中煤矿建集团机电管理部安徽合肥230071
摘要：随着社会进步和煤矿采掘技术的发展，传统的掘进施工方法已不能满足现代化矿井综采生产要求，而综掘快速施工具有工艺简单、安全高效、巷道成型好、支护成本小、设备适应性强等优点，因此应大力推广综掘机械化配套施工技术。
关键词：除尘风机；掘进施工；综掘机械化；配套施工技术
0引言
煤矿井下生产作业过程中产生的粉尘，严重威胁着矿工的生命安全和身心健康。文章以煤矿用防爆除尘风机与综掘机配套使用降尘效果显著为主要内容，阐述了在现代化矿井建设中，必须采取有效的综合防尘措施，才能保障矿工的生命安全和身心健康。
1概述
目前中煤矿建集团在煤矿井下巷道施工中广泛使用的主要是由佳木斯和三一重装制造的EBZ系列悬臂式综掘机，按其截割电机功率大小分为煤岩、半煤岩和岩巷掘进机。综掘机械化配套施工技术的应用为我集团取得了巨大的经济效益和社会效益，并创造了巷道掘进方面的多项国内记录，但是随之而来的粉尘危害问题也十分突出，综掘机掘进过程中产生的高浓度粉尘会降低作业场所能见度，增加工伤事故。同时相关资料表明，我国国有重点煤矿中86％有煤尘爆炸危险性，一旦发生煤尘爆炸，会产生巨大的破坏，造成不必要的人员伤亡和财产损失。另外，最主要的是它会污染工作场所、危害职工的人体健康、引起尘肺病。因此，对作业人员的身体健康和煤矿安全生产造成了严重的威胁。经实测，在只采取综掘机内外喷雾防尘措施，综掘机炮头切割巷道上部岩石时产生的粉尘，综掘机司机处最高浓度达到1000～3000mg/m3，看不清掘进机截割部及迎头工作面。
为改善井下作业环境，减少粉尘危害，国家安全生产监督管理总局于2015年4月1日出台了《煤矿作业场所职业病危害防治规定》（总局第73号令），规定要求：煤矿井下作业地点最高粉尘浓度不得超过4mg/m3，否则应采取有效除尘措施。
为了解决上述问题，我集团的有些施工项目已经采用煤矿用防爆除尘风机，与综掘机配套使用，降尘效果显著。例如：中煤七十一工程处引进江苏盐城兰丰环境工程科技有限公司生产的KCG-300D型干式除尘风机，通过在龙王沟煤矿副井井底车场施工项目的试用，降尘效果较为明显，取得较好的效果。
2除尘风机除尘技术及工作原理
2.1江苏盐城兰丰公司干式除尘风机工作原理：（1）含尘空气经负压风筒吸入除尘器内，含有粉尘的气体经过除尘器内的过滤筒，粉尘颗粒被阻留在滤筒表面，过滤后的洁净气体穿过滤筒，进入上箱体，经由轴流风机抽出。（2）当滤筒上积累的粉尘浓度到一定阻力或者聚积到一定厚度，控制脉冲阀自动开启，压缩空气通过喷吹管上正对滤筒的小孔以高速冲出，在其冲入滤筒内部的同时，又诱生一股数倍于压缩空气的二次气流，于是产生一种瞬时冲击波并沿整个褶式滤筒的高度自上而下迅速传播，使聚积在滤筒外表面的粉尘受震动落下。（3）筒外表面的粉尘受震动落下后，脉冲阀自动关闭，各排过滤筒清灰依此按照预设时间进行，周而复始。清下来的粉尘落入除尘箱的底部，直接卸到皮带机上被一同运走，避免了粉尘的二次飞扬。（4）核心技术：由国外进口材料生产的聚酯无纺布过滤筒，具有阻燃抗静电特性，其过滤面积大，可捕捉疏水性粉尘、亲水性粉尘；脉冲阀可自动开启，进行清灰。
2.2山西赛福蒂科技有限公司湿式除尘风机工作原理：（1）含尘空气经风机动力吸入湿式除尘器，含尘空气中的粉尘在运动过程中与除尘箱中液滴发生碰撞并被液滴捕捉。（2）含尘液滴与过滤栅和旋流器发生碰撞，碰撞后形成的污水经气水分离器流出，净化后的空气经除尘风机排入巷道。（3）核心技术：由德国进口技术生产的过滤栅和旋流器，经德国矿山技术研究院（DMT）研究院检测：对于10um粉尘的除尘效率达到99.4％。
