渣山位于矿井进风井—中央斜井、主立井、副立井的西北约100 m处, 受西北季风的影响, 污染矿井进风流。
(2) 煤场距进风井约100 m, 受矿井抽出式负压通风影响, 污染后的空气进入井下。
(3) 工业场地受矿区空气质量差的影响, 含尘量较高, 在负压通风作用下, 由进风井进入井下。
2.2 井底车场及进风大巷
(1) 地面空气净化后残留有部分粉尘。
(2) 中央斜井为矿井主要运煤巷, 且属矿井主要进风巷, 运煤途中受风量、风速影响, 煤尘随风流进入井下。
(3) 工作人员自高产尘作业地点进入主要进风巷及井底车场后, 其胶鞋、衣服、工具等所带粉尘在风干及大巷高风速作用下脱落, 混合进入风流之中。
(4) 矿车在大巷轨道上颠簸震动时, 矿车及所运输设备上的大粒度粉尘、煤块等因震动而落入巷道底板上, 受高风速作用在巷道内滚动而破碎, 然后再次混合进入风流之中。
(5) 矿井在冲刷井底车场及主要进风巷时, 巷帮、巷底粉尘大部分在水的作用下被消除, 但仍有一部分巷帮、巷底粉尘在高风速、高冲刷力的作用下, 呈微湿润状态随风流在巷底流动、滚动, 经一定时间风干后, 再次混合入矿井风流之中, 从而造成矿井主要进风巷及井底车场中的风流粉尘浓度增大, 甚至超限。
2.3 采掘作业
(1) 矿井主采三软二1煤层, 且属矿井回采后期, 受多次矿压影响, 煤质松软破碎, 呈粉末状, 采掘破坏煤体时产生大量粉尘。
(2) 采掘工艺作用下产生大量粉尘, 如放炮、割煤、拉架、放煤等作业环节。
2.4 煤炭运输转载点
转载点在煤质呈粉末状的特性下, 在转载高差和风速作用下, 产生高浓度粉尘, 直接汇入井巷风流, 污染矿井空气。
2.5 钻孔作业地点
对井下煤层打钻作业实地观测发现, 钻机通过钻杆将动力传递于钻头, 高速旋转的钻头将煤层破坏, 旋切为煤粉, 干燥的煤粉在钻头、钻杆高旋转离心力和高排粉气压流的作用下, 被甩和吹至钻孔外, 扩散于施工作业空间, 造成作业空间煤尘飞扬, 直接污染井下风流。
3 矿井粉尘防治对策及方案
煤矿防尘工作基本原则:①最大限度地阻止粉尘的产生, 尽量减少浮游粉尘的飞扬;②将粉尘消灭在尘源地点, 防止其飞扬进入风流中;③使已经浮游的粉尘沉降, 并捕集起来, 彻底根除。
3.1 地面空气净化措施
(1) 对渣山进行绿化, 种植树木和草类, 不但美化了环境, 而且减少了季节风流等所产生的粉尘量。
(2) 煤场安装自动喷雾洒尘装置, 对煤场堆煤表面进行湿润, 减少风流所含有的粉尘量, 尤其是向煤场转载落煤时, 加强对落煤点洒水, 减少煤尘飞扬量;使飞扬的煤尘在水雾的作用下湿润、降落。
(3) 工业场地每天4次进行冲刷、清理, 减少落尘量, 降低空气中含尘率。
3.2 井下空气的净化措施
(1) 在3个进风井口的所有进风通道安装全封闭式网式捕尘器, 对矿井进风进行净化, 只有在车辆通行时打开下部网式门, 利用上部固定网对矿井进风进行净化。
(2) 在中央斜井平台向下50 m范围内的运煤胶带架子上安装封闭式捕尘罩, 减少煤尘飞扬, 净化进风流空气。
(3) 在井底车场设全封闭式网式捕尘器, 对矿井进风流再次进行净化。
