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神華寧夏煤業(yè)集團靈州建井程處是全區(qū)惟一的礦山井巷施工二級企業(yè)，目前，正在承建寧東煤田靈新煤礦五采區(qū)和梅花井煤礦的井巷工程。建井處在向?qū)I(yè)化的快速掘進公司發(fā)展的過程中，針對巖巷綜掘工作面粉塵濃度大、工作環(huán)境惡化、威脅員工生命安全和身心健康的現(xiàn)狀，在防塵技術(shù)應(yīng)用和設(shè)備選型上，堅持先進實用的原則，認真開展粉塵專項治理工作，大大降低了工作面粉塵濃度，取得了很好的效益。文章結(jié)合建井處巖巷綜掘工作面粉塵治理實踐，對SCF-6型濕式除塵風(fēng)機的使用和改進做了一些有益嘗試。

　　1綜掘工作面概況靈新煤礦三、五米區(qū)+1050m水平機軌合一大巷全長3436.7m，為穿層巷道，其中全巖和半煤巖段預(yù)計3100m，采用懸臂式掘進機從南北兩頭相向掘進，巷道掘進寬4100mm，掘進高3500mm，掘進斷面積14.1m2，工作面選用ZBKNO/2>48.5kW礦用對旋局部通風(fēng)機供風(fēng)，供風(fēng)距離最長達2300m，有效供風(fēng)量280m3/min.掘進機僅有外噴霧系統(tǒng)，無專用除塵系統(tǒng)，初掘時對該工作面的粉塵濃度進行了多次測定，測得掘進機截割巖石時的全塵濃度平均達620mg/m3，呼吸性粉塵濃度平均達220mg/m3，嚴(yán)重超標(biāo)（媒礦安全規(guī)程規(guī)定，當(dāng)粉塵中游離SO2含量<10%時，全塵濃度不得超過10mg/m3，呼吸性粉塵濃度不得超過3.5mg/m3）。

　　SCF-6型濕式除塵風(fēng)機結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)參數(shù)根據(jù)綜掘工作面施工工藝和產(chǎn)塵的情況，選用鎮(zhèn)江安達機械有限責(zé)任公司研制的具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的SCF-6型濕式除塵機。

　　2.1機器結(jié)構(gòu)SCF-6型濕式除塵機主要有抽出式風(fēng)機、除塵器、水閉路循環(huán)噴霧系統(tǒng)和底座四大部分組合而成。

　　主要由噴水風(fēng)筒、風(fēng)機、除塵器、脫水器、沉淀水箱、螺桿泵、噴霧和管路系統(tǒng)、底座等部分構(gòu)成。配用帶剛性骨架的抽出式風(fēng)筒或金屬風(fēng)筒。

　　葉輪與風(fēng)筒相對轉(zhuǎn)動部分襯有金屬帶（銅），可以防止機械摩擦火花。在對應(yīng)的外殼位置設(shè)有加強的法蘭，以減少碰撞變形。

　　風(fēng)機殼體上方有兩個觀察孔，在機器運轉(zhuǎn)時，可以通過此孔觀察含塵氣流流動情況。除塵器兩端設(shè)有測壓孔，可以測定和檢查除塵器的阻力。

　　噴霧用水經(jīng)過螺桿泵一一噴嘴一一沉淀水箱形成閉路循環(huán)，耗水量較少。沉淀水箱底面設(shè)計成傾斜形，進水端有浮球閥，可自動關(guān)閉進水閥。出水端設(shè)有排污閥，并備有沖洗軟管，可對過濾網(wǎng)和沉淀水箱，除塵器殼體進行沖洗。

　　泵從沉淀水箱抽出，由安裝在葉輪前方的噴嘴噴出，經(jīng)風(fēng)道、除塵器和脫水器底部返回沉淀水箱，循環(huán)使用。清水經(jīng)進水管和浮球閥流入沉淀水箱，水位由浮球閥自動控制。

　　2.2工作原理SCF-6型濕式除塵機工作原理是利用葉輪高速旋轉(zhuǎn)所形成的負壓將含有粉塵的空氣吸入，在葉輪前噴水霧化，使空氣、水、粉塵形成塵雨，這種塵雨是捕集呼吸性粉塵的重要條件，空氣水霧、塵雨的混合氣流經(jīng)分叉風(fēng)道，流向除塵器。