以上除尘风机可用在煤矿井下（上）、金属与非金属矿山、隧道、工厂厂房等地方的通风除尘。特别是矿用湿式振弦除尘风机，由煤矿用防爆抽出式局部通风机与湿式振弦捕尘器组成。配装的风机可选用轴流式、离心式、混流式系列防爆型抽出式局部通风机。独特的“湿式振弦”除尘技术，采用该技术的除尘风机具有除尘效率高、阻力小、能耗低、体积小、重量轻、耗水少、维护简单、不堵塞、连续排污等优点，产品处于国内、外领先水平。
3除尘风机在工作面的布置
为减少矿井粉尘带来的危害，提高集团公司综合防尘管理水平，2015年9月和10月，由集团机电管理部、安监局和工程管理部抽调人员分别到淮北矿业集团、神华神东煤炭集团和中煤第七十一工程处龙王沟煤矿项目井下现场调研综掘工作面除尘风机使用情况。调研时间、地点及调研风机型号如下：2015年9月2日，淮北矿业集团许曈煤矿西翼开掘大巷。除尘风机型号：HCN400。除尘风机生产厂家：中国煤炭科工集团太原研究院。2015年9月3日，淮北矿业集团朱仙庄煤矿，二水平采区回风巷。除尘风机型号：KCS矿用湿式除尘风机。除尘风机生产厂家：江西安源通风设备有限公司。2015年10月15日，中国神华神东煤炭集团春草塔煤矿三盘区辅运大巷。除尘风机型号：KCG-400D干式除尘风机。除尘风机生产厂家：江苏盐城兰丰环境工程科技有限公司。2015年10月16日，中煤七十一工程处龙王沟煤矿副井井底车场。除尘风机型号：KCG-300D干式除尘风机。除尘风机生产厂家：江苏盐城兰丰环境工程科技有限公司。
根据调研了解的情况，除尘风机在工作面的布置可以按照一下方法进行：局部通风机与除尘风机为长压短抽式布置，除尘风机抽出式风筒悬挂在供风风筒的另一侧，由于骨架式风筒的可伸缩性，可以避免频繁移动除尘风机。为了避免除尘风机出现循环风现象，通风机风筒与骨架式风筒之间的重叠段长度应大于10m。为保证工作面不出现循环风和提高巷道的环境质量，达到最优的排尘效果，掘进工作面供风量与除尘风机风量应相匹配；除尘风机风筒末端应用挡板吸尘罩，由于工作面作业环境的限制，靠吸入风速阻止粉尘飞散，吸尘是不完全密闭型。在吸入风量和至迎头距离一定的前提下，用挡板吸风罩的吸入风速高，除尘效果较好。
4除尘风机使用及管理方法
4.1使用除尘风机时，其风筒吸风口与掘进工作面的距离不得大于5m，压入式通风的风筒出口与掘进工作面的距离不大于15m；不使用除尘风机时，压入式通风的风筒出口到掘进工作面迎头的距离煤巷不大于5米、半煤巷不大于8米、岩巷不大于10米。4.2压入式风机风筒末端风量要大于除尘风机吸入风量，保证除尘风机不出现“循环风”，并且压入式和除尘风机交叉段巷道必须大于10m，风速不低于0.15m/s，保证不存在瓦斯超限和积聚现象。
4.3除尘风机必须与压入式局部通风机闭锁联动，当压入式局部通风机停止运转时，除尘风机自动停止运转；压入式局部通风机未启动时，或除尘风机被闭锁，不能先启动。
4.4除尘风机的风筒吸风口应安设瓦斯自动监测报警断电装置，吸入风流中的瓦斯浓度超过0.5%，能自动切断除尘风机电源。4.5及时添加洁净水并泄出除尘风机排出的污水。
4.6除尘风机由风机司机负责管理，实行挂牌制。除尘风机必须必须使用刚性风筒或刚性骨架的柔性风筒，风筒管理必须符合《矿井通风安全质量标准》有关规定。
5结语
目前除尘风机已在多个煤炭企业掘进工作面中得到应用，而且正在不断地推广应用。为控制掘进工作面的粉尘，改善工人的作业环境，提高机掘工作面的掘进速度，预防和减少工人尘肺病的发生起着极其重要的作用，由此带来巨大的社会、经济及安全效益。通过在上述施工现场调研情况可以看出，干式除尘风机在性价比与管理方便程度方面均优于湿式除尘风机。鉴于中煤矿建集团现有掘进机150余台，目前在用近74台，因此建议：在集团公司各矿建施工项目推广使用干式除尘风机。