表1江城岩脚岩矿石电性参数表本次工作区地表第四系发育、植被覆盖较厚，在地表形成一定的低阻层，且对数据测量具有一定干扰。综合考虑矿区已知地质资料及本次物探激电成果，推断原矿区北部空白区（1区）存在一级异常2个，编号：JI-6、JI-7；南部空白区（2区）存在一级异常一个，编号JI-8，二级异常区一个，编号JⅡ-3。3结语目前在国内主要的地质勘探活动中，由于激电中梯法所具有的高效率、大面积性等优点，已经成为必不可少的探测方法之一。本次运用激电中梯法推断出一级异常靶区3个，二级异常靶区1个，为下一步找探矿提供了有效信息。参考文献：［1］刘国兴.电法勘探原理与方法［M］.北京:地质出版社,2005.［2］崔东郓,王伟建.激电中梯测量工作在多金属找矿中的应用［J］.贵州地质,2009，26（3）：218-220.［3］岳云宝,池跃龙,杜炳锐,等.激电中梯法在某矿区寻找金矿的应用［J］.中国西部科技，2011,10（28）:37-39.［4］董诗位,田宗春,刘相琴.云南江城岩脚铅锌矿控矿因素［J］.云南地质,2010,29(4):424-428.作者简介：崔中良（1990－），河南林州人，在读硕士研究生，矿产普查与勘探专业，电子信箱：18468068820@163.com；通讯作者：洪托.责任编辑：庞振峰收稿日期：2016－06－28岩矿石名称砂岩石英砂岩紫红色泥岩泥质粉砂岩块状方铅矿样品个数191621187变化范围0.16~0.850.23~0.450.05~0.090.08~0.165.37~26.91算术平均值0.440.290.070.1112.91变化范围219~1903366~262561~260210~132817~43算术平均值59276612834533极化率η/%电阻率ρ/%!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!煤矿机械CoalMineMachineryVol.37No.09Sep.2016第37卷第09期2016年09月doi:10.13436/j.mkjx.2016090321可调式控风抽尘净化关键装备研究（1）工作面可调式控风抽尘净化系统工作面可调式控风抽尘净化系统主要由压入式风机、压入式风筒、附壁风筒、吸尘罩、骨架风筒及除尘器等组成。压入式风筒出风口连接附壁风筒形成涡旋风流，在掘进机司机的前方建立起空气屏幕，形成控尘系统；除尘器、骨架风筒、吸尘罩等形成除尘系统。除尘器运行中在工作面迎头形成一个负压区，使含尘空气由吸尘罩经骨架风筒进入除尘器中净化处理，净化后的风流再排至巷道中。（2）涡旋风流产生装置（附壁风筒）为了使综掘工作面供风风筒产生的直射流改变为沿巷道周壁螺旋前进的旋转风流，研制了附壁风筒。附壁风筒由正压骨架风筒改制而成，长6m，直径准800mm，侧面开设数个250mm×200mm矩形口。当需要使用附壁风筒产生涡旋风时，则关闭调风阀门综掘工作面可调式控风抽尘净化装备及应用研究邵元杭1，刘涛2（1.河南能源化工集团永煤公司，河南永城476600；2.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037）摘要：针对新桥煤矿工作面生产工艺现状，提出采用可调式控风抽尘净化技术对工作面粉尘进行治理。探讨了可调式控风抽尘净化机理和系统组成，并研制了控尘装置和高效湿式除尘器。通过对2310综掘工作面开展配套工艺应用研究，采用采技术后工作面司机位置处降尘效率达98.2%，有效改善了工作面劳动卫生条件。