防尘新技术(共12篇)
防尘新技术 篇1
0 引言
在煤矿生产过程中, 会产生很多粉尘, 不仅会污染空气, 严重影响工作人员的身体健康, 患上肺病, 而且会带来巨大的安全隐患, 甚至出现爆炸事故。同时粉尘具有滞后性和隐藏性的特点, 危害性极大。随着煤矿开采技术水平不断提高, 矿井开采生产的深度和强度也不断增加, 浓度越来越高, 给煤矿生产带来不利影响。因此, 本文结合实际生产情况, 分析煤矿防尘工作问题和措施, 论述煤矿粉尘新技术, 为煤矿生产提供必要的借鉴和帮助。
1 煤矿粉尘的危害
随着煤矿开采规模不断扩大, 开采水平不断提高, 在井下会产生很多的粉尘, 就会产生巨大的危害。
a) 在进行矿物开采或加工过程中, 产生微细固体形成的集合体, 就是粉尘。粉尘不仅会沉积在四周井壁, 也会悬浮在井下的空气中。在实际过程中, 矿井周围的地质条件、水文环境及物力性质不同, 再加上开采方法不同, 就会产生不同形式的粉尘;b) 在实际生产过程中, 粉尘的比例主要包括以下几个方面, 在采煤工作面, 粉尘占到45%~80%;在掘进工作面, 占20%~40%;在运输通风的巷道, 粉尘占10%左右[1]。随着开采技术水平不断提高, 会产生越来越多的粉尘;c) 产生粉尘后, 会产生极大的危害。 (a) 粉尘会导致爆炸事故。如果粉尘在矿井里面浓度达到一定范围, 在各种条件作用下, 就可能出现爆炸事故, 造成巨大的人员伤亡和财产损失[2]; (b) 如果在井下出现大量粉尘, 会降低能见度, 影响工作人员的视野, 从而引发不必要的安全事故; (c) 粉尘过多会加快机械设备的磨损。如果空气中出现过多粉尘, 就会进入机器内部, 会干扰设备正常运行, 增加机械设备磨损, 增加机械故障。另外, 粉尘过多, 还会影响设备性能, 缩短机械设备寿命[3]。
2 煤矿防尘工作出现的问题
在实际过程中, 很多煤矿企业认识到防尘工作的危害性, 采取了很多预防措施, 但是存在一些问题和误区, 导致防尘效果不明显。a) 有的煤矿单位防尘工作只重视表面工作, 没有真正把一些防尘措施落实到实际工作中去, 存在敷衍了事的情况, 尤其在进行一通三防检查过程中, 存在重视生产, 忽视防尘的情况;b) 有的煤矿单位没有采用相应的防尘维护设施, 导致防尘设备遭到破坏以后, 不能及时有效恢复, 影响防尘工作顺利进行;c) 有的煤矿单位责任不明确, 出现相互扯皮的情况, 导致防尘设备不能发挥相应的作用[4]。
3 煤矿企业防尘措施
在实际开采过程中, 随着生产技术水平不断提高, 在很大程度上提高煤矿除尘技术。煤矿防尘主要采用湿润煤体、控制尘源、除尘技术及过滤粉尘等措施, 具体包括以下几方面:a) 通风除尘。采用通风措施, 可以有效稀释煤尘, 有效降低煤矿粉尘浓度。在通风除尘过程中, 会受到风速、风向及煤尘分布等因素的影响, 如果风速较低, 就会与空气出现分类的情况, 导致煤尘没有及时排出;如果风速较高, 在整个煤矿作业空间内, 煤尘就会反复被吹起, 导致煤尘浓度不断反复变化, 增加不稳定因素;b) 煤层注水措施。煤层注水就是在煤层注水, 利用高压水注入煤层内部, 湿润煤体, 可以有效防治煤尘出现飞扬的情况。在实际操作过程中, 注水可以获得良好的效果, 通常包括短空注水、深孔注水及长孔注水等[5];c) 湿式作业。在凿岩钻眼过程中, 采用压力水将钻眼填满孔底部, 不断湿润、冲刷煤尘。在实际开采过程中, 如果采用干式钻眼, 就会增加大量煤尘和粉尘, 而使用湿式作业, 就会有效清除90%以上的煤尘。在采煤机工作过程中, 会出现大量粉尘, 因此, 可以采用摇臂或支架进行喷雾降尘, 另外, 可以采用高压喷雾进行二次降尘, 可以获得良好的除尘效果;d) 个体防护。个体防护主要采用一般的防护工作, 避免工作人员吸入大量煤矿煤尘。在通常情况下, 可以采用自吸式防尘口罩和安全帽防护用具, 从而获得较好的阻隔粉尘的效果。另外, 为有效做好防尘工作, 还要对巷道内的尘土进行定期清理, 做好清扫、冲洗、刷浆等工作, 避免形成二次悬浮煤尘, 危害井下工作人员健康;e) 放炮防尘。采用矿用湿试除尘风机, 湿式过滤器会吸入大量的粉尘, 在喷雾器水雾的影响下, 会湿润粉尘, 相互凝结成较大颗粒后, 受到放射状叶片高速转动的影响, 大颗粒煤尘就会形成煤泥浆, 随着水流流出过滤器;搜集煤尘后的干净空气就从湿式过滤的出口进入巷道, 从而降低煤尘浓度。在放炮之后, 能够有效消除空气中有害成分, 保证操作人员的身体健康。在使用放炮操作过程中, 要使用水炮泥进行充填, 在爆破过程中, 水炮泥出现破裂, 从而将水压入到煤岩土的裂缝中, 从而达到防尘效果[6]。
4 煤矿粉尘防治技术展望
随着防尘技术水平不断提高, 越来越多的煤矿企业开始采用新技术, 在保证具体操作人员身体健康的同时, 提高生产效率, 获得更多的经济效益。
4.1 提高煤尘防治技术
在煤矿实际开采过程中, 会产生大量煤矿粉尘, 尤其一些呼吸性粉尘对于井下作业人员的健康危害最大, 可能会导致工作人员产生尘肺病。但是因为粉尘本身属于微细粉尘, 很难分辨粉尘和空气中其它气体, 因此, 在降低呼吸性粉尘浓度过程中, 要提升煤矿单位实际的防治技术, 采用更先进的防治方法, 保证下井工作人员的身体健康, 提高井下煤尘防治技术成为当前防尘研究的重点问题。
4.2 锚喷工作面粉尘防治技术
在实际生产过程中, 煤矿单位要不断引进先进的粉尘防治技术, 采用锚喷工艺, 增强粉尘防治工作的有效性和针对性。要控制好搅拌工序, 保证更好的封存材料和防止材料失效, 实现防尘设施与上料机的完美结合, 另外, 在进行喷射工序中, 要不断优化喷枪结构, 最大限度地减少干粉状水泥的份量, 提高锚喷工作面粉尘防治技术, 提高除尘、防尘效率[7]。
4.3 特殊条件粉尘处理
中国存在很多特殊条件的煤矿, 随着中国经济发展, 对特殊条件煤矿开采比率越来越高, 因此, 要采取有效措施, 及时解决特殊条件煤矿作业中粉尘问题。因此, 对于难湿润粉尘, 在实际开采过程中, 可以应用快速浸润粉尘的浸润剂, 加快喷雾降尘的速度。在实际工作过程中, 如果遇到注水非常困难的煤层, 可以针对实际情况, 采用一些注水添加剂, 还要监控注水过程, 做好特殊条件粉尘的处理。
5 结语
在煤矿粉尘防治过程中, 煤矿单位要认识到粉尘的危害性, 结合实际情况, 不断采用先进的防治技术, 引进先进的技术设备, 提高粉尘防治的有效性和针对性, 保证广大操作人员的身体健康, 从而创造更大的经济效益。
摘要:简述煤矿粉尘的危害, 指出煤矿防尘工作出现的问题, 提出防尘措施, 并对未来煤矿粉尘防治技术进行展望, 管理人员要结合实际情况, 有效改善井下作业人员的工作环境, 保证煤矿生产顺利进行。
关键词:煤矿生产,防尘处理,展望
参考文献
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防尘新技术 篇2
本标准规定了印刷企业的防尘防毒的技术要求、措施和管理。
本标准适用于书、报、刊印刷,本册印制,包装装潢等印刷企业(以下简称印刷企业)的防尘防毒的设计、布局和管理,也适用于职业危害监督管理部门对印刷企业的监管。2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB2894 安全标志及其使用导则 GB5083 生产设备安全卫生设计总则 GB11651 个体防护装备选用规范 GB12801 生产过程安全卫生要求总则 GB15603 常用化学危险品贮存通则
GB/T16483 化学品安全技术说明书内容和项目顺序 GB/T16758 排风罩的分类及技术条件 GB/T18664 呼吸防护用品的选择、使用与维护 GB50019 采暖通风与空气调节设计规范
AQ/T9002 生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则 GBZ1 工业企业设计卫生标准
GBZ2.1 工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素 GBZ158 工作场所职业病危害警示标识 GBZ188 职业健康监护技术规范
GBZ/T194 工作场所防止职业中毒卫生工程防护措施规范 GBZ/T203 高毒物品作业岗位职业病危害告知规范 GBZ/T223 工作场所有毒气体检测报警装置设置规范 3 总则
3.1 印刷企业生产过程防尘防毒应坚持预防为主、防治结合、综合治理的原则,优先选择尘毒危害小的工艺和设备,积极采用无毒或低毒原(辅)料,以无毒代替有毒、以低毒代替高毒,并对尘毒危害进行综合治理。
3.2 印刷企业生产过程防尘防毒工作应持续改进,有效控制作业场所尘毒物质浓度。3.3 应保证作业场所中各种毒物和粉尘的浓度符合GBZ2.1的要求。
3.4 印刷企业新建、扩建、改建建设项目和技术改造、技术引进项目的防尘防毒设备设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。并应按国家相关法律、法规规定,进行职业病危害预评价和职业病危害控制效果评价。4 生产工艺基本要求
4.1 优先采用先进的生产工艺、技术和无毒(害)或低毒(害)的原材料,消除或减少尘、毒职业危害因素。对于工艺、技术和原材料达不到要求的,应根据生产工艺和粉尘、毒物特性,设置相应的防尘、防毒通风控制措施。
4.2 尽量使用低毒和无毒的清洗剂代替天那水、白电油、洗车水等。优先采用水性油墨、UV油墨等不含有机溶剂的物料。优先使用不含苯的油墨、稀释剂和胶黏剂等物料。
4.3 应控制即涂膜覆膜工艺溶剂型胶黏剂的使用,尽可能使用即涂膜覆膜工艺乳液型胶黏剂,优先采用预涂膜覆膜工艺等对人体毒害小的生产工艺。
4.4 产生粉尘、毒物的生产过程和设备,应尽量考虑机械化和自动化,加强密闭,避免直接接触,并应结合生产工艺采取通风措施。
4.5 产生粉尘、毒物的作业场所、工艺过程、设备设施在设计时应符合GBZ1的要求。
4.6 根据生产工艺和粉尘、毒物特性,采取防尘防毒技术措施控制其扩散,使作业场所粉尘和毒物浓度达到GBZ2.1的要求。印刷企业生产过程中存在的职业危害因素见附录A。5 选址、总体布局和厂房设计 5.1 选址
5.1.1 印刷企业生产厂房应选择在环境空气质量、气象条件符合职业安全卫生要求的地方。5.1.2厂址宜避开人口稠密区,宜位于城镇和居住区全年最小频率风向被保护对象的上风侧。5.1.3 印刷企业和居住区之间的卫生防护距离不小于50米。5.2 总体布局
5.2.1 厂区总平面布置应明确功能分区,可分为生产区、非生产区、辅助生产区。生产区宜选在大气污染物扩散条件好的地段,布置在当地全年最小频率风向的上风侧;产生并散发化学有害物质的车间,宜位于相邻车间当地全年最小频率风向的上风侧;非生产区布置在当地全年最小频率风向的下风侧;辅助生产区布置在两者之间。