　　除塵器的過濾網(wǎng)具有良好的多孔結(jié)構(gòu)。在溫潤狀態(tài)下過濾網(wǎng)的自由空間能形成致密的薄膜，不僅能有效地集塵，而且對氣流的阻力較小。過濾網(wǎng)及其保護網(wǎng)安裝在一個框架上，可以從側(cè)面的檢修門中方便地取出，進行沖洗和更換。

　　除塵器的后端設(shè)有脫水器，它是由若干垂直放置的波形脫水板所組成。氣流通過波形板后，多次改變方向，其中所含的水滴脫離氣流，流入垂直的脫水板中，為防止水箱中的水再次卷入氣流，脫水器底部沒有橫向擋板和底板。除塵機排除新鮮、干燥的氣流。

　　除塵器和脫水器的下方與沉淀水箱相通，捕集到的塵粒和水滴，經(jīng)集水裝置流入底部的沉淀水箱。打開在水箱一端的排污閥即可將水箱中沉淀的污液排出。

　　2.3主要技術(shù)參數(shù)3綜掘工作面粉塵治理3.1機載式除塵風(fēng)機、吸捕罩收塵裝置、風(fēng)筒及控制部分組成根據(jù)綜掘工作面施工設(shè)備布置及施工工藝特點，除塵風(fēng)機及其吸捕罩收塵裝置、風(fēng)筒、控制部分整體安裝在掘進機機身上（如）。

　　安裝除塵系統(tǒng)時，在除塵風(fēng)機的前端延接一段3-5m長的正壓風(fēng)筒（具體長度由掘進機的長度而定），風(fēng)筒末端設(shè)吸捕罩收塵裝置，以提高收塵效果。

　　為防止循環(huán)風(fēng)，可在除塵設(shè)備后接正壓風(fēng)筒。收塵裝置安裝在掘進機工作臂轉(zhuǎn)盤上方，吸入滾筒切割、裝運過程中產(chǎn)生的粉塵。為防止大巖塊進入除塵設(shè)備損壞風(fēng)機葉片，在收塵口加設(shè)擋矸網(wǎng)。除塵風(fēng)機安裝在掘進機機身后端上方。除塵設(shè)備內(nèi)噴霧用水由掘進機總進水處加三通取出，經(jīng)一常閉電磁閥進入除塵設(shè)備，使除塵設(shè)備停機時噴霧水路自動關(guān)閉。含塵氣流通過收塵裝置和吸風(fēng)筒后進入除塵風(fēng)機，經(jīng)過除塵凈化和脫水后排出清潔、干燥的空氣。

　　除塵風(fēng)機啟用由掘進機司機控制。為保證除塵風(fēng)機安全運行，在收塵裝置處設(shè)瓦斯傳感器，通過斷電儀實現(xiàn)瓦斯超限除塵風(fēng)機斷電。

　　3.2除塵系統(tǒng)運行配套參數(shù)計算3.2.1綜掘工作面壓入式供風(fēng)量與除塵系統(tǒng)吸入風(fēng)量的匹配若壓入式供風(fēng)量過大、除塵系統(tǒng)的吸入風(fēng)量過小，則掘進機產(chǎn)生的大量高濃度粉塵將隨風(fēng)流帶出工作面，不能進入除塵系統(tǒng)中得到凈化處理，收塵效率顯著降低；若壓入式供風(fēng)量小于除塵系統(tǒng)的吸入風(fēng)量，在工作面將會出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)，不利于安全生產(chǎn)。

　　因此，合理確定壓入式供風(fēng)量與除塵系統(tǒng)吸入風(fēng)量，對提高綜掘工作面的收塵效率和保證礦井的安全生產(chǎn)十分重要。

　　綜掘工作面壓入式供風(fēng)量Q壓按240m3/min計算，為了使壓入式風(fēng)筒與除塵系統(tǒng)排放口之間的重合段有風(fēng)流流動，以利于稀釋重合段的瓦斯和保證工作人員的安全，同時也為了使工作面不出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)，除塵系統(tǒng)的吸入風(fēng)量須小于壓入式供風(fēng)量的20%~30%.據(jù)此，除塵系統(tǒng)吸入風(fēng)量Q吸可按下式計算：要求。

