| 一、礦塵基本知識(shí) (一)礦塵與計(jì)量 1.礦塵的概念 礦塵是礦井在生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種煤炭、巖石微粒的總稱(chēng)，屬于粉塵的一部分。 一般來(lái)講，在現(xiàn)有防塵技術(shù)措施的條件下，以采掘工作面產(chǎn)生的礦塵量為最多，約占全部礦塵的80%。
其次，錨噴作業(yè)點(diǎn)產(chǎn)塵量占10～15%； 運(yùn)輸通風(fēng)巷道產(chǎn)塵量占5%～10%； 其它作業(yè)點(diǎn)占2%～5%。 就煤塵而言，一般每晝夜的產(chǎn)塵量約等于產(chǎn)煤量的0.25%～1.0%，甚至高達(dá)3%。
（二）礦塵的分類(lèi) 1.按礦塵粒徑劃分 按照粒徑大小可分為 粗塵 粒徑大于40 微米 細(xì)塵 粒徑在10 ～ 40 微米 微塵 粒徑在0.25 ～ 10 微米 超微塵 粒徑小于0.25 微米
2.按礦塵成因劃分
原生礦塵：開(kāi)采之前因地質(zhì)作用和地質(zhì)變化等原因而生成的礦塵。
次生礦塵：生產(chǎn)過(guò)程中，因破碎煤巖而產(chǎn)生的礦塵。
3.按礦塵的存在狀態(tài)劃分 (1)浮游礦塵。飛揚(yáng)在礦內(nèi)空氣中的礦塵，簡(jiǎn)稱(chēng)浮塵。一般所說(shuō)的礦塵是指該狀態(tài)下的礦塵。 (2)沉積礦塵。從礦內(nèi)空氣中因自重而降落在巷道周壁的礦塵，簡(jiǎn)稱(chēng)落塵。
6.按有無(wú)爆炸性劃分 (1)有爆炸性粉塵。懸浮在空氣中的粉塵云達(dá)到一定濃度在有引爆熱源的條件下，本身能發(fā)生爆炸，如有爆炸性煤塵、面粉、鋁粉等。 (2)無(wú)爆炸性粉塵。如巖粉等。
(三)礦塵計(jì)量指標(biāo) 1.礦塵濃度 單位體積礦井空氣中所含浮塵的數(shù)量叫做礦塵濃度，其表示方法有兩種： (1)計(jì)重法。在1m3空氣中所含浮塵的毫克數(shù)，單位為mg/m3。 (2)計(jì)數(shù)法。在1cm3空氣中所含浮塵的顆粒數(shù)，單位為粒/cm3。 我國(guó)規(guī)定采用計(jì)重法表示礦塵濃度。
2.產(chǎn)塵強(qiáng)度 生產(chǎn)過(guò)程中，采落煤中所含的礦塵量，也叫絕對(duì)產(chǎn)塵強(qiáng)度，單位g/t。 3.相對(duì)產(chǎn)塵強(qiáng)度 每采1t或1m3煤所產(chǎn)生的礦塵量，單位mg/m3 mg/t
4.礦塵沉積量 指單位時(shí)間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量，單位g/（d﹒m2 ） 5.礦塵分散度 礦塵分散度是指礦塵整體組成中各種粒級(jí)的塵粒所占的百分比。
我國(guó)對(duì)礦塵的分散度劃分為4級(jí)： 小于2μm；2～5μm；5～10μm；大于10μm。 分散度大小按礦塵中微細(xì)顆粒占的比重而定 礦塵總量中微細(xì)顆粒多，所占比例大時(shí)，稱(chēng)為高分散度礦塵； 反之，則稱(chēng)為低分散度礦塵。 礦塵的分散度越高，所含細(xì)小顆粒越多，危害性越大。
5μm以下的粉塵，能被吸入人體肺泡區(qū)，稱(chēng)為呼吸性粉塵。它是導(dǎo)致塵肺病產(chǎn)生的主要因素。 據(jù)全國(guó)部分地區(qū)煤礦采掘工作面空氣中礦塵分散度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，5μm以下的塵粒占90%左右，因此，呼吸性粉塵應(yīng)是通風(fēng)防塵工作的重點(diǎn)。
二、礦塵的基本性質(zhì) （一）礦塵成分及游離二氧化硅含量 從衛(wèi)生角度主要了解礦塵中是否含有: 1) 有毒物質(zhì)：如鉛、砷、汞等 2）放射性物質(zhì)：如鈾、釷等 3）游離二氧化硅（矽） 二氧化硅是多種礦物和巖石的組成成分，有兩種存在狀態(tài) 結(jié)合狀：即硅酸鹽礦物，如長(zhǎng)石、滑石等 游離狀：常以結(jié)晶狀態(tài)存在，主要是石英
對(duì)人體健康產(chǎn)生危害的主要是游離二氧化硅，使人得矽肺病。 粉塵中游離二氧化硅含量是指粉塵中未與金屬氧化物結(jié)合的結(jié)晶型游離二氧化硅所占粉塵質(zhì)量的百分比。
（二）密度 1.真密度：?jiǎn)挝惑w積（不包括塵粒間的空隙）質(zhì)量成為密度。Kg/m3 2.表觀密度 用包括礦塵間空隙在內(nèi)的體積計(jì)量的密度，也叫堆積密度。其值小于真密度。