5.2.2 厂区总平面布置在满足主体工程需要的前提下,应将可能产生严重职业性有害因素的设施远离产生一般职业性有害因素的其他设施,应将车间按有无危害、危害的类型及其危害浓度(强度)分开布置。5.2.3 粉尘、毒物作业场所,其发生源的布置应符合下列要求:放散不同有毒物质的生产过程布置在同一建筑物内时,毒性大与毒性小的应隔开;粉尘、毒物的发生源,应布置在工作地点自然通风的下风侧;如布置在多层建筑物内时,放散有害气体的生产过程应布置在建筑物的上层。如必须布置在下层时,应采取有效措施防止污染上层的空气。
5.2.4 厂房布置应根据缩短工艺流程和减少产尘产毒点而确定,并有利于建筑物通风的设置。5.2.5 经常有人来往的通道(地道、通廊),应有自然通风或机械通风,并不得敷设有毒液体或有毒气体的管道。
5.2.6 含有挥发性气体、蒸汽的废水排放管道禁止通过仪表控制室和休息室等生活用室的地面下;若需通过时,必须严格密闭,防止有害气体或蒸汽逸散至室内。5.3 建(构)筑物
5.3.1 厂房建筑朝向应有利于车间通风。
5.3.2 厂房结构应充分考虑防尘防毒的要求。内部结构应有足够高度以布置管道,且有利于清除积尘。散发有害气体的厂房应适当加高,留足开窗面积,以利于通风散热。
5.3.3 产生或可能存在毒物或酸碱等强腐蚀性物质的作业场所应设冲洗设施。高毒物质工作场所墙壁、顶棚和地面等内部结构和表面应采用耐腐蚀、不吸收、不吸附毒物的材料,必要时加设保护层。车间地面应平整防滑,易于冲洗清扫。经常有积液的地面应不透水,并坡向排水系统,其废水应纳入工业废水处理系统。6 防尘、防毒技术措施 6.1 物料储存与运输
6.1.1 应优先采用无毒或低毒的生产物料。使用给作业人员带来危险和有害作用的生产物料时,必须采取相应的防护措施,并制定使用、处理、贮存和运输操作规程。
6.1.2 生产、使用的危险和有害的液态、气态和粉状物料,应设专用的化学品库房,严禁在库房内分装危险化学品。物料的输送应采用不受该物料侵蚀的管道输送。采用容器输送时,必须符合有关规定,确保安全。
6.1.3 作业场所贮存挥发性物质(如油墨、稀料)的容器应满足GB15603的要求,在通风区域内密闭保存和隔离,且不超过一天的用量。
6.1.4 应备有本企业使用的油墨、胶黏剂、清洗剂、润版液、擦版液等化学品的安全技术说明书,化学品安全技术说明书按GB/T16483的要求执行。6.2 工艺与设备
6.2.1 生产工艺与设备宜采取密闭(整体密闭、局部密闭或小室密闭)或负压方式工作。不能密闭时,应设置局部排风系统。
6.2.2 对于有毒、有害物质的密闭系统,应避免跑、冒、滴、漏。
6.2.3 对存在高毒且难以消除其危害的工艺过程,应通过采取全自动化生产或遥控操作等措施,实现人与危害现场的隔离。
6.2.4 油墨桶布置于印刷车间内时,需加盖密封,防止有害物质挥发。6.3 生产操作
6.3.1 制版、晒版、调墨、印刷、覆膜、上光、胶订等工序应隔离设置。6.3.2 擦版液应在隔离房间内进行配制,通过管道输送至印刷车间。
6.3.3 每班工作结束后,应对印刷车间工作场所进行清理,及时清理作业现场废弃的油布、棉纱等,防止残留溶剂等的挥发。6.4 通风净化系统
6.4.1 对产生粉尘、毒物的生产过程和设备,应采取通风措施控制其扩散,降低作业场所粉尘和毒物的浓度。
6.4.2 印刷车间内应当设置全室通风换气系统,送风口和排风口位置应合理布置,避免气流短路。6.4.3 应在调墨、印刷、覆膜、胶订等产生毒物危害的场所或岗位设置通风系统,生产时应启动并保持运行,通风量应符合要求。
6.4.4 丝网印刷作业应采取密闭、负压等防护措施,并宜对丝网作业场所进行强制排风。6.4.5 有粉尘、挥发性溶剂逸出的设备等的开口部位应设局部排风装置,排风量应符合要求。6.4.6 当设置的密闭性能和局部排风措施不能确保工作区(间)空间的粉尘、毒物浓度达到要求时,应加设全室排风措施,且室内空气不能循环使用。
6.4.7 局部机械排风系统各类型排气罩应参照 GB/T16758的要求,遵循形式适宜、位置正确、风量适中、强度足够、检修方便的设计原则,罩口风速或控制点风速应足以将发生源产生的尘、毒吸入罩内,确保达到高捕集效率。
6.4.8 印刷车间、调墨间、化学品库等作业场所应当设置事故通风系统,换气次数不小于12次/小时。6.4.9 空气中有害物质浓度可能突然增高的工作场所,不得采用循环空气作热风采暖和空气调节。6.4.10 通风除尘、排毒和空气调节设计必须遵循GB50019及相应的防尘、防毒技术规范和规程的要求。
6.4.11 应定期检查除尘设施的风道,严防堵塞。应定期检查除尘装置的密闭状况,并及时清理和维护。6.4.12 印刷车间的新风应来自室外,新风口应设置在空气清洁区并低于排风口,人均适宜新风量为30m3/h~50m3/h。6.5 辅助用室设置
6.5.1 应设置浴室、更衣室、盥洗室、休息室等辅助用室。
6.5.2 更/存衣室内便服和工作服应分柜存放,以避免工作服污染便服。
6.5.3 车间内应设盥洗室或盥洗设备。接触油墨的车间,应供给热水,禁止使用有机溶剂进行清洗。6.5.4 生产车间内不得住人,应在无毒物污染的区域设置独立的休息室或休息区。休息室内应设置清洁饮水设施。7 个体防护
7.1 印刷企业应按照国家有关法律法规和标准的规定,为劳动者提供正确、合格的个体防护用品,确保劳动者正确使用。
劳动者应在以下工序作业过程中佩戴防护用品:
(1)调墨、制版、印刷、覆膜、清洗油墨作业时,应佩戴防毒口罩或面罩,不得使用自行装填活性炭的滤毒盒;(2)胶订作业时,应佩戴防烟尘口罩;(3)显影、调墨、清洗墨辊作业时,应佩戴适用的防化学手套。
7.2 防护用品应符合GB11651和GB/T18664的要求。特种防护用品应具有生产许可证标识“QS”和安全标志标识“LA”。
7.3 接触尘毒危害的作业人员应具备正确使用个体防护用品的技能,了解劳动防护用品的适用性和局限性,上岗时应穿戴好个体防护用品。
7.4 印刷企业应指定专人负责定期对个人使用的防护用品进行有效维护、保养和更换。7.5 作业人员不得在生产车间内饮水、进食。8 管理 8.1 机构及人员
印刷企业应加强对防尘防毒工作的领导,设置或者指定职业卫生管理部门,配备职业卫生管理人员,负责本企业的防尘防毒工作。8.2 管理制度与规程
结合本企业的具体情况,建立、健全职业卫生管理制度和操作规程,并定期组织检查实施情况。包括:岗位责任制、岗位职业健康操作规程、职业危害申报制度、职业健康宣传教育培训制度、防尘毒设施维护检修制度、职业危害日常监测管理制度、职业健康监护制度和个人防护用品管理制度等。8.3 教育与培训
8.3.1 企业的有关负责人和职业卫生管理人员应接受职业健康培训。8.3.2 应当对作业人员进行上岗前的职业健康培训和在岗期间的定期职业健康培训,普及职业卫生知识,并建立档案备查。职业健康培训主要包括以下内容:(1)职业病防治相关法律、法规、标准和技术规范;(2)各岗位存在的职业危害因素及其对人体的危害;(3)各岗位职业危害因素的控制措施及方法;(4)各项职业危害防护设施的使用及维护保养;(5)个体防护用品的正确选择、使用和维护保养方法;(6)应急救援预案和急救常识等。8.4 职业危害告知
8.4.1 应当在作业人员上岗前明确告知其所从事的工作中存在的职业危害及其后果、职业危害防护措施和待遇等,并在劳动合同、集体合同中注明,不得隐瞒或者欺骗。
8.4.2 应当在醒目位置设置公告栏,公布有关职业危害防治的规章制度、操作规程、职业危害事故应急救援措施和作业场所职业危害因素检测结果。8.5 警示标识
在产生尘毒危害的作业岗位的显著位置设置警示标识和中文警示说明,警示说明应当载明产生职业病危害的种类、后果、预防以及应急救治措施等内容,警示标识的设置应符合GB2894、GBZ158和和GBZ/T203的要求。8.6 职业危害检测
8.6.1 委托具有资质的职业卫生技术服务机构对作业场所存在的粉尘、毒物等职业危害因素至少每年进行一次检测,检测点的设置及检测方法应符合GBZ159的相关要求。当检测结果不符合国家职业卫生标准要求时,企业应立即采取相应整改措施,直到符合标准要求后方可作业。
8.6.2 检测结果存入用人单位职业卫生档案,定期向所在行政主管部门报告,并向劳动者公布。8.7 职业健康监护
8.7.1 应按照GBZ188的要求定期对从事接触尘毒危害的作业人员,进行上岗前、在岗期间和离岗时的职业健康检查,并将检查结果如实告知劳动者。
8.7.2 有职业禁忌的作业人员不得从事其所禁忌的作业;对在职业健康检查中发现的有与所从事的职业相关的健康损害的作业人员,应当调离原工作岗位,并妥善安置。
8.7.3 已被诊断为职业病的接触尘毒作业人员应及时进行治疗和定期复查,并按有关规定妥善处置。8.7.4 应为劳动者建立职业健康监护档案,并按照规定的期限妥善保存。职业健康监护档案应包括劳动者的职业史、职业病危害接触史、相关作业场所职业危害因素检测结果、职业健康检查结果和职业病诊疗等有关劳动者健康资料。8.8 职业危害申报
按照有关规定及时、如实将本单位的职业危害因素向行政主管部门申报,并对申报内容负责。9 应急救援措施
9.1 企业应对工艺过程中的毒物危害进行辨识和评估,并按照AQ/T9002的要求,针对职业中毒事故制定专项应急预案,预案内容包括应急救援范围、依据文件、应急救援程序、应急救援内容与方法、应急救援组织和机构、应急救援设施和应急救援通讯等内容。
9.2 有可能发生化学性灼伤及经皮肤粘膜吸收引起急性中毒的工作地点或车间,应根据可能产生或存在的职业危害因素及其危害特点,在工作地点就近设置冲淋、洗眼设施,个人防护用品,急救包或急救箱以及急救药品等应急处理设施。
9.3 应急救援设施应有清晰的标识,并按照相关规定定期保养维护以确保其正常运行。9.4 应定期组织职业危害事故应急救援预案的演练和评审。附录A(资料性附录)
各工艺岗位存在的化学有害因素
A.1 印刷企业各工艺或岗位中使用的原材料和可能存在的主要职业危害因素见附表A.1所示。附表A.1 各工艺或岗位中可能存在的主要职业危害因素 序号工艺原材料可能存在的主要职业危害因素
1印刷机印刷油墨、油墨稀释液醇类:甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇等; 酯类:乙酸甲酯、乙酸乙酯等; 烃类:正己烷、苯、甲苯、二甲苯等; 酮类:丙酮、环己酮等;
醚类:如乙二醇-甲醚、乙二醇-乙醚等; 重金属:铅、镉、铬、汞等。
2制版有机溶剂、酸等酸:硫酸、硝酸等; 有机溶剂:苯、甲苯、二甲苯、脂类和醇类等。
3晒版/苯酚、甲醛、间甲酚、冰醋酸、氧氯化磷、氨水、苯甲醛、醋酸乙酯、氯化亚矾等。4清洗油墨、墨辊洗车水溶剂汽油、煤油,醇类化合物、甲醛、苯酚、正己烷、三氯乙烯等。5润版润版液异丙醇等。6擦版擦版液氢氧化钠等。