关键词：综掘工作面；涡旋风流；控尘；除尘；粉尘中图分类号：TD714文献标志码：A文章编号：1003－0794（2016）09－0076－04ApplicationandEquipmentResearchofAdjustableControlWindPumpinginMechanizedExcavationFacesSHAOYuan-hang1，LIUTao2（1.YongchengCoalIndustryCompany，HenanEnergyChemicalGroup,Yongcheng476600，China；2.ChongqingInstituteCo.,Ltd.,ChinaCoalTechnologyandEngineeringGroup，Chongqing400037，China）Abstract:AccordingtothestatusofthefullymechanizedheadingfaceinXinqiaoCoalMine,itputsforwarddustpurificationtechnologyofadjustablecontrolwindpumping.itdiscussestheadjustablecontrolmechanismandsystemcomponents,anddevelopesahighlyefficientdustcontrolmeansandthewetscrubber.Thedustcontrolefficiencyis98.2%applicatedinthe2310comprehensivedrivingfaces,improveseffectivelythehealthconditionsoflaborface.Keywords：mechanizedexcavationfaces;merryvortex;dustcontrol;dustprecipitation;dust76中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

第37卷第09期Vol.37No.09综掘工作面可调式控风抽尘净化装备及应用研究———邵元杭，等并开启径向出风口上的覆盖帆布，此时工作面风流将改变直射流状态并从径向出风口射出，风流在径向和轴向风速作用下，沿巷道周壁前进，附壁风筒产生的螺旋风将在工作面迎头形成阻挡粉尘向外扩散的空气屏幕，同时降低风流直接冲击迎头的能量，有利于粉尘控制和治理。当工作面处于检修状态时，除尘器处于关闭状态，打开径向出风口上的覆盖帆布和调风阀门，径向出风方向被阻挡，风流直接从附壁风筒内射出，从而保证迎头的有效供风量。（3）矿用湿式过滤除尘器矿用湿式过滤除尘器是具有国际先进水平的新一代除尘器。除尘器主要由前喷雾、配套风机、后喷雾、过滤器、脱水器等组成。含尘空气被吸入除尘器后，先被前雾化喷嘴初步混合，再被高速旋转的叶轮进一步雾化混合，形成泥水、尘雾，气流夹带泥水、尘雾至除尘箱的过滤网位置，粉尘被再次捕捉并形成泥滴，未形成水的水雾在气流的夹带下行至脱水器，被脱水器搜集并形成水滴，最后形成污水在除尘箱底板上流出除尘箱。除尘器采用两级喷雾，通过配套风机和过滤网捕捉粉尘，再结合高效波纹板脱水，达到高效除尘的效果。该除尘器具备除尘效率高、脱水效果好、噪音小、维护量小等特点，性能参数如表1所示。表1除尘器主要性能参数2综掘工作面涡旋风流控尘机理涡旋风流通风能防止机掘工作面粉尘向外（即向掘进机司机工作区）扩散，并有利于除尘系统抽尘处理，其作用机理主要体现在以下4个方面：（1）涡旋风流以一定的旋转速度吹向迎头，在除尘器吸风所产生的轴向风流速度共同作用下，形成具有较高动能的螺旋状气流，该气流不断卷吸周围的含尘气流，从而在掘进机司机工作区前方建立起可阻挡粉尘向外扩散的空气屏障，以封闭掘进机工作时产生的粉尘，防治粉尘向外扩散；（2）由涡旋风流分布分析可知，旋转射流在射流中心（轴部）具有负压，使工作面产生的粉尘（特别是呼吸性粉尘）和瓦斯被卷吸到涡旋风流的中心附近（即巷道中心处），有利于除尘设备吸尘口对粉尘的捕集；（3）涡旋风流降低了压风流在巷道轴向方向上的速度，也降低了迎头含尘气流中粉尘的能量，提高了除尘器的捕尘几率，使含尘气流更容易被设在旋转射流中心的收尘设备所捕获，经除尘器排出工作面；（4）在长压短抽通风系统中，涡旋风流产生的旋风流场（中心呈负压状态）与吸尘口吸气流场共同作用下，2种流场压力场相互叠加，使得巷道中心吸尘口部位的压力比压入式通风系统低得多，提高了吸尘口对粉尘的抽吸效果。