矿用悬臂掘进机在岩巷掘进中的粉尘治理综合方案
在岩巷掘进作业中,粉尘问题一直是制约矿井采掘队伍效率与安全的核心痛点。传统湿式除尘方式往往难以满足高掘进速度下的控尘需求,而江苏中机矿山设备有限公司基于多年的采掘技术积累,针对悬臂掘进机提出了综合治理方案,旨在从源头到末端实现粉尘的精准管控。
粉尘产生的机理与治理难点
截齿与岩石的剧烈摩擦是粉尘产生的根本原因。当采煤机滚筒或悬臂掘进机的截齿切入硬岩时,瞬间产生大量微细颗粒,尤其是呼吸性粉尘,极易悬浮在空气中。更棘手的是,岩巷掘进空间狭长,通风排尘与生产进度往往相互制约。我们注意到,单纯依赖外喷雾或单一除尘器,很难将粉尘浓度控制在国标要求以内,必须引入系统化思路。
综合治理方案的核心环节
我们的方案围绕“抑、降、抽、隔”四个维度展开。首先在截割头处采用高压外喷雾与水泥喷射机的湿喷工艺联动,通过预湿岩体减少粉尘生成。其次,在掘进机后方配置高效除尘风机,并与单轨吊运输系统的轨道布局协同,避免抽风管路与运输作业冲突。
- 源头抑尘:截割头喷雾压力提升至8-10MPa,并优化喷嘴角度,使水雾覆盖截齿轨迹。
- 高效降尘:在二运转载点加装封闭罩,配合矿用挖掘式装载机的落料点喷雾,实现动态降尘。
- 协同抽排:根据巷道断面定制风筒悬挂位置,利用矿用单轨吊的轨道作为移动支撑点,提升抽尘效率。
数据对比与现场应用效果
在淮北矿区某岩巷工作面,采用该方案前,全尘浓度平均为 280mg/m³,呼吸性粉尘浓度为 45mg/m³。实施综合治理后,全尘浓度降至 45mg/m³以下,呼吸性粉尘降至 8mg/m³以内,降尘效率超过80%。值得注意的是,电牵引采煤机与钻式采煤机等设备在类似工况下也可参考此方案中的抽尘布局。同时,通过优化煤矸分离设备的落料口密封,二次扬尘问题也得到显著改善。
此外,配套的水仓处理设备对喷雾用水的净化起到了关键作用。水质硬度过高易堵塞喷嘴,我们通过增设过滤系统,使喷嘴更换周期从7天延长至30天,直接降低了维护成本。这套方案不仅适用于悬臂掘进机,也为江苏中机矿山设备有限公司服务的各类矿井采掘队伍提供了可复制的技术路径。
岩巷粉尘治理没有一招制胜的捷径,唯有将机械设计与通风除尘深度融合,才能实现本质安全。我们后续还将针对高瓦斯矿井的特殊工况,进一步优化除尘系统的防爆性能与智能联动逻辑。