7覆膜塑料覆膜、纸质印制品、胶黏剂等苯、甲苯、二甲苯、酯类、醇类、丙烯酸等挥发性有机溶剂;胶黏剂中的聚氨酯类、橡胶类、热塑高分子树脂等。8上光上光涂料苯、甲苯、二甲苯、丙烯酸、脂类、醇类等。9烫金/苯、甲苯、二甲苯等。10胶订热熔胶热熔胶烟尘。
11喷粉系统玉米粉、滑石粉滑石粉尘、其他粉尘。12裁剪纸张纸张其他粉尘。
防尘新技术 篇3
关键词:矿尘;防尘措施;防尘技术;煤矿
中图分类号:TD714+14 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)32-0039-02
1 概 述
在煤矿生产过程中,采、掘、运各个工序将产生大量粉尘。近几年来,瓦斯煤尘爆炸事故仍时有发生,严重影响了矿井安全生产和员工生命,而且是导致员工患尘肺病的根源。因此,抓好矿井粉尘综合治理已迫在眉睫。煤矿生产过程中粉尘主要来源于采掘工作面,其次是机械化运输设备的产尘,尤其是采掘机械的迅速发展,使煤矿机械化程度大为提高,采掘能力也随之加大,促进煤炭产量成倍增长。因此研究综合防尘技术对保障矿井的安全生产和矿工的身心健康意义重大。
2 工程概况
西北某乡镇煤矿年产量50 kt/a,井下采煤方式主要为煤电钻打眼放炮落煤、人工攉煤,并采用可弯曲刮板输送机和矿车运煤,掘进工作面采用风钻打眼,放炮掘进的方式开拓。该矿煤层中灰分主要由各种无机矿物质组成,并以游离SiO2和硅酸盐类为主,其游离SiO2的含量一般在3.8%~4.6%之间。根据储量核实报告提供的资料表明,到目前为止,该矿山尚未发生过煤尘爆炸事故。
3 综合防尘措施
3.1 喷雾洒水防尘措施
在井下的掘进工作面、回采工作面、原煤运输及转载点、落煤点等处均同时采用型号为ZP-1型的自动喷雾器(该类自动喷雾器与采掘工作面及运输设备联动,一般降尘率在85%左右),并在个别不宜使用自动降尘装置的位置安装手动喷雾器防尘降尘(自制)。
一般在放炮后采用由S型雾化喷嘴形成的喷雾器降尘;对转载点、落煤点以及装矸点等处,则采用由K型雾化喷嘴形成的喷雾器降尘。
同时,在上述产尘点设置粉尘浓度传感器,以监测各产尘点的粉尘浓度。
3.2 通风排尘、降尘措施
该矿井巷中风流的风速范围将按照《煤矿安全规程》第101条之规定执行,详见表1。该矿井巷各作业点和巷道均按《煤矿安全规程》要求分配有足够的风量,并在表1的限值范围内配置有合适的风速,通过相应的风量和风速可将井下各巷道及作业点的污风汇集到相应的回风巷道中,保证各用风点的进风均为新鲜风流,防止了循环风的产生,保证了各用风点涌出的瓦斯和粉尘能及时的被风排走。
3.3 采用风流净化水幕降尘
矿井在采煤工作面的回风顺槽靠近上下出口30 m内,掘进工作面距迎头40 m内,各装煤点的下風方向15~25 m处按要求安装有风流净化水幕,以达到净化空气和降尘的目的。
3.4 粉尘冲洗及清除
①巷道冲洗:在容易沉积粉尘的采掘工作面、主要回风及运输巷等处,定期由里向外使用洒水及冲洗装置逐步冲洗巷道两帮、顶部、底部直到整个工作面,使粉尘充分润湿,无法扬起。冲洗下来的粉尘,则通过排水沟和沉淀水仓集中收集处理后装车运出;
②机电及运输设备粉尘防治:对矿井的机电设备和运输设备,采用加装防尘罩,并定期清扫附着在设备上的浮尘的防治措施;
③定期采用石灰浆粉刷主要运输大巷及回风大巷,減少粉尘的附着和保持巷道的整洁。
4 回采和掘进工作面除尘
4.1 回采工作面除尘
4.1.1 煤尘主要产生地点
该矿井下回采工作面使用型号为MZ-12C的煤电钻打眼放炮落煤、人工攉煤,并在工作面使用可弯曲刮板输送机和矿车装车运输的方式作业。
上述各设备工作时均会有较严重的煤尘产生,其工作的巷道内也相应会产生一定浓度的煤尘。另外,在回采工作面回柱时也将有较多的煤尘产生,均是粉尘的重点防治对象。
4.1.2 除尘措施
①煤电钻湿式作业除尘:回采工作面采用的煤电钻为湿式作业设备,配备有接用水使用的供水管口,可通过供水将煤电钻作业时产生的粉尘由过量的水流带走,其除尘效果较好,除尘率可在78%左右。
②放炮除尘:放炮使用水炮泥,爆破前、后冲洗煤壁,爆破后极时喷雾降尘。采用煤电钻湿式作业技术和水炮泥防尘技术,一般降尘率可达55%~75%以上,特别是采用水泡泥不但能起到降尘作用,而且还能消烟、降温。在回采工作面再结合喷雾洒水降尘及通风排尘措施,其综合降尘率可达93%以上。
③安装风流净化水幕除尘:在各回采工作面的回风巷道内,靠近工作面30 m范围和靠近出口15 m范围内,以及各装煤点下风方向的10~15 m分别各设置一道风流净化水幕。
④回柱除尘:回采工作面回柱时均采用在工作前后喷雾降尘的方式进行,力争使扬尘降到最低程度。
4.2 掘进工作面除尘
4.2.1 粉尘主要产生地点
该矿井下煤巷及半煤巷掘进工作面主要采用型号为7655D的风动凿岩机进行打眼、放炮掘井,并采用耙斗装载机和矿车装车运输的工作方式。上述设备在工作时将产生较严重的煤尘及岩尘,并使工作场所的粉尘严重超标,故该类设备的工作及工作场所均是粉尘的重点防治对象。
4.2.2 除尘措施
①掘进工作面采用的风动凿岩机配套有专供湿式打眼使用的供水接口,可使钻孔时产生的粉尘降到极低,并随过量的水流带走;
②采用水泡泥放炮除尘措施,并在爆破前、后冲洗岩壁,爆破后及装岩机工作时极时采用手动喷雾降尘器除尘、降尘;
③在掘进工作面距迎头40 m处安装一道风流净化水幕进一步对进出工作面的空气除尘、降尘;
④煤、矸装车前均采用在矸石及煤堆上洒水和冲洗巷道顶帮的措施防尘降尘,采用的除尘器为手动喷雾除尘、降尘装置;
⑤在使用耙斗装岩机的岩巷掘进工作面采用配套ZP-1型洒水装置除尘降尘,该装置可与装岩机连动,可达到自动除尘、降尘,并节水的目的。
⑥定期冲洗工作面岩壁,清扫巷道中的浮尘并洒水,工人坚持佩戴自吸式防尘口罩工作。
5 煤层注水防尘
该矿所采C1煤层平均厚度0.60 m, C2煤层平均厚度
0.33 m,各煤层均为极薄煤层,且煤层C1煤层的全硫的平均值为1.34%,C2煤层的全硫的平均值为2.74%,属全硫成份较高煤层。根据开采煤层的上述特点,考虑采用煤层注水防尘技术措施。
5.1 水源、用水量、水质及水压
水源采用流经南回风平硐附近,出水标高在+1 000 m的泉水及形成的溪沟水作为井下消防洒水的供水水源。
5.2 用水量
5.2.1 井下消防用水量
井下消火栓系统的用水量采用7.5 L/s,持续时间按6h计,一次火灾用水量为162 m3考虑,故井下消防用水量为:
Q井消总=7.5 L/s×6 h×3 600 s=162.0 m3;
井下消防最大小时用水量为:
Q井消时=7.5 L/s×3 600 s=27.0 m3;
井下消防水量的储备水量按不低于162.0 m3设计,补充水量按48 h,小时补充水量为3.8 m3设计。
5.2.2 井下防尘洒水用水量
井下防尘洒水用水量按各用水设备及器具的流量指标和下述公式进行计算:
Q井洒d=KΣ0.06q1t1,
式中: Q井洒d—井下洒水日用水量(m3/d);
K—富余系数,取1.25~1.35;
q1—某用水项的流量指标(L/min);
t1—某用水项一天中的使用时间。
5.2.3 井下最大设计日用水量
井下最大设计日用水量为井下消防用水量与井下防尘洒水用水量之和,即:
Q井总=Q井洒d+Q井消总=162.0 m3+235.8 m3=397.8 m3/d。
5.2.4 井下最大设计小时用水量
井下设计最大小时用水量为井下消防最大小时用水量与井下防尘洒水最大小时用水量之和,即:
Q井h= Q井洒h +Q井消h=27.0 m3+38.4 m3=65.4 m3/h。
6 結 语
通过综合防尘技术和设施的应用,掘进、采煤工作面粉尘浓度比以往降低了80%。此综合防尘技术的成功应用不仅杜绝了井下煤尘堆积,为职工提供了一个健康良好的工作环境,员工尘肺病的发病率大大减少,而且提高了矿井的现代化管理水平,确保了矿井的安全生产。
参考文献:
煤矿井下防尘技术应用 篇4
采掘现场是矿尘产生的源头, 是矿尘治理的关键。只有在源头上将矿尘控制住, 才能为以后的各道生产工序的防治尘打下基础。岱河煤矿采煤、掘进和运输过程中, 都会产生大量的粉尘, 根据不同的生产环节, 设计不同的治理办法, 具体如下:
一.采煤工作面煤尘治理。采煤工作面的产尘主要在工作面和转载点, 只要能够控制这两环节, 就可以有效的控制采煤工作面的粉尘危害.
1.采煤工作面。岱河煤矿是已开采40多年的老矿井, 现在只剩余残采小块段, 工作面走向一般为400~700m之间, 倾斜长一般为100~140m之间为炮采, 放炮后煤尘特别大, 为此借鉴兄弟矿井的经验, 在结合我矿生产实际采取以下措施:
1.1风巷超前长钻孔静压注水。采用TXU-75型钻机钻孔, 利用压风排渣。钻孔沿走向布置, 自切眼向外20m开始, 每30m施工一个沿倾向深40m的长钻孔, 孔径φ42mm。钻孔开工处掏煤窝, 每个钻孔中使用3根渗透棒, 封孔管采用φ10mm钢管, 封孔采用木楔、黄泥、水泥等, 封孔深度为2.5-3m, 孔口使用木框固定。每个封孔管上安设一只流量计。由于煤层透气性差, 适当控制注水量, 实现长时间大面积湿润煤层。
1.2工作面煤壁浅孔动压注水, 减少煤尘产生量。各工作面浅孔动压注水工作由采区打眼工负责, 使用电煤钻施工钻孔。钻孔沿工作面倾向布置, 孔距4m, 孔深4m, 孔径φ42mm, 按走向俯角5°施工钻孔。钻孔施工好后安装封孔器, 使用注液枪注水, 保证注水时间及注水质量。采煤工作面建立煤壁浅孔动压注水台帐, 详细记录孔深、数量、注水量, 明确责任人。
1.3湿式打眼或者边打眼边喷雾。煤孔采用电煤钻打眼, 打眼时专人负责对眼口使用喷雾降尘。
1.4放炮落煤, 炮眼使用水泡泥.
1.5在机、风巷安设风流净化水幕。在风巷上出口附近安设环形喷雾墙配合防尘网, 净化空气。喷雾墙安设在距工作面上隅角约20m外的巷道条件良好地段, 开启时能全断面喷洒雾化水幕, 经防尘网过滤, 有效隔绝煤尘的传播, 放炮前后可有效降低放炮产生的煤尘。该装置采用三面喷雾, 以加强喷雾效果。
1.6在运煤转载点安装自动和手动两道喷雾, 防止煤尘飞扬。自动喷雾采用自制的喷雾装置, 该装置利用了单体液压支柱的注液枪, 在注液抢的控制阀柄上焊接一柔性碰杆, 将抢固定让碰杆与煤流接触, 当煤流大时液压枪控制阀柄打开角度大, 喷雾水量就大, 当煤流小时碰触力量小喷雾水量就小, 当无煤流时喷雾停止。手动喷雾时人员根据煤流的多少、煤的干湿程度人工调节喷雾量。
1.7当运输设备距离长时在其中部安装降尘设施, 是在皮带或刮板机上方自动喷雾枪.
二.掘进工作面煤 (岩) 尘治理。岱河煤矿是衰老矿井都是炮采炮掘, 在打眼、放炮、装岩过程中是掘进环节的主要产尘源, 采用湿式打眼、放炮使用水炮泥、冲洗煤岩壁和喷雾洒水可以有效的防止粉尘危害.
