一、研究背景
煤矿企业井下作业受煤尘、岩尘等影响较大。通常采掘进工作面设备在拆除升井时,因各类设备上杂物较多,设备结构不规则、设备外形多变及任务时间紧、人工清理困难等因素,导致拆除作业缓慢,不能及时拉运出井。在后期盘区、大巷、斜坡及综采库房作业过程中,煤尘、煤渣、岩块散落造成二次污染,需要二次清理;综掘及综采工作面三机及胶带输送机架及纵梁上浮煤多,人员清理耗时费力;在主要辅助运输大巷煤尘清理过程中,受巷道断面大等影响,人员不能彻底清理;传统水管冲洗清理时,使用进压水进行冲洗,清洗不干净,作业条件恶劣等。
二、研究内容
1.技术方案
利用井下高压风及进压水,参照高压水洗车原理,设计出一套以井下进压水为介质进压风驱动的高压清煤装置,根据井下设备上方煤渣状态不一,设计加工出两种喷嘴,高压风带动进压水通过喷嘴进行清扫。清理浮煤时使用扁形扫煤喷嘴全风压开启四分之一水,清理积煤时使用锥形喷嘴全风压开启二分之一水。
2.基本原理
参照汽车洗车过程中,喷枪洗车效果。在作业过程中使用井下高压风以水作为介质,清理煤渣,杜绝煤尘污染,把各种不规则设备上的煤渣清除;采用多种喷头配合不同的水量,对工作面皮带巷的皮带设备上浮煤清理,高效省时省力,减少风险,保障作业环境安全。
3.装置制作
(1)所需配件:6分钢管600mm 2根、6分螺纹管接头2个、10#19#单向阀各1个、10#19#截止阀各1个、10#19#直通各1个、10#19#弯头各1个。
(2)加工方法:选取4分钢管600mm 1根,在管路前端焊接19#直通一个,管路侧端50mm处焊接10#直通一个,加装单向阀、弯头及截止阀各一个。另一根4分钢管前方焊接圆锥形出水口,直径3mm。
4.操作流程
将设备依次连接,接通井下进压风及水,在设备拆除出来后,对准设备开启10#水截止阀,再开启19#风压截止阀;清理浮煤时,根据清理杂物的状态改变水流大小,清除设备上的杂物,清理煤岩引起的尘埃被水雾包围降尘,杜绝人工清煤过程中的煤、岩2次污染,投入人力较少,效率较高。杜绝盘区、及大巷运输过程中杂物散落,综采库房装卸车辆的二次污染。
三、应用效果
通过现场应用取得显著效果。加工容易,操作简单,灵活可靠,省力高效,适应性较强。与原方式相比,使用进压风配以一定量的水,通过特制喷头,能很好清理煤渣,且有水雾包裹煤渣,不会激起煤尘,减少环境污染,保障作业人员安全。据测算,拆除单个工作面可减少投工量50人次,减少运输沿线人员清理40人次,减少综库清理煤渣6人次,总计节约38600元。
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