3.相對(duì)密度 比重是指粉塵的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之比。 密度對(duì)粉塵在空氣中的運(yùn)動(dòng)和沉降影響較大。
（三）礦塵粒度與比表面積 1.礦塵粒度 表示單一礦塵顆粒大小的尺度，也叫粒徑。 2.比表面積 單位質(zhì)量或單位體積粉塵的總表面積之和。 （四）粉塵的濕潤(rùn)性 是指粉塵分子和水分子之間的結(jié)合能力。結(jié)合能力強(qiáng)，粉塵容易被濕潤(rùn)，反之，不容易被濕潤(rùn)。
容易被水濕潤(rùn)的粉塵，稱(chēng)為親水性粉塵； 不容易被水濕潤(rùn)的粉塵，稱(chēng)為疏水性粉塵。 （五）電性質(zhì) 懸浮于空氣中的粉塵通常都帶有電荷。 （六）礦塵的光學(xué)性質(zhì) 1.塵粒對(duì)光的反射能力 當(dāng)塵粒直徑大于1微米時(shí)，光線被直接反射而損失，即光線損失與反射面面積成正比。
2.塵粒的透光程度 透明程度取決于氣流含塵濃度的高低。隨著濃度的增加，透明度將大為減弱。 3.光強(qiáng)衰減程度 光線通過(guò)含塵氣流時(shí)，由于塵粒對(duì)光的吸收和散射作用，會(huì)使光強(qiáng)減弱。 （七）自燃性和爆炸性
三、粉塵的危害 （一）礦塵的產(chǎn)生 1、產(chǎn)生礦塵的主要作業(yè)工序 鉆眼作業(yè) 炸藥爆破 采煤機(jī)割煤、裝煤 掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn) 采場(chǎng)支護(hù)、放頂 巷道支護(hù)，特別是錨噴支護(hù) 裝載、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載和提升 通風(fēng)安全設(shè)施的構(gòu)筑
2.影響礦塵量的主要因素 （1）地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存條件 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷層褶曲發(fā)育的地方，產(chǎn)塵量較大，反之則較小。 火成巖浸入，煤體變脆變酥，產(chǎn)塵量的。 開(kāi)采急傾斜煤層比緩傾斜煤層產(chǎn)塵大；厚煤層比薄煤層產(chǎn)塵大。
（2）煤巖的物理性質(zhì)
1.危害 （1）對(duì)人體健康的危害； （2）發(fā)生爆炸，造成人員死亡和經(jīng)濟(jì)損失； （3）中毒危害； （4）放射危害。
其中最普遍而嚴(yán)重的危害是能引起塵肺病如： （1）矽肺?。ㄗ顕?yán)重）； （2）煤肺?。? （3）石棉肺??； （4）煤矽肺病。
2.發(fā)病的原因 （1）矽肺病原因 游離二氧化硅（sio2)表面活性很強(qiáng)，人體吞噬細(xì)胞吞噬后，能使吞噬細(xì)胞崩解死亡，從崩解逸出的硅塵，可再次被具有活性的吞噬細(xì)胞吞噬，然后吞噬細(xì)胞死亡，這一過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，造成矽肺病。 矽肺病是一種進(jìn)行性疾病，一旦患上矽肺病，即使離開(kāi)矽塵環(huán)境，病情仍會(huì)繼續(xù)發(fā)展。 （2）煤肺病 細(xì)小的煤塵隨著呼吸進(jìn)入人體肺泡，在肺泡中沉積，使人體的肺發(fā)生纖維化，造成塵肺病。
3.影響塵肺病的發(fā)病因素 （1）粉塵的成分 游離sio2 含量越高危害越大。 （2）粉塵的粒徑與分散度 經(jīng)解刨沉積在人體肺泡中的粉塵粒經(jīng)大多為1 ～5微米。一次1 ～5微米的粉塵對(duì)人體危害最大。 分散度越大，含細(xì)小顆粒粉塵越高，對(duì)人體危害越大。 （3）粉塵濃度 濃度越高，危害越大。 （4）接塵時(shí)間 累計(jì)接塵時(shí)間越長(zhǎng)，危害越大。
二、煤塵爆炸及預(yù)防 (一)煤塵爆炸原因、條件及特征 1.煤塵爆炸原因 當(dāng)溫度達(dá)到300～400℃時(shí)，浮塵迅速干餾氣化，產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w，可燃?xì)怏w與空氣混合在高溫作用下，混合氣體吸收能量，形成鏈反應(yīng)．最后形成爆炸。