2.1掘进工作面采用湿式打眼, 岩石巷道巷道采用风锤湿式打眼, 煤与半煤巷采用风钻打眼, 打眼时专人负责对眼口使用喷雾降尘。
2.2放炮使用水炮泥, 放炮前打开放炮喷雾。
2.3对爆破后的散煤堆注水。注水采用直径为φ50mm一头尖的钢管, 管身为蜂窝眼结构, 较好地解决了洒水降尘只能对表层起作用, 人工攉煤时煤尘飞扬的问题。
2.4放炮前后都及时洒水, 工作面30m巷道全断面冲尘。
2.5当运输设备距离长时在其中部安装降尘设施, 是在皮带或刮板机上方自动喷雾枪.
三.大巷运输系统防尘。岱河煤矿采用大巷矿车运输, 对大巷矿车和放煤眼煤尘防治是主运大巷防尘的重点, 我们经过调查研究, 采取了如下措施:
3.1在煤眼的前方安设一处喷雾头, 该喷雾在放煤车皮的上方;在煤眼的后方安设喷雾水幕 (由多道喷雾头组成) 。当煤眼放煤矿车向后移动时, 打开后方的喷雾水幕, 对矿车上的原煤进行喷雾。车辆通过喷雾灭尘后, 已在车皮原煤的上方形成一层湿煤外壳 (约20mm) , 当一列车放完后, 机车牵引列车往外出车时, 再次打开后方喷雾和前方单个喷雾装置, 对经过震动后原煤列车上部已开裂处进行再次灭尘, 通过两次灭尘, 原煤列车在大巷运输时已不会产生煤尘, 从而解决了大巷原煤列车运输途中煤尘飞扬的问题。
3.2大巷的各个石门口和大巷的个别地点巷道上方加设了单组弧形喷雾, 以起到加强灭尘的效果。该喷雾装置采用手动和自动两种, 在固定道床处采用手动装置, 让水流流进水沟。在其他地段设置自动喷雾, 当机车通过时喷雾自动打开对矿车上的原煤进行降尘, 减少了冲尘进入道床的水量, 保护道床。
3.3对大巷进行定期人工冲尘, 减少煤尘在巷壁.
四、使用效果。通过上面三个环节的粉尘防治措施的实施, 从源头上有效地防治了煤尘飞扬, 有效控制了矿井粉尘浓度, 改善了生产环境, 减少了粉尘危害, 保证了职工的身体健康, 可以推广应用。
参考文献
[1]金龙哲, 李晋平, 孙玉福等编著.矿井粉尘防治, 科学出版社, 2010.1
[2]编委会.矿井粉尘防治理论与技术.煤炭工业出版社, 2010.10
防尘措施 篇5
1、工地主出入口设置冲洗设备,并由专人管理。
2、工地主干道浇筑10~20cm厚的混凝土进行硬化路面。
3、工地的施工土方车辆离开工地时应及时冲洗,运载土方的车辆应检查车辆是否有覆盖。
4、土方开挖现场采用湿法作业:对扬尘如土方工程施工采取现场撒水。堆放的土方采取安全网覆盖,并定期进行撒水,并及时记录。
6、地下室等通风不良的场所施工采用通风方式,有效控制降低施工中产生的粉尘浓度。
6、加强个人防护,粉尘作业的操作者在作业时,一定要带好防尘帽和防尘口罩。作业人员进行就业前体检和就业后体检。
7、保护和美化环境,在工地出入口、施工主干道两侧及生活区栽花种树植草或局部草坪绿化,创建一个美好舒适卫生的工作环境和生活环境。
8、项目部派设专人对生活区、出入口、主干道、施工现场定时进行打扫、洒水。
1、施工现场采用硬地坪。地坪覆盖率达100%,门卫供车辆进出,后门供特定时期及人员进出。在前门设置冲水龙头,除每天对门前进行洒水冲洗,对一些附带粉尘的车辆(混凝土车、搅拌车、送砼车、土方车、推土车)进行冲洗,保证泥浆不外带。由于项目部占地面积较小,水泥地坪占地面积不大,因此每天安排常用工不定期对地坪进行洒水、清扫。
2、部分未做硬地坪或条件不成熟的地面,项目部准备破旧密闭网进行覆盖。这样既合理利用资源,也保证环境,“一举两得”。
3、基础阶段着重对土方施工和运输的管理。项目部要求土方车在装车完毕后立即盖上车盖,在车辆出施工现场时安排人员在门口对车辆等粉尘进行冲刷,挖土过程一定要安排好土方车辆,以免挖机挖出不能及时装车运出造成土方泥尘污染。
4、车辆运输产生扬尘控制措施 施工现场车辆出入口处的路面应进行硬化,设置车辆冲洗设施及沉淀池,土方车辆不得超高转载,渣土、垃圾车辆要有效的封闭措施。
5、特殊工艺扬尘控制措施。地基处理、塔吊基础、砌筑、抹灰等需要使用商品混合水泥时,应堆放在封闭仓库内。大风时禁止搅拌作业,必须进行作业时应采取有效的围挡和降尘措施。
6、结构施工中对搭设的脚手架要求全部用密闭网包起来。楼层清理时先洒水,再进行清扫,对修理混凝土落下的砼块应及时归类集中,清运时使用专用通道或吊运,待煎煮垃圾车辆来后统一收集外运,严禁向下抛物。发现破旧密闭网迅速进行调整,木工间一天清扫两次,产生的木屑集中收入麻袋,再进行处理。应将清洁生产贯穿于建筑施工的全过程,尽量减少垃圾的产生量。对建筑垃圾应根据工程项目的类型,制定相应控制指标。现场的垃圾站应定时清理,并有封闭措施,清理建筑物内垃圾时在装卸等环节中,应尽量减少扬尘和遗洒。
7、装饰阶段着重是砂轮切割,及时清理其产生的粉尘。项目部要求砂轮切割人员在切割物件时一定要在物件上洒些水,并隔段时间再重复洒水,同时打开建筑物排气通风管道,操作人员必须戴好口罩,清理时做到轻扫轻运。项目部将根据施工具体情况,制定相应措施。对新发现的问题及时采取补改措施,确保在粉尘及扬尘的控制上达到共识的要求和标准。
三、专项措施
1.根据施工现场特点及各专业公司的施工场所,划分施工责任区。
2.对于施工现场道路等公共区域,项目部配备洒水降尘设备,同时进行清扫。3.为在粉尘工作环境中的施工人员配备口罩等防尘措施,并随时注意检查、救护。4.拆迁现场原有房屋设施在施工期间四周必须采用封闭围档,主要路段围墙高于2.5米;一般路段高于1.8米;新建、大修道路工程的封闭围档高度不低于2米。在拆除拆迁房屋时,应随时洒水,减少扬尘污染,渣土在施工完成之日三日之内清运完毕。
5.从事土方、渣土和施工垃圾的运输,必须使用密闭式运输车辆。施工现场出入口处设置冲洗车辆的设施,出场时必须将车辆清洗干净,不得将泥沙带出现场。施工现场木工加工车间必须采用全封闭房屋结构,室内应有吸尘、降尘装置。6.主要施工道路必须硬化,施工场地采用覆盖、固化、绿化、洒水等有效措施。施工现场和道路扬尘用洒水和清扫措施予以防治,要求各子项目的每个施工场地均配备洒水车一辆。
7.水泥和其它易飞扬的细颗粒建筑材料应密闭存放,施工现场的石灰、砂土等要集中堆放场,采用覆盖等措施。
8.灰土和无机料拌合,应采用预拌进场,碾压过程要洒水降尘,施工现场设置搅拌机的机棚必须封闭,并配备有效的降尘防尘装置。对于临时的、零星的水泥搅拌场地,在场址选择时,尽量远离居民住宅。
9.遇有四级风以上天气不得进行土方回填、转运以及其他可能产生扬尘污染的施工。
10.弃土应尽早清运至渣土场填筑处置。
11.临时性用地使用完毕后应恢复植被,防止水土流失。12.定期清扫:每天中午和晚上收工前对作业现场进行清扫;
13.冲洗轮胎:在运输车辆离开现场前视情况进行冲洗,特别是雨后施工必须冲洗后方可上路行驶;
14.车辆选择:运输碎料的汽车采用密闭的车辆,使用车况好的运输车辆; 15.避免在大风的情况下进行土方回填、装卸物料和拆迁房屋。16.储料场、灰土拌合站应设于空旷的地带,相距200m范围内不得有集中居住区、学校等;水泥和其它易飞扬的细颗粒建筑材料应密闭存放,施工现场的石灰、砂土等要集中堆放,采用覆盖等措施;
17.对敏感作业点进行TSP监测,发现超标应限期整改;
18.设备和车辆清洗废水经二次沉淀后循环使用或用于洒水降尘。
单反相机巧防尘 篇6
上网查询后得知,在不同照片的同一位置出现污点是因为在更换镜头时,相机的感光元件(CMOS/CCD)进了灰尘。相机进灰不仅会污染感光元件、毁坏相片,还会弄脏对焦屏、影响取景。最严重的是进入相机精密的机械和电路中,毁坏机械和电路装置,使相机报废。
虽然现在有很多单反相机都配备有除尘系统,但效果不明显。最保险的方法是将机器拿到专业维修点进行清理,然而价格不菲。怎样才能在更换镜头时不让相机的感光元件进灰尘呢?
