宋洪阳 SONG Hong-yang
（河南永锦能源有限公司吕沟煤矿，许昌 461670）
（Lvgou Coal Mine of Henan Yongjin Energy Co.，Ltd.，Xuchang 461670，China）
摘要： 矿尘始终是困扰井下安全生产的最大因素之一。长期从事采掘和粉尘作业环境的职工，易引起尘肺病，在高度粉尘作业场所工作的职工，视线易受阻挡，操作中易造成人身事故。其最大危害在于煤尘具有爆炸危险的矿井，煤尘在一定的条件下易发生煤尘爆炸事故，给矿井安全生产带来很大威胁。
Abstract: The underground mine dust is one of the biggest factors of the safety problems in the underground production. Workers engaged in the working environment of mining and dust for long a time are easy to cause pneumoconiosis. The workers are easy to cause accidents in the operation, because the sight is blocked by the dust. The biggest detriment is that coal dust is easy to cause coal dust explosion accidents under certain conditions in the mines which has the dust with explosion hazard. It brings great threats to the mine safety production.
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关键词 ： 粉尘危害；防尘雨幕；技术参数
Key words: dust hazard；dustproof rain curtain；technology parameters
中图分类号：TD7 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）02-0026-02
0 引言
在矿井生产环节中，都会产生大量的煤尘和岩尘，这统称为粉尘，矿尘始终是困扰井下安全生产的最大因素之一。长期从事采掘和粉尘作业环境的职工，易引起尘肺病，在高度粉尘作业场所工作的职工，视线易受阻挡，操作中易造成人身事故。其最大危害在于煤尘具有爆炸危险的矿井，煤尘在一定的条件下易发生煤尘爆炸事故，给矿井安全生产带来很大威胁。做好煤矿防尘工作是防止重大煤尘事故的先决条件，同时也是防治职业病尘肺病的重要手段。随着人们对生命健康认识的重视与提高，“从瓦斯超限是事故，到煤尘超限也是事故”观念的转变，改善职工作业环境成为煤矿企业的责任。因此根据吕沟煤矿生产实际，设计完善适合该矿的高压气流引射防尘雨幕，进而保障职工身体健康，创造良好的生产作业环境。
1 现状调查
传统式防尘雨幕：①传统式防尘雨幕利用水压提供动力，喷雾的距离近、覆盖面小、雾化效果不好，针对不同粒径和性质的粉尘起不到良好的捕捉沉降和阻流沉降。②传统式防尘雨幕经常出现 “出水不出雾”的现象，水雾分布范围小，不能充分湿润附着粉尘，不能消除粉尘隐患。③传统式防尘雨幕喷头容易堵塞、锈蚀造成喷雾失效和雾化效果不好等问题。同时，对喷雾雾粒直径和射流压力的可调节较弱。④传统式防尘雨幕要想产生很好的雾化效果，就必须将控水阀门开启的较大，但是会造成雨幕下方巷道底板产生积水，导致巷道底板稀滑，影响行人安全。
2 目标实施
为了提高防尘雨幕的喷射距离、覆盖面积、雾化效果，解决防尘雨幕“出水不雾化”和喷头堵塞、巷道积水等问题，吕沟煤矿认真研究传统式防尘雨幕的工作原理，本着方便、经济、便捷的方针，在原有防尘雨幕的基础上增加高压风管、供水管位于风管之前，即高压气流引射防尘雨幕。
①高压气流引射防尘雨幕工作原理。高压气流引射防尘雨幕对产生的粉尘主要起两种作用：一是压风和承压水混合后产生的雾粒捕捉到粉尘颗粒后，使尘粒的质量和直径增加，利于尘粒之间的碰撞，当尘粒相互碰撞时，由于表面有水气包围，反弹力减少，尘粒便会逐渐沉降下来；二是压风和承压水混合后在压风的引射作用下形成一个屏障，阻碍了粉尘颗粒的扩散，将粉尘阻隔在煤壁附近的一定空间内使粉尘颗粒和雾粒更好地作用，增强了降尘效果。
②高压气流引射防尘雨幕结构原理。高压气流引射防尘雨幕最大的亮点是雾化容腔的使用，雾化容腔可以使压风和压水更好的混合，同时还对混合体有加压和蓄能作用，压风从雾化容腔的中空管中引入，一部分和承压水进行混合，一部分对混合体起引射作用。同时该装置设置两级雾化装置，并且通过手控调节装置调节雾粒的大小和喷射压力大小，针对不同的粉尘有选择性的沉降。
③高压气流引射防尘雨幕技术参数。风管采用直径为25mm无缝钢管、水管采用直径为20mm无缝钢管、喷头采用直径60mm无缝钢管焊接成200mm锥体后加装喷嘴，横杆长度为1200mm、风水管路分别通过高压软管与巷道内主风水管路通过控制阀门进行连接。
3 高压气流引射防尘雨幕操作流程
①在供水、供风主管路上联通供水、供风支管对该装置进行供水、供风，供风支管上装有控制阀门进行控制。②先连接风水管路，使用时，先开启供风阀门通风，再开供水阀门供水，借助风力将水转变成雾的效果，完成喷雾。③利用球阀可控制供水量的大小，可根据需要随意改变雾化状态。④关闭时，先关好供水阀门停止供水，再关好供风阀门停止供风，这样借助风力可以把管路中存水全部转化成水雾。
4 压气流引射防尘雨幕效果评价
①“高压气流引射防尘雨幕”由风压和水压共同提供动力，使得水借风势增加了喷雾的雾化效果、射流压力、喷射距离、覆盖面积，针对不同粒径和性质的粉尘起到良好的捕捉沉降和阻流沉降，增强了雾化效果，提高了降尘效果。②“高压气流引射防尘雨幕”的应用，很好地解决了水喷雾出现的“出水不出雾”的现象，使水雾增强和加大，水雾分布范围广，能充分湿润附着粉尘，大大降低了井下空气中的粉尘浓度，提高了降尘效果，较好地消除了粉尘隐患。③“高压气流引射防尘雨幕”的应用，解决了传统装置中由于喷头堵塞、锈蚀造成的喷雾失效和雾化效果不好的问题。同时，对喷雾雾粒直径和射流压力的可调节使得其适应性比较强。④“高压气流引射防尘雨幕”是在原有传统式防尘雨幕的基础上，改变了喷雾的作用原理，扩张角大、射程远，能有效地消除放炮时产生的各种火源，降低了因炮火引发事故的发生率。⑤“高压气流引射防尘雨幕”的应用，能及时有效地消除放炮后产生的粉尘，缩短了粉尘在风流中存在的时间，使回风风流在短时间内得以净化，大大地降低了回风中的粉尘浓度，有效地控制了粉尘。⑥“高压气流引射防尘雨幕”的现场安装使用方便简单，易操作，体积小，结构简单，重量轻，便于维护，无耗材，运行成本低。⑦“高压气流引射防尘雨幕”的使用，既提高了除尘效果，又减少了用水量，为职工创造了良好的工作环境，保障了从业人员的身体健康，大大减少了职业病的发病率，经济效益和社会效益可观，因此有很大的推广使用价值。
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