2.煤塵爆炸的條件 煤塵爆炸必須同時(shí)具備四個(gè)條件，缺一不可。 (1)煤塵本身具有爆炸性。 (2)浮塵達(dá)到爆炸濃度。一般認(rèn)為煤塵爆炸的下限濃度為30～50g/m3，上限濃度為1500～2000g/m3。其中爆炸威力最強(qiáng)的濃度范圍為300～500g/m3。 (3)有足以點(diǎn)燃煤塵的熱源。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，我國(guó)煤塵爆炸的引燃溫度在610～1050℃之間，一般為700～800℃，煤塵爆炸的最小點(diǎn)燃能量為4.5～40mJ。 (4)氧氣濃度。井下空氣中氧含量低于17%時(shí)，煤塵不能引燃而失去爆炸性。
3.煤塵爆炸的特征 （1）煤塵爆炸的感應(yīng)期 煤塵爆炸要待煤塵受熱分解氧化并形成足夠的可燃?xì)怏w和熱量才發(fā)生。這一過(guò)程所需要的時(shí)間稱(chēng)為感應(yīng)期。一般為40 ～ 280毫秒。 (2)形成高溫、高壓、沖擊波。 (3)煤塵爆炸具有傳播效應(yīng)。 (4)揮發(fā)分減少或形成“粘焦”。 (5)產(chǎn)生大量的一氧化碳。煤塵爆炸時(shí)，在氣體產(chǎn)物中含有大量的CO，其濃度一般可達(dá)2～3%，甚至高達(dá)8%。
(二)影響煤塵爆炸的因素 1.煤的揮發(fā)分 一般情況下，煤塵的可燃揮發(fā)分越高，越易爆炸。因?yàn)槊簤m爆炸主要是在塵粒分解的可燃?xì)怏w中進(jìn)行的。 2.煤的水分 煤中水分具有減弱和阻礙爆炸的性質(zhì)，因?yàn)椋好褐兴謱?duì)塵粒起粘結(jié)作用，減少表面積，增大顆粒，降低飛揚(yáng)能力；煤中水分起吸熱、降溫阻燃作用。
3.煤的灰分 灰分是不燃性物質(zhì)，能吸收能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應(yīng)，降低煤塵的爆炸性。實(shí)驗(yàn)證明，只有灰分達(dá)到40%以上時(shí)，爆炸性才顯著下降，采用巖粉棚撒布巖粉就是利用灰分能夠削弱煤塵爆炸這一原理來(lái)制止煤塵爆炸的。 4.煤塵粒度 粒度對(duì)爆炸性有極大的影響。1mm以下粒徑煤塵都能參與爆炸，總的來(lái)說(shuō)，煤塵粒度越小，表面積越大，受熱及氧化作用越快，加速了釋放可燃?xì)怏w，所以越易爆炸，且爆炸性強(qiáng)，特別是30μm～75μm的煤塵爆炸性最強(qiáng)。煤塵粒度越小所需引燃溫度越低，且火焰?zhèn)鞑ニ俣纫苍娇臁?
5.空氣中的瓦斯?jié)舛? 瓦斯是可燃?xì)怏w，當(dāng)其混入巷道空間時(shí)，煤塵爆炸的下限濃度會(huì)降低。 6.空氣中氧含量 井下空氣中氧含量低于17%時(shí)，煤塵不能引燃而失去爆炸性。 7.引爆熱源 引爆熱源的溫度越高，能量越大，越容易點(diǎn)燃煤塵云，煤塵初始爆炸強(qiáng)度也越大；溫度越低，能量越小，越難點(diǎn)燃煤塵云，即使能引起爆炸，初始爆炸強(qiáng)度也小。
(三)預(yù)防煤塵爆炸事故的技術(shù)措施 1.減、降塵措施（控制浮塵濃度） 具體有： (1)煤層注水。在采煤工作面開(kāi)采之前，預(yù)先在煤層中打若干鉆孔，通過(guò)鉆孔注入一定壓力的適量的水，使其滲入煤體內(nèi)部，增加煤體的水分，達(dá)到均勻濕潤(rùn)，從而減少煤層開(kāi)采過(guò)程中煤塵的產(chǎn)生量，據(jù)測(cè)量，煤層注水可減少煤塵生成量40～90%。
(2)濕式打眼。在工作面使用電鉆或風(fēng)鉆打眼時(shí)，將壓力水送入并充滿孔底，以濕潤(rùn)、沖洗和排出產(chǎn)生的煤塵，從而達(dá)到減塵目的。 (3)使用水炮泥。炮泥分粘土炮泥和水炮泥兩種，在封堵炮眼時(shí)，不僅要用粘土炮泥，而且要使用水炮泥。水炮泥在爆炸后形成水霧起到降塵、吸收炮煙和消焰降溫等作用，降塵達(dá)80%左右。 (4)通風(fēng)防塵。通風(fēng)除塵是稀釋和排除工作地點(diǎn)懸浮粉塵，防止過(guò)量積累的有效措施，據(jù)試驗(yàn)觀測(cè)，當(dāng)風(fēng)速增加到1.5～2m/s時(shí)，作業(yè)地點(diǎn)的礦塵濃度將降到最低值，故稱(chēng)最優(yōu)排塵風(fēng)速。