通过思考,我们决定在相机内部加上一个有独立开关的“自动门”装置(防尘挡板),它能在换镜头时闭合,换好镜头后打开 。这样不仅省电,而且不会影响相机的正常使用。
在动力上,马达和弹簧相结合,马达让自动门关闭,弹簧让门常开。我们还加装了一个光敏电阻和一个LED灯,二者相对,镜头在两者之间。
镜头装上后就可阻挡光源,使装置中的电流减少,自动门处于开启状态。更换镜头时,镜头从光敏电阻和LED灯移开的瞬间,LED灯光照在光敏电阻上,电路瞬间产生电流,自动门闭合。
煤矿综采工作面的防尘技术分析 篇7
煤矿综采工作面防治粉尘的工作主要从下面几个角度出发: (1) 煤矿在进行开采前, 借助煤层注水技术工艺, 提升煤层湿润的程度, 然后与合理开采技术相结合, 尽量把煤矿开采过程中产生的粉尘含量降到最低; (2) 在实际进行开采时, 和特定防尘技术相结合, 对粉尘源头进行控制, 把粉尘控制在一定的区域中, 避免粉尘的扩散; (3) 借助相关的除尘设备, 排除或者过滤煤矿内产生的粉尘。
1.1 煤层注水技术
在采煤工作面开采前, 对煤层先进行注水, 使其湿润度达到一定的要求, 这是一种防尘的基础技术, 而且这一技术使用的范围相对广泛。对煤层事先进行注水, 首先需要施工钻孔, 然后向煤层注水, 提升煤层含水率, 这样能够减少采煤作业时产生的粉尘。在进行注水时增加活性剂, 防尘效果更加显著。长钻孔煤层注水方法在煤矿的开采中已经十分普遍, 但随着煤矿综采能力的提高, 使用这一技术出现的问题也愈发明显, 比如, 对钻孔进行布置的方式, 封孔的工艺, 注水的方式等都有问题存在, 需要引起人们的重视。
1.2 采煤机喷雾防尘技术
在使用采煤机进行采煤时, 滚筒切割和运送煤炭都会造成大量粉尘, 这一环节是综采工作面防尘技术的重要部分。目前, 喷雾除尘技术一般涉及以下方面: (1) 采煤机滚筒摇臂径向雾屏及液压支架探梁辅助喷雾降尘技术。这一技术主要是在采煤机滚筒摇臂和液压支架的探梁上设置锥形喷嘴, 借助这一装置喷射出空心的雾流, 进而形成屏障, 降低切割煤炭时出现的粉尘; (2) 采煤机内外喷雾降尘技术。如果从传统技术出发, 这一技术经常会因为内喷雾的喷嘴被堵塞或者系统的密封出现问题而漏水, 外喷雾也经常因为水压的不足或者其他原因而无法发挥出有效的作用。当前, 国外已经有使用三级过滤系统解决因为水质问题而导致内喷雾出现堵塞的现象。而高压喷雾在美国、法国等很早就得到了应用, 除尘效果也达到了85%~95%, 在国内, 一些煤矿的固定泵供水高压外喷雾技术与机载泵高压外喷雾降尘技术也有了一些试点和应用; (3) 采煤机高压喷雾负压二次降尘技术。这一技术主要借助高压喷雾降尘与负压喷雾降尘原理, 喷吸装置向粉尘源头地区喷射出雾流进行降尘, 在进行喷射的同时, 喷吸装置的内部射流后部会形成一片负压区, 很有粉尘的空气被负压场吸入, 然后借助喷吸装置在被喷射出去, 这时候, 粉尘就会被捕获。这一技术的结构比较简单, 运行的效果也比较好, 防止含有粉尘的气流污染到作业的区域, 并防止其向其他空间扩散。
1.3 液压支架移架自动喷雾降尘技术
自移式液压支架在前移和降柱产生的粉尘量会占据整个综采工作面粉尘量的三分之一左右, 以前液压支架防尘主要使用利用人工进行控制的手动喷雾进行防尘, 但这一方法操作程序比较烦琐, 效果也不是十分理想。当前, 国内已经出现了液压支架自动喷雾控制阀, 使液压支架在进行推溜、降柱和移架时可以自动进行喷雾并除尘, 除尘效果比较显著。
1.4 空气幕隔尘技术
这一技术主要是借助在风形条口吹出的条缝性空气射流, 使污染源发出的污染物和周围的空气产生隔离效果, 确保工作区域的卫生状况。这一技术在国内的一些煤矿已经有了应用, 一般都是设置在采煤机上, 在采煤机的滚筒进行截煤时, 喷射出的空气流就能够组织粉尘向其他位置扩散, 采煤的工作面使司机和煤壁侧隔离, 并在两者中间形成透明、无形的屏障, 进而实现隔尘效果。
1.5 除尘设备降尘技术
20世纪60年代, 英国就已经研制出了采煤机吸尘滚筒, 能够降低其割煤时出现的粉尘, 到了七十年代, 原苏联与美国研制出了效率很高的除尘器, 以便对工作面的粉尘进行防治。国内在九十年代才陆续开始研究一些适合在煤矿综采工作面使用的除尘设备, 比如外旋双层雾流罩封尘源除尘装置, 但是除尘设备的种类比较少, 还没有满足现实的需求。
2 提升综采工作面防尘效果的趋势
综采工作面的机械化水平提高增强了开采效率, 但是也有很大的缺点, 其在工作时会造成大量粉尘, 对相关人员的健康和安全产生威胁。所以, 需要采取措施提升防尘效果, 以便为现场工作人员塑造一个安全卫生的环境。
防尘技术研究的趋势主要在下列方面: (1) 对现有的煤层注水技术进行改进。这一现象需要根据综采工作面的实际状况, 对钻孔的布置方法、封孔技术以及注水的设备等合理进行选择, 使注水的效果达到预期的效果, 以便能够更好防尘; (2) 提高喷雾除尘的自动化程度。目前, 采煤机和液压支架以及喷雾除尘器等设备的自动化程度都还有很大的提升空间。采煤高压外喷雾的出现对综采工作面防尘具有十分显著的效果。而且, 喷雾装置的效果与实用性也会有很大改善; (3) 创新采煤的工艺。研究采煤工艺并进行创新可以有效降低粉尘出现。比如, 改进采煤机截煤的工艺改进, 滚筒采煤机如果降低转速, 加深切割深度, 那么粉尘产生量就会降低。牵引速度和切割速度都对粉尘产生有重要作用的因素, 所以需要强化采煤工艺的研究。
3 结语
在煤矿生产中, 综采工作面的防尘技术具有重要的意义, 需要引起相关人员的重视, 不断改进与完善防尘技术, 切实发挥出各种防尘设备的作用, 提高防尘的效果, 进而提高整个煤矿的安全性, 保障员工的健康与安全。
参考文献
[1]吴建刚.煤矿综采工作面防尘技术研究现状[J].技术与市场, 2014, 8:125.
[2]孙新锋.煤矿综采工作面防尘技术现状与发展[J].内蒙古煤炭经济, 2015, 7:49-50.
[3]康乐.煤矿综采工作面的综合机械化开采技术分析[J].能源与节能, 2014, 2:169-170.
[4]李凤麒.关于煤矿综采工作面防尘技术的若干建议与思考[J].科技与创新, 2015, 11:150.
试论煤矿综合防尘技术措施 篇8
1. 煤尘爆炸危害。
煤尘爆炸必须同时具备三个条件:煤尘本身具有爆炸性;浮游在空气中的煤尘达到一定的浓度 (最低浓度45g/m3) ;有引起爆炸的热源存在, 一般为610℃~1050℃。防止煤尘爆炸事故, 就是要在后两个条件上加以预防。煤尘爆炸将会产生后果: (1) 生成有害气体, 煤尘爆炸后产生2%~4%的CO, 其浓度高达8%, 这是煤尘爆炸事故造成矿工大量中毒伤亡的主要原因。 (2) 产生高温, 据测定, 煤尘爆炸火焰的温度达1600℃~1900℃。煤尘爆炸时释放出来的热量, 按理论计算在爆炸时产生的气体可达到2300℃~2500℃。 (3) 产生高压, 煤尘爆炸的理论压力为750KPa, 但在有大量沉积煤尘的巷道中, 爆炸压力将随着距爆炸源的距离的增加而跳跃式地增加。在煤尘爆炸过程中, 如遇到障碍物及巷道的拐弯或巷道的突变, 爆炸压力将大幅度增加。尤其是煤尘连续爆炸时, 第二次爆炸的理论压力为第一次爆炸压力的5~7倍。因此, 煤尘爆炸的破坏性比瓦斯爆炸更为严重。
2. 矿井粉尘对人体的危害。
在煤矿生产过程中, 会产生大量的粉尘粒子漂浮在生产环境的空气中, 这部分粉尘称为生产性粉尘, 也叫作全尘 (总粉尘) 。而全尘中将分为非呼吸性粉尘和呼吸性粉尘, 前者粉尘粒粒径一般较大的部分很少能够进入人体内;而粒径较小的粉尘, 能够比鼻腔等阻挡住, 然后很快排出体外。呼吸性粉尘另一个名字叫可吸入性粉尘, 又可以将粒径大小不同呼吸性粉尘分为胸部粉尘及呼吸性粉尘。这些粉粒进入人体后, 胸部粉尘因为粒径相对较大会被阻留在上呼吸道的支气管区以上的不同部位, 且这类大部分的粉尘还会受支气管绒毛的排外运动被排出体外。而呼吸性粉尘, 由于粒径较小可随呼吸作用肺部, 而少量进入肺泡的粉尘, 能引发尘肺病的致病作用。由于井下作业工人长期在较高的粉尘浓度环境下作业, 吸入呼吸性粉尘的量随接尘时间的增长而蓄积, 当达到一定程度时肺部呈纤维化改变, 即可发生尘肺病。尘肺病是一种职业病, 目前国内外还没有根治尘肺病的方法, 降低井下产尘地点的粉尘尤为关键。
二、井下粉尘的来源及特性
1. 井下粉尘的来源。
在井下安全生产过程中伴随煤、岩被破碎及矿体被运输过程中都会产生粉尘, 主要是岩尘和煤尘。它是在矿井生产如打眼、爆破、切割、装载、落煤及运输和提升过程中, 因煤岩被破碎而产生的。不同的矿井由于煤、岩地质等自然条件条件和采掘方法、作业方式、通风状况等开采条件的不同粉尘的生成量有很大的不同。但是一般来说, 在现有防尘技术措施的条件下, 各生产环节产生的浮游粉尘比例大致为:采煤工作面产尘量占45%~80%;掘进工作面产尘量占20%~38%;锚喷作业点产尘量占5%~10%;其他作业点占2%~5%, 各作业点随机械化程度的提高, 矿尘的生成量也将增大。我国煤矿大多数为井下开采, 由于通风环境受到限制, 生产环境中粉尘浓度比较高。
2. 井下粉尘的特性。
(1) 随着粉尘的分散度的增大, 其周围吸附的空气也会增多, 氧气也相对会增多, 能够促进粉尘的氧化进程。 (2) 粉尘周围薄薄地吸附着一层空气, 这些空气能够阻碍粉尘与粉尘及浮尘与水滴之间的凝聚沉降。 (3) 采掘工作面产生的新鲜粉尘较回风道中的粉尘易带电。 (4) 细微岩尘由于表面积增大, 岩尘中的游离二氧化硅很容易溶解于人体肺细胞中。
三、防尘措施
在井下安全生产过程中产生的粉尘随着风流的流动能够飘扬于巷道中及作业空间内, 所以必须采取有效的综合防尘措施来降低井下巷道内的粉尘浓度, 即针对每一道生产工序和环节的尘源采取一项和多项防治措施, 以减少粉尘的产生量, 降低作业环境的粉尘浓度和防止工人吸入粉尘。
防尘的主要措施就想方设法降低采掘作业时的粉尘产生量, 也是最为主动的、有效的防尘措施。根据生产实践, 防尘措施主要包括以下几种:湿式凿岩、改进采掘机械结构及其运行参数减尘、使用水泡泥爆破、尘源封闭、安装捕尘罩以及预湿煤体减尘措施 (如煤层注水) 等。以上这些防尘措施是以预防为主的治本性措施, 应在作业之前优先考虑使用。按照矿井的防尘技术, 可将防尘措施分为以下几类:
1. 湿式作业除尘降尘。
方式包括湿式打眼、湿式凿岩、水泡泥爆破、预湿煤体、采空区注水等。 (1) 湿式打眼。湿式打眼就是在打眼作业中, 将高压水通过钻杆中的管孔压入钻孔, 以润湿、冲洗炮眼中的粉尘, 使其变成尘浆流出炮眼, 抑制扬尘。 (2) 湿式凿岩。湿式凿岩是利用风钻进行湿式凿岩, 是国内外岩巷掘进行之有效的基本防尘方法。湿式凿岩有中心供水和旁侧供水两种供水方式。 (3) 水泡泥爆破。水泡泥就是将充水的塑料袋作为炮泥充填在炮眼内, 在炸药爆炸时水袋破裂, 在高温高压及爆轰波的共同作用下, 大部分水被汽化, 然后重新凝结成极细的雾滴, 同时这些雾滴与产生的粉尘相接触, 将粉尘包裹或湿润进而起到降尘作用。水泡泥中若添加湿润剂、黏尘剂等物质, 可大大提高降尘效率。此外, 德国等西方国家已开始应用化学材料代替水泡泥中的水, 这些材料大多具有较好的膨胀性能, 爆炸时的封堵效果和降尘效果更好。 (4) 预湿煤体防尘。预湿煤体防尘主要方法就是在采掘煤体前预先往煤层注水, 多年的防尘实践已证明, 采煤工作面实施煤层注水是取得最佳防尘效果的根本措施。影响水在煤层中渗透的因素主要是煤的裂隙和空隙的状态, 以及与其有关的其他因素。煤层的透水性能与煤的裂隙发育程度、裂隙宽度及裂隙方向有密切关系。煤层的多孔程度用孔隙率来表示, 即孔隙的总体积与煤的总体积的百分比。烟煤的透水性系数随孔隙率的增大而增大。对褐煤来说, 虽然孔隙率高, 但透水性系数却趋于零, 因此, 开采时常常不能注水。煤属于疏水性物质, 与水不甚亲和。如果在水中添加湿润剂 (表面活性剂) , 水的表面张力就会降低, 从而提高对煤层的湿润能力及渗透系数。煤层注水方式按照孔的长短分为深孔、短孔和长孔三种;按照注水方式的不同又可分为静压注水和动压注水;按作用于注水水压大小分为三类:低压注水 (Ps<2.5MPa~3.0MPa) , 中压注水 (Ps=3.0MPa~15.0MPa) , 高压注水 (Ps>10.0MPa~15.0MPa) 。我国煤矿通常采用长钻孔、中压或低压注水方法, 其优点是采煤和注水作业互不干扰, 注水时间可按需要增加, 一次湿润范围大而均匀。 (5) 采空区注水。采空区灌水预先湿润煤体防尘, 是在采用下行陷落法分层开采厚煤层过程中, 将水灌入上一分层的采空区内, 水在自重及煤体孔隙的毛细管力作用下缓慢深入下一分层的煤体中, 使煤体得到湿润, 减少下层开采时浮游粉尘的产生量。
2. 个体防护。
即使井下各安全生产环节采取了综合防尘措施, 但是有时候各作业地点粉尘浓度也难以达到卫生标准。所以在此种情况下, 特别是在强产尘源和个别不宜安装防尘设备条件下作业的人员, 必须要佩戴个体防护用具。目前在井下企业配备的个人防护用具一般是各类的防尘口罩。