3可调式控风抽尘净化系统设备配套工艺研究3.12301输送带顺槽工作面概况新桥煤矿南三采区2301综掘工作面掘进区域为低瓦斯区域，该掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量0～2m3/min，煤层不易自燃发火，煤尘具有爆炸性，工作面地温在27～29℃。工作面煤质为亮煤，基本顶板为砂纸泥岩，直接顶板为中细砂岩、砂质泥岩，直接底为砂质泥岩，老底为细砂岩、粉砂岩。工作面正常涌水量60m3/h，最大涌水量200m3/h，工作面涌水量较小。2301综掘工作面采用了煤层注水、高压喷雾与净化水幕等降尘措施，对治理工作面粉尘污染问题起到了一定效果。但是由于工作面断面较大、供风量较高，导致工作面迎头区域内风流紊乱，部分粉尘从截齿处扩散出来，对司机位置和回风流造成一定污染。因此，需要加强对工作面风流控制，提高降尘效率，改善工作面作业环境。3.2可调式控风抽尘净化系统布置可调式控风抽尘净化系统现场应用时主要由除尘器、吸尘罩、附壁风筒（涡旋风流产生装置）、骨架风筒、整流风筒、控尘装置移动轨道、行走小车和风筒支撑架等组成，如图1所示。图1可调式控风抽尘净化系统设备布置示意图1.吸尘罩2.方型骨架风筒（400mm×400mm）3.分风器4.控尘装置（D600）5.负压骨架风筒（D600）6.风筒支架7.拉杆组件8.Z型风筒（D600）9.除尘器10.行走小车（1）除尘器安装与布置2301综掘工作面机电设备较多，检修时掘进机需要开启掘进机盖板，因此将除尘器固定在掘进机跑道上。除尘器固定在跑道并与桥转联动时，可以减少除尘器移动和保证抽尘管路完整性，除尘器采用机尾跟随式配套，如图2所示。除尘器通过专用承载小车（见图3）置于桥式转载机机尾轨道上，承载小车与二运转载机行走轮通过刚性拉杆进行联接，拉杆一端固定在承载小车车轮底座上，另一端固定在桥转车轮上方的螺栓上，除尘器与掘进机同时前进和后退，除尘器与吸尘罩之间采用负压骨架风筒联接。处理风量/m3·min-1350工作阻力/Pa250总尘除尘效率/%≥98呼尘除尘效率/%≥90工作噪声/dB（A）≤85额定功率/kW22额定电压/V660/11401234567891077中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

图2除尘器、承载小车、二运间的联接图1.负压骨架风筒2.桥转3.拉杆4.Z型风筒5.二运跑道6.除尘器7.行走小车图3除尘器承载小车结构示意图（2）附壁风筒固定与移动控尘装置主要由准800mm软风筒、中间接头、滑轮、伸缩骨架风筒、固定及联接件、风筒储存器、轨道、附壁风筒、调风阀门、整流风筒组成。其中，附壁风筒长6m，整流风筒长10m、可伸缩骨架风筒长20m。供风风筒轴向出风口距离工作面迎头3~5m，附壁风筒距离工作面迎头11~16m，轴向出风口方向朝向工作面右上角。控风系统总体长度26~36m，采用滑轮将所有设备悬挂在吊滑轨上，吊滑轨通过悬挂铰链及安全卡悬吊在锚网上。控尘装置安装及使用如图4所示。2301综掘工作面正常进尺12.8m/d，仅需检修班进行正压供风风筒的联接并收缩骨架风筒，在其余2个生产班仅需各移动2根轨道和解开1个骨架风筒即可。（a）开采状态（b）开采过程中（c）开采10m图4综掘面控尘系统工艺配套系统图1.D600软风筒2.中间接头3.滑轮4.伸缩骨架风筒5.固定及连接件6.