(5)噴霧灑水。將水霧化成微細(xì)水滴噴射于空氣中與浮塵碰撞接觸，塵粒被水捕捉而附于水滴上或者濕潤(rùn)的塵?；ハ嗄纱箢w粒，從而加速其沉降，使之盡快變?yōu)槁鋲m。其廣泛用于采掘機(jī)械、爆破作業(yè)、轉(zhuǎn)載點(diǎn)、巷道風(fēng)流凈化等。掘進(jìn)機(jī)較好的內(nèi)外噴霧系統(tǒng)可使空氣中含塵量減少85～95%。 (6)刷洗巖幫。是指刷白巷道和沖洗巖幫，清除落塵。 (7) 除塵器除塵 礦用除塵器的類(lèi)型：
一般根據(jù)除塵器的原理，習(xí)慣上將除塵器分為四大類(lèi)： ① 機(jī)械除塵器 包括重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器等，主要利用重力、慣性及離心力的作用捕塵。 ② 過(guò)濾除塵器 包括袋式除塵器、纖維除塵器、顆粒層除塵器等，是利用攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散等作用，分離鋪集粉塵。 ③ 濕式除塵器 包括水浴除塵器、泡沫除塵器、濕式旋流除塵器、濕式過(guò)濾除塵器、文氏管除塵器等，是利用粉塵與
水滴的攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散等作用而分離捕集粉塵。 ④ 電除塵器 包括干式靜電除塵器和濕式靜電除塵器等，是利用電力分離捕集粉塵。 除塵器性能指標(biāo) ① 技術(shù)性能指標(biāo)： 除塵效率、分級(jí)除塵效率、阻力、處理風(fēng)量等。 ② 經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)： 設(shè)備費(fèi)、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)、占用面積或空間等。
最主要的是除塵效率與阻力兩項(xiàng)，一般要求“高效低阻”。 2.防止煤塵引燃的措施 3.隔絕煤塵爆炸的措施 (1)撒布巖粉 巖粉是不燃性細(xì)散粉塵，撒布巖粉是指定期在井下某些巷道中撒布惰性巖粉，增加沉積煤塵的灰分，抑制煤塵爆炸的傳播。撒播的巖粉與煤塵混合，使不燃物含量大于80%，撒播巖粉的巷道長(zhǎng)度不小于300m。
(2)設(shè)置水棚 在巷道中靠近頂板處設(shè)置水棚，當(dāng)井下發(fā)生爆炸時(shí)，爆風(fēng)壓力將水槽崩翻并破碎，水瞬間分散于巷道空間內(nèi)，形成水霧，因水的比熱大，吸熱效果好，利于消滅火焰，而阻止煤塵爆炸火焰的傳播。隔爆棚組的用水量按巷道斷面計(jì)算不小于400L/m2，水棚長(zhǎng)度不小于30m。 (3)自動(dòng)式隔爆棚 使用壓力或溫度傳感器，在爆炸發(fā)生時(shí)，探測(cè)爆炸波的傳播，及時(shí)將預(yù)先放置的水、巖粉、氮?dú)狻⒍趸嫉葒姙⒌较锏乐?，從而達(dá)到自動(dòng)、準(zhǔn)確、可靠地?fù)錅绫ɑ鹧媾c防止爆炸蔓延的目的。常用的有自動(dòng)水幕等。
第三章 煤礦防塵技術(shù) 第一節(jié) 煤層注水防塵技術(shù) 一、注水減塵原理 二、影響煤體濕潤(rùn)效果的因素 1、注水壓力、流量和時(shí)間 （1）注水壓力 （2）注水流量 （3）注水時(shí)間
2、煤體的裂隙和孔隙 裂隙和孔隙發(fā)育，注水效果好，反之效果差。 孔隙率小于4%時(shí)，注水無(wú)效果，孔隙率為15%時(shí)，注水效果最佳，孔隙率為40%時(shí)，煤體多孔，含水豐富，不需注水。
3、上覆巖層壓力 隨著煤層埋藏深度的增加，煤層注水效果會(huì)有所減弱。 4、支承壓力 支承壓力帶，裂隙發(fā)育，容易造成跑水，注水效果差。
5、煤質(zhì)的影響 揮發(fā)分含量在15%—65%范圍的煤種比其他煤種透水性好。 6、液體性質(zhì)的影響 添加表面活性劑增加煤體濕潤(rùn)性。 7、煤層內(nèi)瓦斯壓力 瓦斯壓力大時(shí)，要增加注水壓力
三、注水效果及檢查方法 1、注水效果 （1）防塵效果 （2）其他效果 可抑制瓦斯涌出；降低溫度；可預(yù)防煤與瓦斯突出
2、注水效果的檢查方法 （1）防塵效果的檢查方法 （2）煤體濕潤(rùn)效果的檢查方法 觀察法 分析法
四、煤層注水設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料和內(nèi)容 1、基礎(chǔ)資料 2、主要內(nèi)容 3、應(yīng)注意的問(wèn)題 五、煤層注水方式及其選擇 1、煤層注水方式 （1）長(zhǎng)孔注水
（2）短孔注水（淺孔注水） （3）深孔注水 （4）巷道鉆孔注水 2、注水方式的選擇 六、注水工藝及參數(shù)確定 1、長(zhǎng)孔注水工藝及參數(shù)確定 （1）鉆孔直徑