(4) 矿井主要井巷3 d进行一次冲刷, 减少落尘量。
(5) 矿车全部在装物料后立即盖上防尘罩, 防止在风流和矿车运行时物料粉尘污染矿井空气, 同时在装物料时, 现场对物料上粉尘清扫、冲刷干净;采掘面回收废弃物料时, 在未出采掘面前, 对废弃物料进行清扫、冲刷, 消除污染源。
(6) 在行人、行车频繁的巷道设置半封闭式网式捕尘器和地湿式捕尘池, 由半封闭式网式捕尘器对小粒度粉尘进行过滤, 由地湿式捕尘池对大粒度粉尘进行过滤。
3.3 采掘工作面降尘方案
①采煤机开机降尘、架身前后洒尘;②放炮使用水炮泥及放炮喷雾;③坚持浅孔注水, 不注不采不掘;④巷帮班班冲刷;⑤超前工作面深孔注水, 充分湿润煤体, 减少采掘产尘量。
3.4 转载点粉尘防治
研制出护罩式转载点封闭捕尘装置, 对转载点飞扬粉尘首先进行收集, 使其不扩散于作业空间, 然后利用护罩内喷嘴对粉尘进行水雾除尘。
3.5 钻孔作业粉尘防治
水力引射式钻孔捕尘器首先对钻孔排出粉尘进行集中收集, 使其不扩散于井下空间, 然后利用水力进行降 (除) 尘, 适用于有排水设施的地点, 捕尘率高达95%。
4 井下主要除尘设施改进应用
4.1 井巷网式捕尘装置
井巷网式捕尘装置 (图1) 是利用水的雾化作用实施捕尘的, 当风流携带粉尘经过网式捕尘装置时, 在捕尘网雾化水流的作用下, 粉尘被雾化水珠所包裹, 随水流排入流水管, 达到净化风流的作用。
目前, 井巷网式捕尘装置已在条件具备的主要进回风巷及采煤工作面投入使用, 大大改善了矿井生产环境。
4.2 地湿式捕尘池
地湿式捕尘池 (图2) 是利用水的作用直接实施捕尘。当工作人员自高产尘的作业点进入主要进风巷及井底车场后, 其胶鞋、衣服、工具等所带粉尘在风干及大巷高风速作用下脱落, 混合进入风流之中;初始阶段粒度较大, 一般在巷底流动、滚动, 当到地湿式捕尘池位置时即落入水中, 从而达到除尘目的, 而且所有人员出入井均通过捕尘池, 可提前对其胶鞋等物品及工具所带煤尘进行冲刷消除;当矿车在大巷运输过程中, 在轨道上颠簸震动时, 矿车及所运输设备上的大粒度粉尘、煤块等因振动而落入巷底板上, 在高风速作用下, 在巷道内滚动而破碎, 然后再次混合进入风流之中, 由于粒度原因随底板移动, 当在冲刷井底车场、主要进风巷时, 巷帮、底粉尘大部分在水的作用下被消除, 但仍有一部分巷帮、底粉尘在高风速、高冲刷力的作用下, 呈微湿润状态随风流在巷底流动、滚动, 当到地湿式捕尘池位置时, 落入水中, 从而达到除尘目的。
地湿式捕尘池经开发后立即投入了井下现场实际应用, 根据实际使用情况多次对其进行完善改进。目前, 改进后的地湿式捕尘池已在矿井各主要进回风巷及井底车场等广泛应用。
4.3 煤矿用转载点封闭式捕尘罩
当转载点开始作业时, 在风压和落差冲击作用下, 煤尘增大且向下流动, 在封闭护尘罩控制下, 其粉尘无法进入封闭护尘罩外的作业空间, 此时又在第一级雾化喷嘴的作用下, 大部分煤尘被消除, 当余尘在风压作用下向下流动时, 再次受到第二级雾化喷嘴的作用, 达到除尘的作用。