　　3.2.2壓入式風(fēng)筒口與除塵系統(tǒng)收塵口距工作面迎頭的距離若壓入式風(fēng)筒口距工作面迎頭的距離過小，工作面產(chǎn)生的粉塵極容易被強大的風(fēng)流帶出工作面；若風(fēng)筒口距迎頭的距離過大，則排塵速度過小，不易形成吹、吸氣流，顯然對收塵不利。這兩種情況都不利于抽塵凈化，高濃度粉塵不能經(jīng)吸塵口進入除塵系統(tǒng)中凈化處理。根據(jù)一般綜掘面的情況，壓入式風(fēng)筒口距迎頭的距離L壓按下式計算：經(jīng)計算L壓<20m.結(jié)合綜掘面的實際情況，壓入式風(fēng)筒口距綜掘面迎頭的距離<15m為宜。

　　若除塵系統(tǒng)收塵口距迎頭太近，則滾筒割煤產(chǎn)生的大量粉塵就會被風(fēng)流帶出，而不能進入除塵系統(tǒng)中凈化處理；若收塵口距迎頭太遠，供風(fēng)流在經(jīng)過除塵系統(tǒng)收塵口時，風(fēng)流即被吸入收塵口，大量粉塵未被吸入收塵口，不利于收塵，同時供風(fēng)流在吸塵口處風(fēng)速減弱，也不利于稀釋工作面的瓦斯，給施工帶來安全隱患。

　　按一般綜掘面情況考慮，收塵口距迎頭的距離L可按下式計算：經(jīng)計算L吸最大不超過6.4m，考慮到掘進機的工作臂結(jié)構(gòu)及掘進機截割程序，取L吸為3-4m為宜。3.2.3除塵效果分析安裝除塵系統(tǒng)后，對工作面粉塵濃度進行了多次測定，測得工作面全濃度平均下降71.7%，呼吸性粉塵濃度平均下降50.7%，見下表。

　　安裝除塵系統(tǒng)前后粉塵濃度對比表安裝前粉塵濃度/mgm-3安裝后下降率％全塵呼塵全塵呼塵全塵呼塵4除塵系統(tǒng)的改進為了避免綜掘面出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)，并達到高效抽塵凈化，除塵系統(tǒng)排放口與壓入式風(fēng)筒應(yīng)有一段重合。在實際運行中，可能出現(xiàn)重合段較小或無重合段的情況。針對這種情況，在除塵系統(tǒng)排風(fēng)口處，可加設(shè)正壓風(fēng)筒，使排風(fēng)流沿壓入式風(fēng)流的相對一側(cè)流動，不會對迎頭供風(fēng)造成影響。而且可以形成良好的抽吸系統(tǒng)。

　　為了提高除塵效果，避免因壓入式供風(fēng)量過大、除塵系統(tǒng)的吸入風(fēng)量過小、掘進機產(chǎn)生的大量高濃度粉塵隨風(fēng)流帶出工作面、不能進入除塵系統(tǒng)中得到凈化處理、收塵效率降低的現(xiàn)象，經(jīng)過反復(fù)實驗研究，決定在壓入式風(fēng)筒的末端接一節(jié)長54m的自制渦流風(fēng)筒（如），其作用是在掘進機截割巖石時，將渦流風(fēng)筒口封閉，使風(fēng)流沿渦流風(fēng)筒上部的縱向縫隙吹出，形成渦流，帶動工作面的粉塵盡可能多的進入除塵系統(tǒng)，顯著提高降塵效果。

　　禍流風(fēng)間出M1渦流風(fēng)茼示意圖除塵系統(tǒng)在掘進機上面的布置方式、自制吸風(fēng)罩和柔性風(fēng)筒的規(guī)格尺寸應(yīng)根據(jù)掘進機的型號而定，以滿足實用為準(zhǔn)。

　　5結(jié)論根據(jù)現(xiàn)場測定分析，該除塵系統(tǒng)安裝后，雖然取得了較好的降塵效果，但工作面粉塵濃度仍然較高，又采取了如下降塵措施：①在除塵系統(tǒng)進水管上設(shè)加壓泵和過濾器，提高水壓和水質(zhì)；②對除塵器每班進行清理維護，保證其正常運行；③增設(shè)水幕，工作面、皮帶轉(zhuǎn)載點及回風(fēng)巷道內(nèi)按規(guī)定安設(shè)凈化噴霧。通過采取綜合防塵措施后，大大地降低了礦井粉塵濃度，保證了職工的身心健康和生命安全及安全生產(chǎn)。