（2）鉆孔長(zhǎng)度 鉆孔長(zhǎng)一般為30～100m，即工作面長(zhǎng)度的1/3～9/10。 （3）鉆孔間距 （4）鉆孔角度 （5）封孔深度 （6）封孔方式 水泥砂漿封孔 封孔器封孔
（7）注水壓力 （8）注水流量 （9）注水量 （10）注水時(shí)間 2、短孔注水工藝參數(shù)（一般按經(jīng)驗(yàn)取） （1）鉆孔直徑 （2）鉆孔長(zhǎng)度 （3）鉆孔間距
（4）封孔深度 （5）注水壓力 （6）注水速度 （7）每孔注水量 （8）注水時(shí)間
3、深孔注水工藝及參數(shù)確定 （1）鉆孔直徑 （2）鉆孔長(zhǎng)度 （3）鉆孔間距 （4）封孔深度 （5）注水壓力 （6）注水速度 （7）每孔注水量 （8）注水時(shí)間
七、注水系統(tǒng)和注水設(shè)備 1、注水系統(tǒng) 設(shè)備、管道、儀表等合為注水系統(tǒng) 2、注水設(shè)備 包括鉆機(jī)、水泵、封孔器、分流器、水表等。
第二節(jié) 通風(fēng)除塵 一、礦塵在靜止空氣中的沉降 1、單一塵粒的運(yùn)動(dòng) 塵粒在靜止空氣中靠重力沉降，并受氣體的浮力和阻力影響。 當(dāng)阻力、浮力、重力平衡時(shí)，塵粒的沉降速度達(dá)到最大的也是恒定的數(shù)值，塵粒即以此數(shù)值做等速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的速度稱(chēng)為塵粒的沉降速度。
2、礦塵在井巷中的分布 懸浮于空氣中的礦塵一部分隨風(fēng)流帶出礦井，而大部分卻沉積在井巷里，回風(fēng)巷內(nèi)沉積量 最多。 從塵源開(kāi)始，大顆粒先沉積下來(lái)，小顆粒沉積較遠(yuǎn)。 從巷道斷面來(lái)看，沉積在巷道頂板和兩幫的小粒徑較多，底板大粒徑較多。 底板沉積最多，兩幫次之，頂板最少。
二、礦塵的擴(kuò)散與拋射 1、礦塵粒子的擴(kuò)散 粒子從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)域擴(kuò)散，逐漸使?jié)舛染换? 塵粒在空氣中受重力、機(jī)械力和風(fēng)壓力作用。 在礦井里，塵粒的擴(kuò)散主要受控于風(fēng)流。風(fēng)速在0.15m/s以上，遠(yuǎn)大于重力和機(jī)械力作用。
按風(fēng)流力的不同作用，塵粒運(yùn)動(dòng)可分為兩種 （1）一次塵化氣流 是在生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)產(chǎn)生的氣流，如車(chē)輛運(yùn)行、煤巖跨落、割煤機(jī)滾筒旋轉(zhuǎn)誘導(dǎo)氣流和爆破沖擊波等。 （2）二次氣流 是指外部進(jìn)入產(chǎn)塵空間的氣流，主要指井下風(fēng)流。
2、塵粒的拋射 在井下割煤、裝運(yùn)、打眼等工序都有塵粒的拋射現(xiàn)象。 三、煤礦安全規(guī)程對(duì)井下各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)速要求 四、通風(fēng)除塵的風(fēng)速確定
1、礦塵的懸浮與運(yùn)動(dòng) 紊流狀態(tài)下，風(fēng)流除了流動(dòng)方向上的速度外，橫向上還有脈動(dòng)速度。 使礦塵處于懸浮狀態(tài)的風(fēng)速稱(chēng)為懸浮速度 平巷中，風(fēng)流方向和沉降方向垂直，使礦塵懸浮的速度是垂直方向的脈動(dòng)速度。所以必須是紊流而且風(fēng)速要大； 垂直巷道中，風(fēng)流方向和沉降方向平行，只要風(fēng)速大于礦塵的懸浮速度即可。
2、最低排塵風(fēng)速 能使呼吸性礦塵保持懸浮狀態(tài)，并隨風(fēng)流運(yùn)動(dòng)的最低風(fēng)速，稱(chēng)為最低排塵風(fēng)速。 3、最優(yōu)排塵風(fēng)速 當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，礦塵濃度降到最低值，此時(shí)風(fēng)速為最優(yōu)排塵風(fēng)速。 4、礦塵的二次飛揚(yáng) 沉積礦塵被較高的風(fēng)速再次吹揚(yáng)起來(lái)形成二次飛揚(yáng)。