针对井下不同地点采取井下现场测量尺寸、平地用铁皮加工、现场安装封闭罩封闭煤炭运输转载点等措施, 煤炭在转载点转载的过程中, 飞扬的粉尘在封闭式捕尘装置内能被洒尘喷头喷雾捕捉, 变为落尘被运输转载, 消除了煤尘飞扬。经过对捕尘装置的不断改进, 井下转载点已全面推广应用, 捕尘效果在90%以上。
4.4 水力引射式钻孔捕尘器
通过对煤层中钻孔作业产尘情况以及井下运煤转载点产、除尘原理的分析论证, 可以得出煤层钻孔作业除尘措施应包括2个部分:①“集”, 即煤尘的收集、控制;②“除”, 即收集煤尘的降尘和除尘处理。据此原理, 开发了水力引射式钻孔捕尘器, 其组成结构如图3所示。
钻孔作业时, 首先打开主除尘装置上的总阀门和水力引射装置分支阀门, 然后开动钻机施工钻孔, 钻孔内煤粉在钻杆高速旋转的离心力和高压排粉气流双重作用下, 快速进入集尘管中, 完成飞扬煤尘的收集。主除尘装置内水力引射喷嘴在高压水源作用下向下喷出高速雾化水流, 在集尘装置和主除尘装置上部形成一个相对的负压区, 导致集尘装置内绝大部分飞扬煤尘在重力、轴向力和水力引射负压区的作用下, 高速进入主除尘装置, 并与雾化水流混合湿润后, 在重力加大且受雾化水流的高速引射力作用下, 通过集尘装置软管下沉于水中, 从而达到集尘、除尘的目的。
水力引射式钻孔捕尘器经开发后立即投入了井下现场实际应用, 根据应用情况多次对其进行改进完善。目前, 改进后的水力引射式钻孔捕尘器基本定型, 已在矿井钻孔作业中广泛应用。
经实测, 该水力引射式钻孔捕尘器除尘率高达95%, 且体积小, 不占作业空间, 质量轻 (不足40 kg) , 使用方便、快捷, 结构简单, 便于安装、携带、维护, 已得到打钻作业人员的广泛认可。
5 矿井煤尘浓度对比
全方位立体化粉尘防治系统建立前后的粉尘浓度观测情况见表1。
根据观测表可以看出, 采取综合粉尘治理后, 矿井综合降尘能力提高, 粉尘浓度大幅度降低, 为职工创造了良好的工作环境。
6 结语
矿井掘进通风与综合防尘技术 篇7
1 利用矿井风压通风
1.1 长壁工作面双巷同步掘进通风
长壁工作面进、回风巷道一般比较长, 国内最长的已经超过6 000 m。对于长度大的工作面进、回风巷道, 在掘进中如果全长采用局部通风机通风, 则通风长度大、需要风筒长、通风阻力大、能耗大、效果差。
对于双巷布置的巷道, 在采用双巷同步掘进时, 应把两条巷道分别与采 (盘) 区主要进风和回风巷道相连, 并用联络巷将进、回风巷道贯通形成由进风巷———联络巷斗回风巷组成的矿井风压通风风路, 实现利用矿井风压通风。
局部通风机通风距离由用于通风的联络巷的间距决定。为便利用矿井风压通风的通风距离随掘进工作面推进而延伸及防止风流短路, 须随新的通风联络巷掘通, 及时转移局部通风机, 并在旧联络巷中设置临时密闭。
1.2 使用连续采煤机多巷掘进通风
连续采煤机掘进通常为3~5条平行巷道同步掘进, 为便于施工和通风, 其间每隔一定距离用联络巷连通, 根据通风需要这些巷道被分为两组, 一为进风巷, 一为回风巷, 在进、回风巷之间的联络巷中设置密闭或风帘等设施用于控制风流, 形成由进风巷———最靠近工作面的联络巷———回风巷组成的矿井风压通风风路。
