同煤攻克千萬噸級礦井粉塵治理技術(shù)難題 —— 文章正文2016-12-05

 　 隨著千萬噸級礦井集群的建設(shè)步伐加快，同煤集團(tuán)開展了千萬噸級礦井防塵降塵技術(shù)探索。2014年，同煤集團(tuán)與中國礦業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)聯(lián)合，共同立項(xiàng)攻關(guān)千萬噸級采掘工作面粉塵綜合治理難題，項(xiàng)目榮獲山西省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。

　　同忻煤礦針對石炭二疊紀(jì)煤層地壓大、煤質(zhì)孔隙小且相對緊密、單純增加煤含水量來減少粉塵的效果不明顯的實(shí)際，以綜掘工作面為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停ㄟ^現(xiàn)場調(diào)研和理論分析、上萬次實(shí)測粉塵運(yùn)移和分布規(guī)律、開展煤體的濕潤性和滲透性試驗(yàn)，認(rèn)真分析傳統(tǒng)粉塵治理措施中存在的不足，最終確定了“以石炭二疊紀(jì)煤層開采注水為主，采、運(yùn)除塵設(shè)備為輔的千萬噸級采掘工作面粉塵綜合治理”防塵降塵方案。

　　為了使注水最多且不從煤壁裂隙滲漏，技術(shù)人員從改變傳統(tǒng)打孔角度和位置入手，變橫向打孔為傾角3度~5度打孔，直達(dá)頂板，增加水流覆蓋面積。同時，他們采用不同間距不同水壓對比分析，以含水量達(dá)到4%為臨界點(diǎn)，確定濕潤半徑，找到最經(jīng)濟(jì)合理的打孔位置。

　　要保證對貫通煤壁進(jìn)行注水，過去鉆孔和封孔的深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足。為此，項(xiàng)目技術(shù)人員與院校負(fù)責(zé)人一邊想辦法優(yōu)化整個系統(tǒng)，一邊在封孔泥漿上尋找突破口。“泥漿太稀了，鉆孔深部就干不了；泥漿太稠了，高壓水泵又頂不動。后來在高校的幫助下，我們選定了七八種凝固劑和稠化劑加在泥漿中，經(jīng)過將近兩個月的試驗(yàn)，才確定了配方，在全集團(tuán)首開先例做到20米封孔兩個小時全部凝固。”同忻煤礦通風(fēng)區(qū)黨支部書記呂文斌說。

　　其后的三個月里，研究團(tuán)隊又通過電腦數(shù)字模擬，建立起了煤層注水濕潤半徑的數(shù)學(xué)模型和三維幾何模型，為石炭二疊紀(jì)煤層注水研究提供了大量參考。最終，技術(shù)人員對比計算出最優(yōu)的注水方式，極大地提高了煤體的含水率，達(dá)到了源頭降塵的目的。

　　結(jié)合同忻礦采掘工作面粉塵運(yùn)動規(guī)律，技術(shù)人員在割煤機(jī)的噴水裝置上做文章。他們通過實(shí)驗(yàn)研究工作面風(fēng)速、噴霧水壓、噴霧氣壓等因素，設(shè)計制作出適用于綜放工作面的氣水霧化噴嘴，并通過合理控制水壓、氣壓，使氣水噴霧效果達(dá)到最佳，有效降低了綜放工作面移架塵源、割煤塵源。

　　科研人員針對同忻礦機(jī)械化巷道的特點(diǎn)和要求，利用離心、水浴、水膜三種除塵原理，研制出自激式水浴水膜除塵器，除塵效果可達(dá)96%以上，呼吸性除塵效率達(dá)90%以上，有效抑制了煤炭在井下巷道運(yùn)輸中的粉塵擴(kuò)散?！?/span>