四、排塵風(fēng)量的確定 1、按排塵風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量 QPC=μg·s μg—排塵風(fēng)速 s—巷道斷面積 2、按稀釋礦塵濃度計(jì)算 QPC=G/(Cn-Co) G—產(chǎn)塵強(qiáng)度mg/s Cn—允許的礦塵濃度 Co—進(jìn)風(fēng)的礦塵濃度
第三節(jié) 噴霧降塵和除塵器除塵技術(shù) 一、噴霧出塵的概念 噴霧除塵屬濕式除塵。濕式降塵是根據(jù)礦塵的濕潤(rùn)性，利用水或其他液體，使之與塵粒接觸而分離捕集礦塵的方法。 濕式除塵包括灑水降塵和噴霧灑水兩種。
二、噴霧降塵機(jī)理 1、慣性碰撞 慣性系數(shù)越大，碰撞機(jī)率越高。碰撞系數(shù)與水滴和含塵氣流的相對(duì)速度成正比，與水滴直徑成反比。 2、截獲 塵粒與水滴接觸而被截獲。
3、凝集 以塵粒為凝結(jié)核而凝集 4、擴(kuò)散 塵粒直徑小于0.2微米，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)起主要作用。 5、其他 水霧降塵除了慣性碰撞、截獲、凝集外，還受如空氣流動(dòng)方向、速度、重力等作用。
三、噴霧水射流降塵 1、噴霧水射流結(jié)構(gòu) 2、噴霧水射流形式 四、影響噴霧出塵的因素 1、水滴的粒度 水滴直徑為塵粒直徑的100～150倍為宜。 2、水滴與塵粒間的相對(duì)速度 相對(duì)速度高，捕獲力大，但高速縮短了塵粒與水滴的接觸時(shí)間，也降低捕塵效率。
3、噴霧水量與水質(zhì) 水量越高，捕塵效果越好。 4、礦塵的性質(zhì) 礦塵的濕潤(rùn)性越好，捕塵效果越好；反之，越差。
五、噴霧器的分類(lèi)及技術(shù)性能 1、噴霧器的分類(lèi) （1）按動(dòng)力分 1)水力噴霧器 單水噴霧器 引射式噴霧器 2）風(fēng)水聯(lián)動(dòng)噴霧器
（2）噴霧器按噴出的霧流形式分 錐面實(shí)心的錐形噴嘴 錐面空心的傘形噴嘴 平面扇形的扇形噴嘴 射流呈束狀的束形噴嘴 2、各種類(lèi)型噴嘴的適用地點(diǎn)
3、噴霧裝置性能評(píng)價(jià)主要指標(biāo) 指標(biāo)有噴水壓力、耗水量、噴射角、噴水密度、射程、水滴平均直徑、水滴大小等。 4、噴霧降塵自動(dòng)控制裝置 5、風(fēng)流凈化水幕
六、除塵器除塵 1、除塵器的種類(lèi)和特性 （1）濕式過(guò)濾除塵器 （2）濕式旋流除塵器 （3）旋流礦塵凈化器 （4）SCF系列濕式除塵機(jī) （5）PSCF水射流除塵風(fēng)機(jī) （6）濕式振弦柵除塵器
2、除塵器的除塵效率 （1）全效率 指除塵裝置捕集下來(lái)的礦塵質(zhì)量與進(jìn)入的礦塵質(zhì)量的百分比。 （2）分級(jí)除塵效率 指除塵裝置對(duì)不同粒度的礦塵所具有的除塵效率。
（3）分級(jí)除塵效率與全塵效率的關(guān)系 3、除塵器的選擇 第四章 防塵技術(shù)的選擇與實(shí)施 防塵技術(shù)的選擇應(yīng)遵循的原則: 1、最大限度的減少粉塵的產(chǎn)生 2、實(shí)施綜合防塵技術(shù)
3、將粉塵處理在塵源地點(diǎn) 4、把已經(jīng)漂浮的粉塵降下來(lái) 5、通風(fēng)除塵 6、除塵設(shè)備適合塵源的移動(dòng)性 7、提高呼吸性粉塵的降塵率 8、隔爆措施 第一節(jié) 掘進(jìn)工作面綜合防塵
一、掘進(jìn)工作面的塵源分布 （一）機(jī)械鉆眼產(chǎn)塵 （二）火藥爆破產(chǎn)塵 （三）掘進(jìn)機(jī)切割產(chǎn)塵 （四）其他工序產(chǎn)塵 二、炮掘工作面防塵 （一）打眼防塵
1、濕式鑿巖 按供水方式可分為： （1）中心式 （2）旁側(cè)式 2、干式鑿巖捕塵器 （1）帶捕塵罩的孔口捕塵器 （2）孔底捕塵器
3、濕式煤電鉆打眼 （二）爆破防塵 1、水泡泥 2、爆破噴霧 （三）沖洗巖幫 （四）裝巖灑水 1、人工灑水 2、噴霧器灑水 3、機(jī)載自動(dòng)噴霧
（五）通風(fēng)排塵 1、通風(fēng)除塵系統(tǒng) （1）長(zhǎng)壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng) （2）長(zhǎng)抽通風(fēng)除塵系統(tǒng) （3）長(zhǎng)抽短壓通風(fēng)除塵系統(tǒng) 2、通風(fēng)工藝的要求 （1）壓、抽風(fēng)筒口相互位置的關(guān)系 （2）壓、抽風(fēng)量的匹配
