矿井防尘专业系统设计.doc

矿井防尘系统设计
根据《煤矿安全规程》要求，矿井必需采取综合防尘方法，并建立完善防尘洒水管路系统，所以，特编制本防尘系统设计。
一、水源和供水形式选择
（一）矿井防尘系统水质要求
1． 井下消防、洒水及通常设备用水标准见表1。
表1 井下防尘系统水质标准
序 号
项 目
标 准
1
悬浮物含量
不超出30mg/L
2
悬浮物粒度
小于0．3mm
3
pH值
6—9
4
碳酸盐硬度
不超出3mmol/L
5
大肠菌群
每100mL水样中不得检出
2．特殊设备用水按设备厂家提供水质标准。
（二）供水水源选择
图1 矿井水源静压供水系统
1—地面净水池；2—水泵；3—井筒；
4—供水管；5—井底水仓
4
3
2
1
5
东部井利用水源井供水，西风井利用水厂供水。东部回风井地面建有2座200 m3及1座200 m3水池，西风井地面建有2座200 m3水池。
（三）防尘供水形式选择
防尘供水形式是开展防尘工作基础。供水形式确实定取决于水源。现场采取有以下多个形式：
1．利用井下水为水源静压供水
井下水源能够是巷道水沟水、淋帮水或含水层水。因水源不一样，这种供水系统又可分为：
1）用井下排水泵将井底水仓中水排至地面水池，经过沉淀过滤处理后清水经输水管网送至各用水地点。图1 所表示。
储水池设在地面，水池容量不得小于一班耗水量。水池标高选择，应满足用水点水压要求及考虑管材设备耐压强度。有时地面水池距离井底高差太大，需要采取降压方法，。
这种供水形式优点是水压稳定，便于管理。
2）搜集井下淋帮水、裂源水，汇于集水池中，用专用水泵将水送至地面，然后经管网送至井下各用水点。图2 所表示。该系统取水方法和前一个情况类似，但淋帮水、裂源水比井下水仓水水质要好得多，通常不需要沉淀或过滤。只是需要有淋水、裂隙水条件矿井方可采取。关键优点是水压稳定，水质很好，管理方便。
图2 巷帮淋水源静压供水系统
1—地面净水池；2—井筒；3—供水管；
4—淋水巷道；5—集水仓
3
2
5
1
4
图3 上水平巷帮淋水供下水平使用
1—总回风大巷；2—集水池；3—水管；
4—上山（或斜井）
1
2
3
4
3
4
下水平
上水平

3）搜集上水平巷道淋帮水或裂源水于集水池中，充足利用上水平上存在一定高差，作为下水平使用静压供水水源，形成供静压供水系统。图3 所表示。
优点：供水网短，水压稳定，水质很好。若上水平有足够满足生产所需水水源，应主动加以利用。这种供水方法在经济和技术方面全部是有利，即使在水源水量有限，不能满足全矿生产需要，也应作为局部供水水源加以利用。
2．利用井下水为水源动压供水
1）用井下排水泵或设专用水泵，将井底水仓或集水池水（不经地面）直接送至井下各用水地点动压供水系统。图4 所表示。
该系统优点：供水管路短。缺点是水泵效率低，水质难确保，已少有采取。
图4 动压供水
1—进水管；2—水泵
1
2