风筒储存器7、8.轨道9.附壁风筒10.调风阀门11.整流风筒（3）吸尘罩固定①吸尘罩安装布置新桥煤矿2301综掘工作面采用EBZ-160型悬臂纵轴式掘进机，为了防止迎头冒顶事故发生，将安装组合式液压超前支架进行临时支护，掘进机摇臂及护板均位于超前支架下面。超前支架的安装对工作面吸尘罩使用造成两方面影响：超前支架安装后占据了摇臂及护板上方整个空间，导致吸尘罩没有安装位置，使得吸尘罩只能远离掘进机滚筒布置，影响了抽吸效果；超前支架安装后，增加了整个综掘机的高度，并在掘进机滚筒后方形成一定障碍，增加了抽尘系统抽吸粉尘的难度。为了减少超前支架对吸尘罩布置的影响，依据集尘装置应尽量靠近尘源点的原则，采用分列式吸尘罩作为吸尘罩主体结构，将吸尘罩的2个矩形吸入口布置在掘进机转盘两侧。为了控制吸入风量，控尘风速应保证14m/s以上。②吸尘罩结构设计集尘装置由2个吸尘罩、联接用骨架风筒、分风器等组成。图5为集尘装置在掘进机机面布置断面图。吸尘罩为400mm（宽）×400mm（高），对称设计2个，采用3mm钢板加工；正吸尘罩布置固定在掘进机左、右灯罩上侧，利用螺栓与掘进机相联接固定，集尘口朝向工作面迎头。分风器一侧为D600mm接头，用于联接除尘器负压骨架风筒；另一侧为2个400mm×400mm方型出口，用以联接吸尘罩方型骨架风筒。整个分风器采用3mm钢板加工并固定在掘进机机身上，尾部斜靠在掘进机尾部小刮板侧。图5掘进机集尘装置的工艺配套图1.掘进机2.吸尘罩3.负压骨架风筒4.分风器5.负压骨架风筒6.整流风筒7.附壁风筒（4）负压风筒的固定与布置负压风筒（D600）用于集尘装置与除尘器间风道联接，为了标准化及方便维护使用，负压风筒设计布置在二运桥架的右侧，采用附着在桥架上的风筒支撑架支撑，负压风筒下垫废旧输送带以保护风筒。2301综掘工作面作业规程中巷道净高2.8m，第37卷第09期Vol.37No.09综掘工作面可调式控风抽尘净化装备及应用研究———邵元杭，等1234567123456789101112345678910111234567891011123456778中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

第37卷第09期Vol.37No.09综掘工作面可调式控风抽尘净化装备及应用研究———邵元杭，等二运桥架（含轨道）高度1.7～1.8m，二运设计过煤高度0.3m，可利用的风筒布置高度仅为0.7～0.8m。为了保证风筒在使用中不被锚索刮烂并考虑抽尘系统阻力，设计布置D600mm负压风筒联接掘进机上的风流分配装置和除尘器，形成通风抽尘净化系统，其中负压风筒安装在桥转右侧，如图6所示。图6负压风筒（D600）布置示意图1.骨架风筒2.吊链3.吊滑轨4.滑车5.控尘风筒4效果考察根据AQ1020-2006中3.6.1.1条粉尘浓度测试方法对工作面粉尘进行采集、称量和计算后，工作面采取可调式控风抽尘净化技术前后工作面粉尘浓度测试结果如表2、表3所示。表22301综掘工作面司机位置处降尘效率表32301综掘工作面机组后5m处降尘效率从表2可以得出，掘进机截煤时司机位置处原始粉尘浓度平均值为2150mg/m3，采取可调式控风抽尘净化技术后粉尘浓度平均值为38.0mg/m3，因此工作面总粉尘降尘效率为98.2%。掘进机截煤时司机位置处原始呼吸性粉尘浓度平均值为139.8mg/m3，采取可调式控风抽尘净化技术后呼吸性粉尘浓度平均值为6.8mg/m3，其呼吸性粉尘降尘效率为95.1%。从表3可以得出，掘进机截煤时机组后5m处原始粉尘浓度平均值为1828mg/m3，采取可调式控风抽尘净化技术后粉尘浓度平均值为55mg/m3，因此工作面总粉尘降尘效率为97%。掘进机截煤时机组后5m处原始呼吸性粉尘浓度平均值为93.8mg/m3，采取可调式控风抽尘净化技术后呼吸性粉尘浓度平均值为5.9mg/m3，其呼吸性粉尘降尘效率为93.7%。