四、除尘降尘措施
各种除尘降尘措施是井下综合降低粉尘浓度的必要环节, 目前通常的做法主要是对各产尘点的喷雾洒水, 如放炮喷雾、支架喷雾、采煤机上内外喷雾、掘进机上内外喷雾、转载喷雾、装岩洒水及巷道净化水幕等。这些除尘降尘措施为该粉尘监控系统在粉尘浓度超出限制范围时所实施的处理措施提供了依据。
1. 湿式除尘技术。
目前国内最普遍采用的降尘除尘措施就是湿式除尘。一般情况下只要作业场所内的空气的相对湿度达到65%以上就能够在很大程度上降低粉尘浓度。水能润湿粉尘, 特别是岩粉, 当水将粉尘包裹后不仅能增加粉尘的体积, 增加粉尘重量, 一些细小的聚合体不断融合变成较大的聚合体, 进而促使粉尘的加速下沉, 并且湿润后降落的粉尘不易飞扬。湿式除尘方法不仅设备结构简单, 使用方便、耐用, 而且应用与维护费用低, 除尘效果又很明显。不过湿式除尘技术增加了工作场所内空气的湿度, 使在其内工作的职工体验不好。喷雾就是将压力水通过喷嘴使水体雾化成细散的水滴漂浮在空气中。其除尘降尘效果取决于这些被雾化的小水滴的分散度以及尘粒与水滴之间的相对速度。粗分散度雾体水滴大, 水的数量少, 尘粒与水滴相遇时, 会因旋流而从水滴边缘绕过, 不被捕获。过高分散度的雾体, 水滴十分细小, 容易汽化, 捕尘效率也不高。一般水滴被雾化成10μm~15μm时, 效果最佳。水滴与尘粒的相对速度越大, 二者碰撞时的动能也越大, 有利于冲破水的表面张力而将尘粒捕获。密度大的尘粒相对易于被水捕获。喷雾洒水除尘简单方便, 被广泛用于采掘机械切割、爆破、装载、运输等生产过程中, 缺点是对微细尘粒捕集效率低。雾体的分散度、作用范围和水滴运动速度, 取决于喷雾器的构造、风速、水压和安装位置。应根据不同生产过程中产生的粉尘分散度选用合适的喷雾器, 得到较好的除尘效果。我国矿山井下常用的喷雾器, 按其动力可分为水力和风水联动 (引射式) 两类。
2. 物理化学降尘技术。
我国目前已经井下进行实验与应用的物理防尘方法主要有:水中添加降尘剂降尘, 泡沫除尘及磁化水降尘除尘降尘等, 通过增加混合液体与粉粒的亲和力, 最大限度地将粉尘捕获, 进而增强除尘降尘效果。 (1) 添加除尘剂除尘降尘。除尘剂的选择方法应能满足无毒、无臭, 能完全溶于矿井防尘用水中, 低温时不发生结冰现象, 无沉淀或盐析现象, 对金属无腐蚀, 不延燃, 成本低, 运输方便等。一般低于降尘剂临界浓度时, 水的表面张力降低幅度与降尘剂浓度呈急剧下降趋势, 但超过此临界后则趋于稳定。 (2) 用泡沫除尘降尘。用泡沫体覆盖产尘地点使刚刚产生的粉尘湿润、粘附、聚集沉积从而失去悬浮飞扬的能力。泡沫除尘的方法效果比较好能够捕获大多数与之相遇的粉尘, 对于那些直径比较小的粉尘效果更好。泡沫除尘的优点有以下几点:与普通的洒水降尘相比, 可大大地减少用水量, 一般能减少30%以上;除尘效率也比较高, 相比用洒水降尘的方法捕获不亲水粉粒, 这种方法能捕获90%以上的粉粒, 效率比一般方法的提高33%~50%。 (3) 用磁化水除尘降尘。将水用磁化器处理后雾化, 水体的表面张力能力及吸附能力都得到了提高, 水珠粒径也变小了, 这时候的水体润湿、吸附粉粒的效果更强了, 从而提高了除尘降尘率。 (4) 用矿井通风及时排除粉尘。井下各产尘源在采用了综合防尘措施后, 难免还会有一些粉尘进入到巷道空气中, 这个时候就需要才用通风的方法将这些粉尘进行稀释排除, 不然的话就会影响到接触职工的身体健康。采用通风的方法稀释排除粉尘最重要的就是风速的控制, 一般情况下在干燥巷道中风速达到1.5m/s~4m/s时较好, 在湿润巷道中风速稍高一点效果较好。目前在掘进过程中局部通风排尘方法对稀释降低巷道内粉尘浓度起着重要的作用。局部通风排尘方法可分为总风压通风、扩散通风、引射器通风及局部通风等四种方法。
五、结束语
煤矿粉尘危害的防治工作是一个长期、复杂、艰巨的任务, 要坚持“以人为本、预防为主、综合治理”的方针, 采用通风除尘、喷雾洒水、煤层注水、抽尘净化、个体防护等防降尘措施相结合进行综合治理。同时, 要学习和借鉴国外防尘的先进技术和经验, 发展适合我国的新型技术, 为矿工建立安全、清洁的作业环境, 适应新形势下煤炭工业的发展。
参考文献
新型化学防尘控制技术试验及应用 篇9
粉尘污染在空气污染中占有很大的比例, 很多工作活动都会产生细颗粒粉尘, 威胁到人体的健康[1]。由于粉尘颗粒大多非常细小, 遇风易飞扬, 对周围附近人员的健康和安全造成不良影响。例如造成毒害和刺激, 降低能见度, 引起设备磨损腐蚀等。为此国内外在粉尘控制技术方面进行了大量的研究, 使得防尘技术水平不断地完善和提高。近年来国内外研究出了许多的新型除尘方法及除尘设备。其中化学抑尘[2]是近年来我国发展起来的一项防尘新技术, 实践证明其防尘效果很好, 特别是降低对人体有害的呼吸性粉尘效果更加明显, 但针对化学抑尘的研究还比较薄弱, 现有的各种抑尘剂存在性能单一、工艺复杂、成本高、污染环境及应用推广度不够等问题。因此, 研究开发适用范围更广、性能更稳定、效果更明显、价格更低廉、污染更小的抑尘剂具有明显的经济及社会效益。笔者在论述化学抑尘技术的基础上, 研制了抑尘效果好、稳固周期长、成本低廉及污染小的新型抑尘剂。
2 新型化学抑尘剂的组成及性能
抑尘剂-1:由海藻酸钠和氯化钙组成。
成膜剂、粘结剂———海藻酸钠:具有成凝胶和成膜的能力, 其含有大量游离的羧基, 性质活泼, 具有很高的离子交换功能, 极易与Ca2+、Cu2+、Fe2+、Mn2+等离子发生交换, 形成三维网状结构的凝胶来抑制粉尘飞扬。
保湿剂、助剂———无水氯化钙:吸湿能力极强, 能吸收大气中的水分, 增加粉尘颗粒的单重, 并能与海藻酸钠发生交联反应, 生成交联的三维网状的海藻酸钙聚合物。
抑尘剂-2:由羧甲基纤维素钠、硅酸钠组成。
成膜剂、粘结剂———羧甲基纤维素钠:具有粘合、增稠、增强、保水作用, 粘度在pH值为6~9时最佳。因此常作为絮凝剂、螯合剂、增稠剂、保水剂、成膜材料。
保湿剂、粘结剂———硅酸钠:溶于水成粘稠溶液, 是一种无机粘合剂, 可作为粉尘粘结剂。
3 化学抑尘稳固性的测定
3.1 无侧限抗压强度和间接抗拉强度试验
基于《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》 (JTJ057—94) 进行无侧限抗压强度试验和间接抗拉强度试验。
将养护后的圆柱形试件置于强度测力仪的升降台上, 调节升降旋钮和速度控制旋杆, 保持mm/min的恒定速率增加。抗压强度Rc按下式计算, 试验原理如图1所示。
式中:P为试件破坏时的最大压力 (N) ;A为试件的截面积, A=πd2/4, d为试件的直径 (mm) 。
对圆柱形试件不加垫条直接施加径向压力[3], 直至试件被压裂, 如图2。劈裂强度Ri按下式计算:
式中:P为试件破坏时的最大压力 (N) ;L为试件的长度 (mm) ;d为试件的直径 (mm) 。
3.2 水稳定试验
将试件浸泡于水中 (保持试样不被破坏且体积恒定) , 10min后取出并擦干试件表面的水分, 然后测定其无侧限抗压强度值。在此用水稳定系数Kr来衡量其水稳定性。水稳定系数Kr按下式计算:
式中:R标准为标准状态下的抗压强度, MPa;R浸水为浸水状态下的抗压强度, MPa。
4 抑尘剂最佳配比的确定
4.1 抑尘剂的选择配比
利用蒸发率 (SVR) 的变化情况评价保湿剂对粉尘的作用能力[4], 以确定试剂的百分比范围。在此研究了不同质量分数的吸湿保水材料 (硅酸钠和无水氯化钙) 的抗蒸发特性。
根据试验结果, 得到无水氯化钙和硅酸钠对粉尘的吸湿保水能力, 如图3, 4。综合考虑氯化钙、硅酸钠的成本及湿润能力, 试验最终选择5%~10%这一适宜的浓度范围作为正交试验因素水平的选择依据。
其他试剂的剂量范围主要根据实验室配制结果和实际生产中的要求来确定, 达到效果显著且节省成本的目的。为确定粉尘中抑尘剂的最佳掺量配比, 试验选用L9 (34) 正交表, 各成分均取3个水平, 并以无侧限抗压强度、间接抗拉强度和水稳定性3个指标作为抑尘效果的考核指标。
4.2 试件的制备和养护
按既定的各种配比制备抑尘剂, 将其与普通粉尘拌和均匀, 对照组试件按最佳含水量拌和, 然后将配好的粉料分3次压入试模中, 最后将试件脱模即得Φ50mm×50mm圆柱形试件。将成型的试件在自然条件下养护, 完成抑尘剂与粉尘颗粒之间的各种物化反应, 养护龄期为14d。
4.3 实验结果及分析
采用极差分析法对表1正交试验结果进行分析得到: (1) 无侧限抗压强度试验得到最优配方方案0.5%海藻酸钠+5%氯化钙;重要顺序:氯化钙>海藻酸钠。 (2) 水稳定试验得到最优配方方案2%海藻酸钠+0%氯化钙;重要顺序:海藻酸钠>氯化钙。 (3) 间接抗拉强度试验得到最优配方方案1%海藻酸钠+5%氯化钙;重要顺序:海藻酸钠>氯化钙。 (4) 综合考虑实用性及经济性最终选得抑尘剂-1的最佳配比为:1%海藻酸钠+5%氯化钙。
采用极差分析法对表2正交试验结果进行分析得到: (1) 无侧限抗压强度试验得到最优配方方案0.2%羧甲基纤维素钠+10%硅酸钠;重要顺序:硅酸钠>羧甲基纤维素钠。 (2) 水稳定试验得到最优配方方案0.2%羧甲基纤维素钠+0%硅酸钠;重要顺序:硅酸钠>羧甲基纤维素钠。 (3) 间接抗拉强度试验得到最优配方方案0.2%羧甲基纤维素钠+10%硅酸钠;重要顺序:硅酸钠>羧甲基纤维素钠。 (4) 综合考虑实用性及经济性最终选得抑尘剂-2的最佳配比为:0.2%羧甲基纤维素钠+10%硅酸钠。
由上述实验结果可知:抑尘稳固效果不是随抑尘剂掺量的增加而增大, 避免了盲目加大试剂用量而带来的成本浪费;只加纯水的试件培养一段时间后浸泡于水中, 试验结果见表3, 由于粉尘颗粒之间没有形成网状膜, 粉尘颗粒之间的粘结力不及添加抑尘剂的试件;在粉尘中添加海藻酸钠和氯化钙, 加入羧甲基纤维素钠及硅酸钠都可明显提高粉体的结构强度, 相对于在粉尘中添加单一的海藻酸钠、羧甲基纤维素钠的抑尘效果较好。
5 抑尘剂实际应用研究
将粉尘按照表4添加最佳配方抑尘剂-1、抑尘剂-2及水, 制成圆柱形试件。将成型的试件置于自然状态下分别养护3d、7d、14d、28d, 之后取出进行无侧限抗压强度试验。
由表4可知, 在粉尘中喷水的抑尘效果不及2种抑尘剂的作用效果, 其中抑尘剂-1的效果较抑尘剂-2的效果显著。
通过扫描电镜[5]定性分析养护好的粉尘样本, 观察其微观形貌, 见图5~8。
由图5~8可以观察到粉尘的微观结构中颗粒与颗粒之间的关系, 添加水及抑尘剂的粉尘的团聚程度明显高于未经处理的原状试样。相比与加水和抑尘剂-2, 抑尘剂-1的抑尘固结程度更好, 粉尘的团聚体的粒径较大。
将处理后的粉尘放大至20000倍, 见图9。可以看出在粉尘颗粒之间充满着凝胶状和纤维状水化物物质, 这些水化物与粉尘颗粒牢固地胶结在一起, 形成了很高的强度。它是抑尘剂与粉尘颗粒及自身相互反应产生的。这些凝胶物质覆盖在粉尘颗粒表面并将颗粒包裹成较大的团粒状结构, 这些团粒状结晶体排列非常紧密, 从而使粉尘具有一定的强度和稳定性, 这些微观形貌照片恰恰充分证实抑尘剂对粉尘颗粒的包裹、网状连接和孔隙填充作用。
6 结论
(1) 基于无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度试验及水稳定试验, 研究了有效测定化学抑尘剂抑尘效果的测量方法。
(2) 基于吸水、保湿、凝结原则, 充分考虑各试剂的性价比、污染等问题确定了2种抑尘剂的组分。通过对2种新型的抑尘剂的正交试验, 对其配方进行了优化, 其最优配比分别为1%海藻酸钠+5%氯化钙, 0.2%羧甲基纤维素钠+10%硅酸钠。
(3) 基于2种新型抑尘剂的最优配比, 研究了应用在实际的抑尘效果, 可显著增强粉尘颗粒间的相互作用, 提高抑尘、除尘效果。
通过实验, 研究出了抑尘效果好、稳固周期长、成本低廉及污染小的新型化学抑尘剂, 并运用科学合理的剂量来改善和提高粉体物理力学性质及工程性质 (如抗压、抗剪、抗冲刷和抗渗能力) , 从而使粉尘颗粒相互积聚稳固, 达到防尘、抑尘目的。
摘要:指出了为有效抑制粉尘飞扬, 研制了两种新型的抑尘剂。运用正交试验方法, 对两种新型抑尘剂的配方进行了优化, 以无侧限抗压强度、间接抗拉强度及水稳定性为指标初步确定了两种新型抑尘剂的最佳配比。同时将得到的最优配比的抑尘剂应用到实际中, 并通过电镜进行了微观分析, 结果表明:两种新型抑尘剂的抑尘效果明显高于纯水, 尤其是抑尘剂-1的效果最佳。
关键词:粉尘,防尘控制技术,抑尘剂
参考文献
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[4]李建法.新型高分子沙土稳定材料的研制与应用[D].南京:中国林业科学研究院林产化学工业研究所, 2003:110.