就进、回风巷道的分组和风流方式来说, 通风系统分为单风流和双风流两种。如果新鲜风流从一侧相邻的巷道流入, 污风由另一侧相邻的巷道排出, 即单风流通风;如果新鲜风流从中间相邻的巷道流入, 污风由两侧巷道排出, 即双风流通风。
为不影响正常生产, 风障通常设在巷道一侧, 将断面分为宽、窄两部分, 窄部 (一般宽0.6m) 仅用于通风, 宽部用于进出设备和人员兼通风。若新鲜风流从宽部进入、窄部排出, 为抽出式通风;若新鲜风流由窄部进入、宽部排出, 为吹入式通风。
风障是一道临时隔离墙。为防止漏风, 风障应牢固地挂在顶底板间, 并在顶底板处不留间隙。为有效清除工作面有害气体, 风障应随工作面推进向前延伸, 并应始终保持其前端距工作面距离不超过3m。
还有一种可伸缩的滑动风障, 可随采煤机前进能方便及时地延伸。
当采用风障通风不能满足工作面通风要求时, 可增设局部通风机通风。局部通风机通风主要有以下几种方式。
第一, 抽出式通风。可以消除流经连续采煤机司机处的污浊气流, 煤尘从工作区抽走。但工作面壁角处易积聚瓦斯, 如果风筒滞后4.5~6m, 则整个工作面可能会发生瓦斯积聚, 而且连续采煤机司机位于工作面和风筒端头之间, 仍处于污浊风流中。
第二, 机装稀释通风机与抽出式通风机相结合通风。这种通风方式是在采煤机上安装1台小型液压驱动的通风机, 动力由采煤机液压系统提供。其优点是能有效地在巷道边远壁角处形成风流, 有效排出工作面瓦斯。缺点是当抽风风筒入口滞后稀释通风机时会产生循环风, 因此应经常保持抽风风筒入口超前稀释通风机, 另外当抽出式通风机停转而采煤机继续工作时也会在稀释通风机周围产生循环风, 并有积聚瓦斯的可能。
第三, 机装集尘器与抽出式通风机相结合通风。在采煤机不同位置安装若干个水射流集尘器, 再用一个较大的通风机采用抽出式通风。这种通风方式能够很好地解决回风巷煤尘飞扬的问题。
2 采用局部通风机通风
在无机械通风的条件下, 独头巷道中的空气与外界空气 (新鲜空气) 的交流随巷道长度增加而逐渐减缓, 直至几乎完全停止。当独头巷道足够长时, 其中的空气条件主要由巷道条件决定, 即便在无作业的情况下也会出现瓦斯集聚, 导致进入的人窒息或中毒死亡, 以及在条件具备时发生瓦斯爆炸。因此, 对于报废的独头巷道, 必须进行密闭, 严禁人员进入。对于施工的独头巷道, 必须进行机械通风。机械通风是掘进通风的主要方式之一, 采用的通风机械为局部通风机。
掘进工作面采用局部通风机通风的通风系统由局部通风机、风筒和巷道组成。局部通风机的工作方式有压入式和抽出式两种。掘进工作面通风系统布置方式有压入式、抽出式和混合式。
3 综合防尘技术
在巷道掘进中, 不可避免要产生粉尘, 如果不采取有效的防尘措施, 将会引起严重的后果。尤其是在岩巷爆破施工时, 在钻眼、爆破、装岩、运输等过程中会产生大量含游离Si O2 (含量为30%~70%) 的粒径小于5μm的岩尘, 这些岩尘极易在空气中浮游而被人吸入体内导致矽肺病。
我国煤矿在掘进工作面综合防尘的经验主要包含以下几个方面。
第一, 湿式钻眼。严禁在没有防尘措施的情况下进行干法生产和干式凿岩。
第二, 喷雾洒水。爆破前后、截割过程、装转载过程等在工作面及相应作业点进行喷雾洒水。