参考文献：［1］常建兵，刘涛，胥奎，等．综掘工作面粉尘防治技术研究［J］.煤炭工程，2007，54(3):53-55.［2］刘涛．突出矿井掘进工作面综合防尘技术分析及应用［J］.矿业安全与环保，2014,41(6):85-89＋92.［3］张健，徐明，刘涛，等．分段封孔注水提高煤层注水效果的应用研究［J］.矿业安全与环保，2016,43(2):79-83.［4］吕二忠，刘涛，严春，等．综掘工作面高压喷雾降尘技术研究［J］.煤炭工程，2016,48(4):58-60＋63.［5］刘涛，兰树员，汪春梅，等．综掘工作面高压喷雾与泡沫除尘技术应用的对比研究［J］.矿业安全与环保，2016,43(1):50-53＋56.［6］王太续，兰树员，张赛，等．综掘工作面高效泡沫降尘机理及应用研究［J］.煤炭工程，2016,48(1):70-73.［7］徐明，刘涛．综掘工作面高压喷雾降尘技术优化及应用［J］.煤矿安全，2015,46(11):132-135.［8］兰树员，刘涛．综掘工作面高效泡沫降尘装置研制及应用［J］.煤矿机械，2015,36(9):185-188.作者简介：邵元杭（1992-），河南平顶山人，大专，主要从事煤矿瓦斯灾害防治工作，电子信箱：liutao98-3@163.com.责任编辑：庞振峰收稿日期：2016－07－12123项目原始粉尘浓度/mg·m－3措施后粉尘浓度/mg·m－3总尘呼尘总尘呼尘12200186406.222350108357.43230016430541950136556.452230105309.2平均2150139.838.06.8呼尘效率/%95.1总尘效率/%98.2项目原始粉尘浓度/mg·m－3措施后粉尘浓度/mg·m－3总尘呼尘总尘呼尘1206590.4556.221655100.4654.83157074.86584180090.645552050112.8455.4平均182893.855.05.9呼尘效率/%93.7总尘效率/%97.0!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1980年1～2期为第1卷1981年1～6期为第2卷1982年1～6期为第3卷1983年1～6期为第4卷1984年1～6期为第5卷1985年1～6期为第6卷1986年1～6期为第7卷1987年1～6期为第8卷1988年1～6期为第9卷1989年1～12期为第10卷1990年1～12期为第11卷1991年1～6期为第12卷1992年1～6期为第13卷1993年1～6期为第14卷1994年1～6期为第15卷1995年1～6期为第16卷1996年1～6期为第17卷1997年1～6期为第18卷1998年1～12期为第19卷1999年1～12期为第20卷2000年1～12期为第21卷2001年1～12期为第22卷2002年1～12期为第23卷2003年1～12期为第24卷2004年1～12期为第25卷2005年1～12期为第26卷2006年1～12期为第27卷2007年1～12期为第28卷2008年1～12期为第29卷2009年1～12期为第30卷2010年1～12期为第31卷2011年1～12期为第32卷2012年1～12期为第33卷2013年1～12期为第34卷2014年1～12期为第35卷2015年1～12期为第36卷文章参考文献以出版年、卷、期、文章页码进行引用。本刊声明《煤矿机械》月刊从2006年第1期开始，以每1期为相应的期次、卷期记录出版次序。1980年创刊至今已有35年，每年划为1卷，2015年为第36卷。4579中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net