基于矿井综合防尘技术探讨分析 篇10
煤炭作为一级能源, 服务于人类日常生活中的方方面面, 然而地下开采煤矿却存在相当大的危险, 其中煤矿粉尘危害甚为严重, 如若处理不当, 不仅会造成环境污染, 还会直接威胁到下井人员的人身安全。煤矿粉尘是指煤矿开采过程中产生的岩矿微粒, 多为岩尘和煤尘, 依据煤矿开采方式及使用设备的不同, 粉尘污染程度略有差异, 但是即使是小程度的粉尘污染, 在达到某个临界点时同样会对工作人员的生命造成危害, 因此提高煤矿综合防尘技术应充分予以重视, 下面将论述煤矿粉尘的危害性与矿井综合防尘技术的诸多事宜[1]。
1 煤矿粉尘的危害性
煤矿粉尘的危害性主要表现在四方面:a) 损害机器设备。煤矿粉尘对机器设备的损害主要表现在磨损机器、降低设备寿命和引起设备故障上, 降低工作效率;b) 煤尘爆炸。煤尘引起爆炸是煤矿开采中由于粉尘浓度超标引发的严重事故之一, 其引发原因是积聚到一定浓度的煤尘遇到能引发爆炸的热源, 达到临界燃点, 发生瞬间爆炸。煤尘爆炸威力巨大, 爆炸会产生大量有害气体, 不仅使人生命安全受到威胁, 还有可能毁坏整个矿井和污染环境;c) 使矿井工人易患尘肺病。尘肺病是由于人体大量吸入粉尘集聚在肺部造成的, 粉尘集聚会严重损害呼吸系统, 引起呼吸困难, 长此以往将危及生命, 以目前的医疗水平, 尘肺病的治愈率比较低, 并且即使能够治愈, 也需要花费高额的治疗费用, 近几年, 尘肺病得病率呈上升趋势, 并且尘肺病已成为矿井工人的职业病, 这都是由于粉尘超标造成的, 因此提高防尘措施刻不容缓。基于以上煤矿粉尘的严重危害, 采取有效的防尘措施十分重要。
2 矿井综合防尘降尘技术现状
2.1 矿井防尘技术
煤矿矿井中最主要的两种防尘措施是煤层注水方式防尘和人身自我防护。a) 煤层注水方式是通过向煤层中注入一定量的水, 提高煤层含水率, 降低煤矿开采粉尘产生率以达到防尘目的的有效方法, 一般在进行煤层注水时, 常采用长臂和短臂钻孔注入方式, 且视煤层渗透能力和开采进度确定钻孔施工参数, 封孔一定要严密;b) 工作人员的防尘措施主要是在下井作业时, 佩戴好防尘用品, 此类防尘用品需具有一定防尘效用, 如防尘口罩用过滤性的防尘材料制成, 以在恶劣环境中达到防护效果, 另外作业人员在工作时应尽量在粉尘浓度安全的情况下作业, 避免在粉尘较大的作业场所进食饮水, 降低煤粉粉尘对人体的危害。
2.2 矿井降尘措施
煤矿矿井广泛采用的降尘方式主要有两种:a) 喷雾洒水方式降尘, 此种方式是利用水的吸附性, 使水滴吸附在漂浮着的煤粉粉尘颗粒上, 增加粉尘的重量使其降落, 达到有效降低粉尘浓度的目的;b) 水炮泥爆破方式降尘, 此种方式使用一种特殊的爆破装置———水泥炮, 是由炮泥、水炮泥、炸药三种物质填充而成, 在爆炸时, 利用高压爆破力使水渗透到原煤中, 降低开采时煤尘的产生率, 水泥炮爆破方式不仅能使降尘率达到65%, 而且能大量降低爆破时有害气体的产生率, 拥有远胜于其它爆破方式的优势。
2.3 矿井除尘措施
目前, 煤矿矿井中采用的除尘措施大致可分为三类:物理方式除尘、化学方式除尘及生物方式除尘。下面主要就前两种进行说明:
a) 物理方式除尘, 包括通风除尘、捕尘器捕尘等。通风除尘方式是通过向矿井通风的方式降低矿井中的粉尘浓度以达到除尘目的, 但是实践发现, 风速大小直接影响除尘效果, 也就是说要达到有效除尘目的需要寻找合适的风速区间, 且不同工作面最佳风速区间不同, 例如综采工作面最佳区间风速为1.5 m/s~2.5 m/s, 这样的风速既能够将煤尘颗粒带走, 同时又能够防止粉尘回旋, 使除尘效果加倍;捕尘器捕尘是利用特殊捕尘装置, 将其安装在粉尘集中区域进行物理除尘, 例如在钻孔装置处安装水力引射式钻孔捕尘器, 其工作原理是在钻孔作业时打开捕尘器, 利用钻杆的离心力和装置的高压气流将煤粉粉尘收集到集尘装置中, 利用高压水流使在集尘装置和主除尘管间形成压力差, 促使集尘装置中收集到的粉尘依靠压力、重力等作用, 与主除尘装置的水充分接触以达到湿式捕尘效果。捕尘器大多是利用重力、粘滞力、电磁力等物理方式达到捕尘目的;
b) 化学方式除尘主要是泡沫除尘, 其工作原理是利用发泡装置将与表面活性剂充分混合的水制造出泡沫, 再利用喷射装置将泡沫水喷洒到粉尘集聚处, 达到除尘的目的, 此种方法广泛应用在掘进机上。
3 提高矿井综合防尘技术的措施
基于以上煤矿矿井综合防尘技术, 提出改进防尘措施的方法如下。
3.1 建立完善的矿井综合防尘管理体系
有章可循、有法可依才能提升工作效率, 拥有健全的矿井综合防尘管理体系才能使矿井煤粉粉尘危害处于可控范围内, 减少事故发生率, 降低员工患病几率。健全的防尘管理体系需要配备能够不断完善的防尘综合管理制度、专业的职能机构及严格的防控监督系统。煤矿相关管理部门还应设立专门检测粉尘浓度和执行防尘措施的防尘职能部门, 重视防尘工作, 强化防尘管理意识, 最大程度地保证作业人员的人身安全。
3.2 PLC自动控制的应用
应用先进的PLC自动控制技术揭开了防尘技术的新篇章, PLC自动控制技术能够自动控制防尘。下面以PLC自动控制喷雾除尘为例来说明具体情况, 经编程设计成功后将PLC自动设备投入使用, 使用的喷雾除尘设施是高、低压两级除尘水幕, 其执行结果是当逻辑判断粉尘质量浓度较高时, 执行开启两级除尘水幕, 其中低压水幕用来过滤大直径粉尘颗粒, 高压除尘水幕用来捕捉小颗粒粉尘, 大约开启15 min;当逻辑判断粉尘质量浓度处于中等水平时, 仅开启高压除尘水幕, 有效除去呼吸性小颗粒粉尘, 大约开启10min;当逻辑判断粉尘质量浓度较小时, 则无需开启两级除尘水幕, 可以通过加湿空气清除小颗粒粉尘。另一方面PLC空气湿度检测装置还实时监测空气湿度, 以供PLC控制装置判断空气湿度。PLC自动控制技术在煤尘浓度检测上的应用主要是实时监测空间内煤尘浓度, 供防尘人员和管理人员参考, 或用来检测防尘效果是否达标等。
3.3 建立矿井综合防尘系统
矿井综合防尘系统的防尘原则是最大程度地降低粉尘产生率, 将悬浮在采掘空间中的煤粉粉尘最大限度地沉降, 通过捕尘器降落的粉尘搜集起来, 达到综合防尘的目的, 简而言之, 综合防尘系统是将防尘、降尘、除尘三方面结合起来, 有效达到防尘功效。为将煤粉粉尘对环境的污染降到最低, 还会在矿井周边种植有净化空气效果的绿色植物。综合防尘系统是集众多防尘技术和防尘措施, 而且考虑对环境的影响, 是全面的防尘措施, 但建立系统需要资金支持, 中小煤矿在这一方面比较受限。
4 结语
煤矿矿井粉尘不仅降低工作效率和工作质量, 造成环境污染, 还严重威胁采矿人员的人身安全, 目前各个煤矿矿井虽然对防尘降尘采取了一些措施, 但是发挥和提高的空间还很大, 应结合自身实际情况, 探讨选择适合自身煤矿的最优综合防尘技术和措施是遏制矿井事故和职业危害、提高采矿开矿效率的最有效措施, 特别是自动化控制的加入使综合防尘技术又提升到一个新高度。
摘要:分析煤矿矿井综合防尘技术, 概述了煤矿矿井中粉尘对采矿开矿设备、环境及人体的各种巨大危害。分析了目前各大中小煤矿有关矿井综合防尘降尘技术现状, 结合防尘具体状况提出改进综合防尘技术的几项措施以供参考。
关键词:煤矿矿井,综合防尘,粉尘危害,改进措施,PLC控制
参考文献
当散热防尘成为主题 篇11
投影机
对于教育用户或者条件相对恶劣的会议室,良好的防尘和散热可以提升投影机的稳定性,延长其使用寿命。
索尼新推出的VPL-CX120(以下简称CX120)投影机,就在防尘散热方面作了一些特殊设计。
从外形上看,CX120的整体感很好,除了美观,封闭也比较好。CX120采用了索尼全新的防尘冷却系统,使用了防尘性能出色的大口径底部吸气口,过滤网面积是普通过滤网的数倍,另外还采用了大口径的侧部出风口和大功率风扇,在保证防尘的情况下,采用大风量加速散热。在PC World中国实验室的测试过程中,机器运行3h后,机身的确没有明显升温,出风口和出风口上部有明显升温,但温度都不高。
CX120采用了高清晰全玻璃的大镜头,其聚焦均匀度好,透光率、折射率好,耐光性和耐热性都不错,显著提升了文本和图像显示的清晰度,同时也提升了投影机的性能和寿命。CX120还采用了高端产品中使用的12位3D伽玛校正技术,增强了画面的层次感和均匀度,提升图像质量。
与我们评测过的其他机器相比,CX120在清晰度方面提升很多,作为3LCD投影机,其三色会聚非常准确,贴近屏幕看,才会发现绿色有一点点偏。其文本清晰度是我们测试过的这个级别的LCD投影机中最好的,在图形和精细线条表现上,CX120的高清晰度优势也表现得非常明显,无论是线条、文字都非常清晰。照片图像显示中,色彩饱和度、准确度方面都表现不错,层次、细节都能够完整表现。
CX120配备了垂直方向的梯形校正功能,可以自动调节,对于初级用户很有用。与其他机器配备的多种图像模式不同,CX120只配备了自然、标准、动态3种模式,在每种模式下都设置了相应的亮度、对比度、色温、伽玛模式。