3、長(zhǎng)壓局部通風(fēng)機(jī)和長(zhǎng)抽除塵局部通風(fēng)機(jī)的安裝位置 4、抽出式局部通風(fēng)機(jī)與除塵局部通風(fēng)機(jī)串聯(lián)要求 三、機(jī)掘工作面防塵 （一）噴霧除塵 （二）采用配套除塵設(shè)備除塵
（三）采用附壁風(fēng)筒阻止礦塵大范圍擴(kuò)散 1、沿巷道螺旋式出風(fēng)的鐵質(zhì)附壁風(fēng)筒 2、沿風(fēng)筒徑向出風(fēng)的膠皮附壁風(fēng)筒 四、錨噴支護(hù)防塵 （一）錨噴支護(hù)的塵源 （1）打錨桿眼產(chǎn)塵 （2）混合料轉(zhuǎn)運(yùn)、拌料和上料產(chǎn)塵
（3）噴射機(jī)自身產(chǎn)塵 （4）噴射混凝土產(chǎn)塵 （二）錨噴支護(hù)的綜合防塵措施 1、打錨桿眼防塵 濕式打眼、孔口或孔底捕塵裝置 2、改干噴為潮噴 3、低風(fēng)壓近距離噴射
4、采用混凝土噴射機(jī)除塵器進(jìn)行除塵 5、水幕除塵 第二節(jié) 采煤工作面綜合防塵 一、采煤工作面的塵源及評(píng)價(jià) （一）炮采工作面塵源分布 1、打眼、爆破工序 2、運(yùn)煤、攉煤 3、支護(hù)、裝煤、移溜
（二）機(jī)采工作面塵源分布 1、切割、裝煤 2、移架 3、載運(yùn)、轉(zhuǎn)載 4、工作面片幫、頂板垮落 二、炮采工作面防塵 （一）濕式煤電鉆打眼
（二）水封爆破落煤 （三）煤層注水 1、煤層注水的實(shí)質(zhì) 2、影響煤層注水效果的因素 （1）煤的裂隙和孔隙的發(fā)育程度 （2）上腹巖層壓力及支撐壓力 （3）液體性質(zhì)的影響 （4）煤層內(nèi)的瓦斯壓力 （5）注水參數(shù)的影響
三、綜采工作面防塵 （一）采煤機(jī)截割機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)產(chǎn)塵量的影響 1、結(jié)構(gòu)參數(shù) （1）截齒類(lèi)型及尺寸 裂隙發(fā)育的脆性煤，鎬形齒比刀形齒產(chǎn)塵少； 裂隙不發(fā)育的硬煤，刀形齒比鎬形齒產(chǎn)塵少。 應(yīng)采用窄截齒來(lái)減塵
（2）截齒數(shù)量 盡量減少齒數(shù)，增大齒距來(lái)減塵 （3）截齒安裝方向 可分為徑向和切向兩種。切向梭標(biāo)形截齒，可顯著降低產(chǎn)塵量。 （4）截齒應(yīng)鋒利
2、工作參數(shù) 選擇合適的工作參數(shù)，減少產(chǎn)塵量 （1）加大采煤機(jī)牽引速度、降低滾筒的轉(zhuǎn)速、增加截割深度可減少產(chǎn)塵量 （2）加大截齒的截割厚度，降低截齒速度，可減少產(chǎn)塵量。
（二）采煤機(jī)噴霧降塵 1、霧流參數(shù) （1）霧粒直徑 水量一定，霧粒小，顆粒多，效果好；太小因環(huán)流效應(yīng)，霧粒將塵粒拋到一邊，效果反而差。 風(fēng)速較大時(shí)，霧粒直徑要大； 霧粒最佳直徑為20～50微米，最好既有大粒徑，又有小粒徑。 采煤機(jī)割煤、巖時(shí)，霧粒直徑應(yīng)小于200微米。
（2）霧粒運(yùn)動(dòng)速度 霧粒具有很大的動(dòng)能才能克服塵粒的表面張力而濕潤(rùn)塵粒。霧粒的運(yùn)動(dòng)速度不得小于20～30m/s，由于衰減，噴射霧粒初速度以80 ～100m/s為宜。 （3）霧粒密度 霧粒密度指單位體積霧流中的霧粒粒數(shù)。霧粒密度達(dá)到108 ～109粒/ m3時(shí)才有良好的降塵效果。
（4）霧流含水量 指單位體積空氣中的含水質(zhì)量。單位g/m3 。 2、噴霧參數(shù) （1）噴霧壓力 （2）噴霧流量 指單位時(shí)間的噴水量。 3、采煤機(jī)噴霧 （1）噴霧系統(tǒng) 分為內(nèi)噴霧和外噴霧兩種。 內(nèi)噴霧壓力不得小于2MPa。外噴霧壓力不得小于1.5MPa。
無(wú)水或噴霧裝置損壞時(shí)必須停機(jī)。 （2）內(nèi)噴霧送水方式 把水送到滾筒上的方式： 內(nèi)部送水（從空心滾筒軸中送水） 外部送水（從擋煤板架處將水送進(jìn)滾筒） 把壓力水送進(jìn)噴嘴的方式： 外鋪管式（水管焊在葉片非運(yùn)煤的側(cè)面送水） 內(nèi)鋪管式（通過(guò)葉片內(nèi)部的管路送水）