该系统优点：灵活方便，但贮水量有限，通常只供凿岩机湿式凿岩用水。
2）利用专用注水泵，作为动压供水方法，为大多数动压注水工作面所采取，注水泵直接和静压管网连接加压实现动压供水。
在上面多个供水系统中，依据现场实际使用经验，采取集中静压供水系统在技术经济上较为合理。
二、矿井防尘管网系统
矿井防尘管网系统按其结构，可分为树状网和环状网两种类型。所谓树状网是指管网部署像树枝—样。从树干到树稍越来越细，树状分倒立或正立形状受供水方法制约。如全矿井从井底水仓集中供水，则管网系统恰好是—个正立状树状网。地面水池集中供水为倒立树状网。倒立树状网是矿井防尘常见管网形状之—，它适适用于静压供水矿井。东部回风井、西风井防尘管路在井底车场相互连通，形成管网。
三、管路敷设
井下管道采取消防、防尘合一管道系统，利用树状管道送至各用水点和工作面，管道沿副井井筒敷设，经井底车场、关键运输大巷、轨道上山至采掘工作面等各用水地点，要加强供水管道维护，不得出现跑冒滴漏现象，确保阀门开关灵活。
副井井筒、运输大巷及采区轨道上山铺设六吋供水干管，其它阶段巷道铺设四吋供水管，采煤工作面机风巷、掘进工作面铺设四吋供水管。
供水、压风等管线通常同处于巷道一侧，用工字钢等作为支架、U型托钩悬挂在巷道帮上。
四、降尘水幕帘
（一）水幕帘标准
1、水幕帘必需能够覆盖巷道全断面，紧贴巷道帮顶，间隙不得大于50mm；配有可开合活动纱帘门，不影响过车及行人。
2、巷道内敷设有运输皮带时，水幕帘和皮带两侧间距不超出200mm，和皮带上方间距不超出400mm，和皮带下方间距不超出200mm。
3、水幕前后2m必需打设厚度大于50mm地坪，并挖设水沟及沉淀池，安装排水泵。
4、降尘水幕喷雾安装在纱帘上风侧，距纱帘300～400mm；每道水幕喷头不少于5个，方向朝向纱帘，雾化水应全部喷洒在纱帘上，提升降尘效果。控制闸阀安设在水幕上风侧。
5、每组降尘水幕之间间距为5m。
（二）安装位置
1、回采工作面
在风巷超前煤壁100～200m处设置不少于2道正规降尘水幕；面内安装全断面防尘水幕帘3道（第一道安装在机尾向下10～15m范围，第二道安装在第一道和第三道中部，第三道安装在机头向上工作面倾斜长度1/3处）。
2、掘进工作面
综掘机转载机尾安装1组临时降尘水幕（煤巷及半煤岩巷2道，岩巷3道）,距迎头小于60m；距迎头100～200m 处安装1组正规降尘水幕（不少于3道）；后路需喷浆，在喷浆点后方50m内增加1组降尘水幕帘（不少于2道）。
3、打钻防尘
采、掘巷道内施工顺层钻孔时，作业地点下风侧5～10m最少设置1道临时挡尘帘；作业地点下风侧20～30m范围，最少设置1道覆盖全断面临时降尘水幕帘。
五、喷雾
（一）净化喷雾
回采工作面机、风巷超前煤壁50m范围内，最少设置1道净化喷雾，喷雾必需覆盖全断面，雾化效果好。
（二）放炮喷雾
炮掘工作面必需安装放炮喷雾，煤巷、半煤巷、岩巷分别不少于1道、2道和3道，距迎头不得超出30m。
（三）转载喷雾
1、皮带机、链板机转载点必需设置一套手动、自动喷雾；喷雾控制闸阀必需安设在人行侧，严禁安设在皮带或链板机里侧。
2、喷雾架采取角铁加工，用螺丝固定在皮带或链板机头底架上。
3、转载点喷雾撞杆距离皮带或链板间距为250～300mm，撞杆上添加皮带段，长宽保持一致，采取螺丝固定，下距皮带或链板保持10～20mm间距。
（四）架间喷雾
1、工作面支架均设置架间喷雾，架间喷雾喷嘴正对进风流方向，喷嘴前方不得有管线阻挡而影响喷雾效果。
2、工作面作业时，煤机及拉架位置前后10m范围内架间喷雾必需正常开启。
（五）耙矸机喷雾
耙矸机上必需装有联动喷雾装置，喷嘴指向落煤点，灵敏可靠，雾化效果好。在装岩过程中，要做到边装岩边洒水。
（六）综掘机喷雾
1、综掘机必需安设使用外喷雾装置，喷雾能覆盖截割区域；
综掘机外喷雾（本身设计配套，按原设计实施）两侧各4个，上部4个，累计12个喷头；喷雾压力：≥4MPa；喷嘴直径：1.2～1.5mm；喷嘴数量：≥12个；喷嘴流量：1.0～3.0L/min。
2、综掘机必需安装高压水射流装置，工作压力不得小于6MPa。
（七）采煤机喷雾
1、采煤机必需有内外喷雾。内喷雾工作压力不得小于2MPa，外喷工作压力不得小于4MPa。
2、采煤机必需安装高压水射流装置，工作压力不得小于6MPa。
六、煤层注水
（一）回采工作面
1、煤壁动压注水
检修班进行煤层注水，注水孔间隔5m，使用FKSS～40/15型封孔器封孔，孔深依据圆班回采距离确定，但必需留有2m超前距；注水管路和喷雾泵连接，注水压力不低于6MPa；煤壁或相邻钻孔出水为止。
2、深孔静压注水
利用机、风巷顺层钻孔进行注水，两巷超前钻孔注水距煤壁≤10m，工作面煤壁出水为止。
（二）煤巷综掘工作面
孔深8～10m，孔数2～3个，使用FKSS～40/15型封孔器封孔，和BZZS～35/7(1.08/16)型注水泵连接，利用注水压力使封孔器膨胀封住钻孔。注水时从低压逐步升压，以6MPa为宜，直至注水压力稳定煤壁出水为止。