迎头掘进除尘方案设计创新

迎头掘进除尘方案设计创新
一、 课题背景
由于北区辅助运输大巷1（辅一与辅二2#联络巷以北段）迎头采用掘进机作业，该巷道为全岩巷道，迎头掘进时，虽正常使用各种喷雾及掘进机配套除尘风机，但飞尘密度仍较大，导致北区辅助运输大巷1巷道100米范围内粉尘飞扬，对掘进机司机视线及施工人员健康影响较大。本设计中在迎头正压风筒前接续附壁风筒，对迎头风量进行调整地同时，附壁风筒中部旋流出风口排出的风形成一道循环风墙，将迎头粉尘压缩在附壁风筒以前，确保了迎头处除尘风机最大除尘效果。另外在后面两道喷雾之间加设一道防尘纱帘，将割迎头产生的扬尘再次进行过滤，很大程度上减少了煤尘飞扬，减少对员工的身体危害，提高巷道能见度、减少施工隐患，提高文明施工质量。
二、 创新内容
1、研究思路
当输送的空气风筒连接在进风口后，空气沿着附壁风筒内腔前行，当附壁风筒挡板处于开启状态时，几乎没有空气从中部旋流出口排出，当挡板调整后，从进风口进入旋流器的空气会根据风量的大小、工作断面的大小形成强弱不等的空气墙，从而实现将受污染的空气及粉尘密封在除尘风机以前。迎头割岩时通过调整附壁风筒风量控制迎头风压，并利用附壁风筒侧出风口的排风量形成一道风墙，将污风及扬尘控制在除尘风机之前，最大效率压住迎头飞尘不往外流动。
加设一道防尘纱帘，对迎头未处理的粉尘进行过滤，达到进一步减少粉尘密度，为迎头后方施工人员健康加上一道防护网。
2、解决方法
迎头割岩时，必须正常使用掘进机内、外喷雾及各道喷雾，确保迎头掘进自身条件满足。根据现场情况，使附壁风筒安设在风筒正前方、与掘进机上除尘风机同一水平，吊挂平整，附壁风筒中部旋流出风口保持朝上位置。通过调整附壁风筒前端挡板进行风量调整，使迎头风量小于除尘风机吸风量，并保证进风口进入旋流器的空气会根据风量的大小、工作断面的大小形成强弱不等的空气墙，从而实现将受污染的空气及粉尘密封在除尘风机以前，确保迎头有效供风的同时能为掘进机司机提供良好工作环境，在未割岩时，迎头可将附壁风筒风量调整至预定值，从而保证迎头正常供风需要。
在迎头割岩时，迎头后方防尘水幕及喷雾正常使用的同时，利用除尘纱帘网孔小，能有效过滤的特性，将纱帘放下，对扬尘进一步进行过滤，从而达到有效除尘效果。
3、设备选型及验算
迎头掘进机采用KCS-40827型湿式振弦除尘风机，除尘风机处理风量为408m3/min，除尘效率90％（≤10µm呼吸性粉尘）；附壁风筒学术名称位阿基米德空气旋流器，总粉尘除尘效率≥80％，设计工作阻力≤1200Pa。
根据规程中验算得知工作面正常掘进时所需风量为246 m3/min，掘进机安装后，为保证迎头正常供风、除尘需要，在开机后通过附壁风筒将风量进行调整，很容易使迎头风量小于除尘风机吸风量。除尘风机正常可处理风量为367.2m3/min，迎头风量<除尘风机处理风量，满足需要。
三、 效果分析
1、安全效益：
通过该种除尘方式，能有效将迎头掘进时粉尘浓度大幅度减少，保证迎头施工人员安全与健康，另外，由于视线良好，对掘进机司机对截割头的控制能力有所提高，能更好的根据巷道轮廓线控制巷道成型。在掘进机停止作业后，将风筒恢复至原状态，仍能保证迎头正常供风量，对掘进无影响。并且有效保证后方工作人员有良好的工作环境，对工人健康及施工质量提供了有效的保障。
2、文明施工方面：
更好的减少了粉尘浓度，减少了粉尘飞扬，视线不佳的现象，为巷道的卫生保持及四清展开提供了较大的便利。