（3）噴嘴布置方式 （4）噴霧泵站 （5）采煤機(jī)噴霧降塵效果 德國(guó)的測(cè)試結(jié)果： 對(duì)呼吸性礦塵的降塵效果為70%，只用內(nèi)噴霧降塵效果為62%，只用外噴霧效果為52%。
（三）液壓支架移架時(shí)的噴霧降塵 1、自動(dòng)噴霧裝置及工作原理 液壓支架自動(dòng)噴霧靠聯(lián)動(dòng)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2、自動(dòng)噴霧供水系統(tǒng) （四）其他除塵裝置 1、采煤機(jī)高壓外噴霧降塵技術(shù) （1）固定泵供水高壓外噴霧降塵技術(shù) （2）機(jī)載泵供水高壓外噴霧降塵技術(shù)
2、采煤機(jī)負(fù)壓二次降塵技術(shù) （五）綜采放頂煤工作面防塵特點(diǎn) 1、放煤口負(fù)壓捕塵裝置 2、吸塵滾筒 3、液壓支架移架和放煤口放煤自動(dòng)噴霧降塵技術(shù)
第三節(jié) 轉(zhuǎn)載運(yùn)輸系統(tǒng)的防塵 一、轉(zhuǎn)載運(yùn)輸系統(tǒng)的降塵原理和方法 （一）噴霧降塵 1、運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載處噴霧降塵 2、翻籠噴霧降塵 3、采區(qū)煤倉(cāng)灑水降塵 4、水幕降塵 （二）密閉抽塵凈化
1、密閉抽塵凈化系統(tǒng)中吸氣系統(tǒng)的布置原則 2、帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)防塵罩的布置及技術(shù)參數(shù)的確定
第五章 礦井防塵供水 第一節(jié) 礦井防塵灑水水源、管網(wǎng)系統(tǒng)及用水量計(jì)算 一、礦井防塵灑水水源 1、供水水源選擇 2、礦井灑水的水質(zhì)要求 3、防塵供水形式的選擇 （1）利用井下水為水源的靜壓供水 1）用井下排水泵將井底水倉(cāng)水排至地面水池。
2）用井下淋幫水、裂隙水，排至地面水池 3）用上水平淋幫水、裂隙水 （2）利用井下水為水源的動(dòng)壓供水 1）用水泵供水 2）將水灌入專(zhuān)用水車(chē)，用壓縮空氣供水 （3）利用地面給水作為水源的靜、動(dòng)壓供水 4、地面或井下靜壓水池要求
二、管網(wǎng)系統(tǒng) 1、管網(wǎng)布置形式及選擇 2、用水點(diǎn)裝置 （1）滅火裝置 （2）給水栓 （3）噴霧裝置 三、確定礦井防塵用水量 1、采煤工作面防塵用水量
2、掘進(jìn)工作面用水 3、主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸及轉(zhuǎn)載系統(tǒng)防塵用水量 4、運(yùn)輸大巷等風(fēng)流凈化水幕用水量 5、防治粉塵的其他用水
第二節(jié) 管網(wǎng)水力計(jì)算、水壓控制和管路選擇、敷設(shè) 一、管網(wǎng)供水壓力要求和管路選擇、敷設(shè)要求 1、管網(wǎng)供水壓力要求 2、管路選擇、敷設(shè)要求 二、管網(wǎng)水力計(jì)算步驟
三、供水管網(wǎng)的水頭損失計(jì)算 1、管路的沿程摩擦阻力計(jì)算 2、管路的沿程總阻力計(jì)算 四、供水管路水壓計(jì)算 五、管網(wǎng)水壓控制 （一）管網(wǎng)的加壓措施 1、管網(wǎng)分支的加壓
2、加壓水泵的選型 （二）管網(wǎng)的減壓措施 1、靜水壓力小于2MPa時(shí)的減壓措施 2、靜水壓力大于2MPa時(shí)的減壓措施 六、管路規(guī)格的確定
火風(fēng)壓表現(xiàn)為 “節(jié)流效應(yīng)” 和 “浮力效應(yīng)”兩種類(lèi)型 節(jié)流效應(yīng)：火災(zāi)生成的產(chǎn)物、水蒸氣對(duì)風(fēng)流質(zhì)量的影響和體積流量的增加及溫度變化導(dǎo)致風(fēng)流體積進(jìn)一步增加，從而導(dǎo)致風(fēng)流阻力增加，即熱阻力。
節(jié)流效應(yīng)即熱阻力的方向始終與風(fēng)流方向相反，增大了風(fēng)流流動(dòng)的阻力。
浮力效應(yīng)：由于風(fēng)流溫度增加，空氣密度減小，風(fēng)流會(huì)自行上浮的現(xiàn)象。 這種效應(yīng)作用于有高差的巷道內(nèi)。
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發(fā)表評(píng)論 