CX120的噪音控制水平的确不错,测试中,坐在机器旁边,声音也不大,比一般的商用机型要小,比新型台式PC的噪音水平要低。
——许传朝
延续经典——索尼VPL-EX4商用投影机
投影机
从VPL-ESl/EX1到VPL-ES4/EX4,索尼的EX系列已经发展到了第4代,作为索尼在性价比方面的领军者,EX系列拥有非常广的用户群,也算是一个经典。
现在走进PC World中国实验室的是最新发布的VPL-EX4(以下简称EX4),相对于其2.9kg重量,EX4的体积比较宽大,虽然影响了便携性,却有利于机器的散热和稳定运行。
扁平圆滑的机身除了美观外,对于位置调节也很有帮助,EX4底部有3个位置调节支脚,这样在安装过程中,位置调节比较方便,所以EX4更适合移动使用。EX4配备了短焦镜头,能在2.3m投射出80英寸的画面,对于小型会议室来说非常方便。
它的启动时间只有4s,几乎是即开即用,其运行过程中的噪音也非常低,29dB的风扇噪音基本上是家庭影院投影机的水平,在一个小型会议里,用户几乎感觉不到它的存在。 从性能指标上,变化并不大,EX4的亮度为2100流明,不过采用的是ISO 21118标准,对比以往的标称方法,实际亮度会高,PC World中国实验室的实际测试亮度也高于其标称亮度值。
文本清晰度取决于三色会聚,EX4的三色会聚表现不错,所以文本清晰度很好,与DLP投影机非常接近,白色比较纯正,黑色也比较黑。
在照片图像显示中,在色彩饱和度、准确度方面都表现不错,彩色层次、细节都能够完整表现。黑白照片表现并不是3LCD投影机的优势,EX4灰度细节还能够完整表现,但由于白色不够纯正,所以白色细节有所损失。
EX4配备了垂直方向的梯形校正功能(±30°),可调幅度比较大。由于面向普通的商务用户,EX4设置了标准,动态、自然、发表、游戏、生动、影院7种图像模式,方便用户调节,这样的一款机器作为家庭影院投影机使用,也应该非常理想。除此之外,高级用户还可以自由设置亮度、对比度、色温、伽玛值。EX4也配备了节能设置、面板锁定、安全锁、高海拔模式等多种实用功能。
煤矿综采工作面防尘技术研究现状 篇12
关键词:煤矿,综采工作面,防尘技术
0 引言
煤矿的综采工作面在放煤口或支架移动的过程中易产生大量的粉尘, 由于产尘的地点分散, 防尘的难度加大, 综合防尘工作的管理就变得尤为重要。粉尘作为煤矿的五大危害之一, 存在引发爆炸的危险, 并且容易让工作人员吸入肺部, 危害作业人员健康, 同时还会对空气造成严重污染。因此, 必须加强对综采工作面防尘技术的研究, 为防尘工作提供安全保障。
1 煤矿综采工作面防尘技术的研究现状
随着煤矿机械化程度越来越高, 开采强度也越来越大, 对综采工作面的利用程度也越来越高。综采工作面的采煤机截煤、运煤、移架、移溜等工序中都会产生大量的粉尘, 随着工作面的工作强度越来越大, 综采工作面割煤时产生的粉尘浓度甚至会达到4 000-8 000 mg/m3, 严重威胁着工作人员的健康和煤矿的安全生产。煤矿工作人员长期吸入粉尘, 轻者会换上呼吸道炎症, 重者甚至会患上尘肺病。在实际工作面中, 煤层注水、工作面系统安设喷雾装置后, 工作面的粉尘浓度明显下降。但是, 由于工作面工作期间, 巷道粉尘浓度达到180 mg, 割煤机喷雾不能控制割煤时的尘源, 导致粉尘的浓度较高。
由于综采工作面的综合防尘要求越来越高, 较多煤矿开始重视工作面的防尘工作。部分煤矿开始投入资金安装除尘设备, 采取了一系列的防尘技术, 重点配置了优质的采掘工作面和井底车场和变电所等, 实现了监控系统的升级。煤矿的采掘队配备了探放和排水设备, 实现了探掘分离。斜井架空人车和蓄电池变频电机车等装置提高了煤矿生产的安全系数。部分煤矿改造了防尘电路和自动净化水幕。煤矿还建立了安全风险抵押机制, 构建了安全管理体系, 实行金字塔安全管理法和岗位描述法等方法, 实现煤矿的安全生产。
2 煤矿综采工作面防尘技术分析
防治综采工作面粉尘的技术是通过以下三个方式实施的。 (1) 在采煤工作开始之前, 采用注水工艺来适当提高煤体的湿润性, 并辅之以科学合理的开采工艺, 达到有效降低煤体产尘现目的。 (2) 在准备开采时, 利用特定的防尘技术进一步控制尘源, 将粉尘控制在特定的位置和空间中, 使之不能进一步扩散。 (3) 在采煤工作结束之后, 及时通过有关的设备及除尘技术, 及时把产生出来的粉尘过滤并排除掉。这三个方面就是综采工作面防尘技术的指导思路。
2.1 煤体预先注水防尘技术
采煤工作开始前, 预先向煤体注水湿润是采煤工作面防尘工作的基本措施, 也是我国当前应用较多的措施。预先向煤体注水这一基本防尘机理主要是通过打钻孔的方式向煤体中注水, 从而提高煤体的含水量及湿润性, 并进一步减少采煤时粉尘的产生。在向煤体注水的过程中, 为了有效地提高煤体的润湿效果, 可以通过添加表面活性剂的方式增加工作面防尘效果。当前, 我国各大煤矿纷纷广泛采用长钻孔技术向煤层注水, 但由于综采水平的普遍提高, 长钻孔煤层注水技术的封孔工艺、注水方法、钻孔布置方式和装备上的难题也变得更加困难, 长钻孔煤体注水技术尚需进一步的完善。
2.2 采煤机械喷雾防尘技术
当前煤矿机械化采煤工作中, 产生粉尘最突出的当属采煤机, 由于采煤机滚筒割煤并向刮板输送机中装煤时会产生大量的粉尘, 使其成为综采工作面防尘工作的重点所在。目前, 国内外主要通过喷雾除尘技术来应对采煤机割煤时产生的粉尘。该技术主要包括以下几个方面。
1) 采煤机滚筒摇臂径向雾屏和液压支架探梁辅助喷雾降尘技术。此技术主要是通过在采煤机的滚筒摇臂并在液压支架探梁上装设锥形喷嘴, 利用喷嘴喷射出空心雾流, 进而形成雾流屏障来减少滚筒割煤时出现的粉尘。
2) 煤机内、外喷雾降尘技术。以往采用的采煤机内、外喷雾降尘技术往往由于内喷雾喷嘴堵塞或者系统密封漏水, 外喷雾也常常由于水压不足等诸多方面而未能完全发挥降尘作用。不过, 当前国外已经出现了通过三级过滤系统来解决水质不佳而出现的内喷雾堵塞问题。高压外喷雾技术在早些时候已经在美国、法国等国家开始应用, 其降尘效果达到85%~95%。我国目前也在部分煤矿搞起了固定泵供水高压外喷雾技术和机载泵高压外喷雾技术的试点应用。
2.3 转载点自动喷雾降尘技术
采煤机在向刮板输送煤时, 机身和其他转载部位将会产生大量的粉尘。当前主要是通过自动喷雾技术来控制转载点产生的粉尘。由于对水的雾化方法不一, 该项技术主要出现在以下几个方面: (1) 预荷电喷雾技术。 (2) 声波雾化技术。 (3) 自调式风水喷水技术。 (4) 采用“自动喷雾控制器”喷雾技术。这多种喷雾技术的应用使得转载点喷雾防尘有着更为广阔的技术空间。
2.4 除尘器降尘技术
上世纪60年代的英国已经研制出了采煤机的吸尘滚筒, 能够有效降低采煤机割煤时产生的粉尘。同在上世纪的70年代, 前苏联和美国已经针对采煤机研制出了高效除尘器, 来防治综采工作面出现的粉尘。而我国直到上世纪90年代后期, 才陆续开始研制适合综采工作面应用的诸多种除尘器, 比如外旋双 (多) 层雾流罩封尘源除尘装置等, 目前我国除尘器种类还太少, 难以满足实际的生产需要。
3 矿综采工作面防尘技术的研究方向
当前的综采工作面实现了机械化, 煤炭产量也在不断提高, 煤矿粉尘浓度也需要及时进行控制。煤尘的产生主要集中在采煤工作面和掘进工作面的产尘。防尘设备的设置十分重要。今后的综采工作面防尘效果的研究方向主要集中在以下几点: (1) 改进煤层注水工艺水平, 选择适当的钻孔布置方式、封孔工艺、注水方法和注水设备, 实现最佳注水效果。 (2) 提高工作面喷雾除尘的自动化水平, 加强喷雾设备的系列化生产。 (3) 强化对采煤机采煤工艺的研究, 改进采煤机截煤技术。一般情况下, 要求采煤机内外喷雾完整, 割煤时喷雾常开, 保证正常使用。 (4) 在转载机尾以外设置一道移动式净化水幕, 外距此道净化水幕20 m左右设置一道净化水幕, 采煤时随工作面推移, 净化水幕向工作面移动且保持正常使用。 (5) 研制综采工作面的除尘装置, 引进吸收国内外先进的综采工作面防尘技术, 引入泡沫除尘、超声波除尘和生物试剂除尘技术。
4 结语
总而言之, 煤矿综采工作面防尘技术受到越来越多的重视, 改善煤矿作业环境, 保障工作人员的身体健康, 加强煤矿的安全生产, 已经成为现阶段煤矿生产方面的研究重点。所以, 应当加强综采工作面防尘技术的研究, 改善煤矿采掘工艺的流程, 强化煤矿通风, 配合切实可行的除尘和防尘技术, 以加强可能产生粉尘的环节的控制, 从而降低粉尘产生量。
参考文献
[1]张加国, 曹务学, 戴传峰.降尘剂在济阳煤矿综采工作面综合防尘中的应用[J].山东煤炭科技, 2012, 3 (5) :52-53.
[2]王国法, 张崇宏.煤矿综采和综放工作面降尘与清洁生产技术的发展[J].煤矿开采, 2012, 4 (4) :85-86.
[3]卢有成.煤矿综采工作面综合防尘新技术应用探析[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2014, 1 (4) :156-158.