Кроме предварительного увлажнения угольного пласта, в очистных забоях применяются меры пылеподавления и обеспыливания воздуха при следующих производственных процессах:
- при выемке угля;
- на погрузочном пункте лавы[1];
- при выемке и погрузке угля в нишах, печах и просеках;
- при пневматической закладке выработанного пространства и закладке бутовых полос.
Если применяемые средства пылеподавления не обеспечивают снижение запыленности воздуха до ПДК, дополнительно производится обеспыливание воздуха исходящего из очистной выработки.
Основным способом пылеподавления при указанных производственных процессах является орошение со следующими параметрами (табл. 5.7).
Таблица 5.7 — Параметры орошения при основных производственных процессах в очистных выработках
| Способы пылеподавления | Условия применения | Давление жидкости, МПа | Удельный расход жидкости | |
|---|---|---|---|---|
| Единицы измерения | Значение | |||
| Орошение при выемке комбайнами | Пологие пласты: весьма тонкие | Не менее 1 ,2 | л/т | 15-20 |
| тонкие | То же | л/т | 25-35 | |
| средней мощности | — // — | л/т | 30-40 | |
| Крутые пласты | — // — | л/т | 20-30 | |
| Орошение при выемке угля стругами, агрегатами | Пологие пласты | Не менее 0,5 | л/т | 25-35 |
| Крутые пласты | 0,5-0,8 | л/т | 20-30 | |
| Орошение при подрубке пласта врубмашинами | Не менее 1,2 | л/м вруба | Не менее 30 | |
| Орошение при передвижке секций крепи | Пологие пласты | 1,5-1,6 | л/мин. | 20-80 |
| Крутые пласты | Не менее 5,0 | л/мин. | 15-25 | |
| Орошение на погрузочных пунктах | 0,5-1,2 | л/т | 5,0 | |
| Орошение при ручной погрузке угля в нишах | До 0,5 | л/м3 горной массы | Не менее 50 | |
В механизированных очистных забоях пологих и крутых пластов пылеподавление при выемки угля осуществляется с использованием средств орошения, которыми оснащаются выемочные машины (комбайны), механизированные крепи, струговые установки, фронтальные и щитовые агрегаты. На рисунке 5.4 приведены технологические схемы пылеподавления орошением при выемке пологих пластов механизированным комплексом и струговой выемке.
Рисунок 5.4 — Технологические схемы пылеподавления орошением при выемке пологих пластов механизированным комплексом: а) и при струговой выемке б: 1 — вентиль фланцевый; 2 -клапан редукционный; 3 — переходник; 4 — рукав напорный; 5 — фильтр штрековый; 6 — дозатор смачивателя; 7 — манометр; 8 — кран проходной муфтовый; 9 — водяная завеса; 10 — форсунка; 11 — водопровод забойный; 12 — насосная установка;13 — вентиль электромагнитный; 14 — кран трехходовой муфтовый; 15 — штрековый трубопровод; 16 и 17 — оросительные системы комбайна и крепи; 18 – автоматическое секционное орошение
При работе выемочной машины на пластах с высокой категорией производственных процессов по пылевому фактору может применяться также отсос и улавливание пыли, если это предусмотрено технической документацией на машину.
Механизированные крепи комплектуются средствами орошения по заявкам шахт, если это необходимо в связи с повышенным уровнем запыленности. При этом подача воды к оросительным устройствам выемочной машины и механизированной крепи должна осуществляться по отдельным трубопроводам с независимым включением оросительных насосов.
При подготовке ниш предусматриваются средства пылеподавления как при выемке угля, так и при погрузке горной массы. При буровзрывном способе выемки угля осуществляется бурение шпуров с промывкой; орошение отложившейся пыли на поверхности на расстоянии до 20 м от взрываемых зарядов или взрывание зарядов с водой с удельным расходом 1,5-2,0 л/м2, применение водораспылительных завес и гидрозабойка шпуров. При молотковой выемке предусматривается применение отбойных молотков со встроенным оросительным устройством или орошение поверхности забоя в зоне разрушения угля. Независимо от способа выемки угля предусматривается орошение отбитого угля перед погрузкой.
Подавление пыли у передвижных пунктов погрузки осуществляется орошением угля водой с помощью зонтичных или конусных форсунок. Форсунки устанавливаются над местом погрузки, таким образом, что бы факел перекрывал очаг пылеобразования. При скорости воздуха более 2 м/с оборудуется укрытие зоны погрузки угля, а при высоком уровне запыленности применяется укрытие с эжектирующим действием воды.
В механизированных очистных забоях крутых пластов при прямоточной схеме проветривания применяется оросительная система с насосной установкой с пневмоприводом. При наличии подсвежения исходящей струи могут применяться насосная установка и подборщик забойного трубопровода (трубопроводов) с электроприводом, располагаемые на свежей струе.
В забоях с пневмоэнергией оросительная установка с пневмоприводом располагается на вентиляционном горизонте (рис. 5.5).
Рисунок 5.5 — Технологическая схема орошения при комбайновой выемке крутых пластов: 1 — оросительные устройства комбайна; 2 — забойный водопровод; 3 — шлангоподборщик; 4 – манометр; 5 — насосная установка; 6 — вентиль управляемый; 7 — дозатор смачивателя; 8 — фильтр …штрековый; 9 — вентиль; 10 — штрековый трубопровод
В забоях с применением электроэнергии насосная установка с электроприводом располагается на откаточном (конвейерном) штреке.
В очистных забоях тонких крутых пластов при запыленности воздуха более 500 мг/м3 и в случае необходимости ограничения расхода воды на орошение применяется пылеподавление пеной.
При комбайновой выемке пылеподавление пеной рекомендуется применять на пластах мощностью до 0,9 м и скорости воздуха в забое при восходящем проветривании не более 2 м/с. При щитовой выемке применение пылеподавления пеной рекомендуется в забоях при восходящей схеме проветривания со скоростью движения воздуха до 3,5 м/с.
При нисходящем проветривании комбайновых и щитовых забоев и в потолкоуступных забоях с молотковой выемкой ограничение по скорости воздуха не устанавливается. Пеногенераторы устанавливают в комбайновой лаве в верхней части лавы под вентиляционным штреком, в щитовых лавах вдоль конвейеро-струга и зоне выгрузки угля в углеспускную печь, в потолкоуступных забоях в 4-5-ом верхних уступах по одному в каждом уступе (рис. 5.6).
Рисунок 5.6 — Технологическая схема применения пены при молотковой выемке угля на крутых пластах: 1 — пеногенератор; 2 – вентиль; 3 – забойный водопровод; 4 – дозатор смачивателя; 5 — штрековый трубопровод
Давление подаваемой в дозатор пеногенератора воды должно составлять 0,4-0,8 МПа, а удельный расход жидкости через дозатор должен быть 15-25 л/т.
При пневматической закладке обеспечивается: увлажнение закладочного материала; герметичность закладочных трубопроводов; периодическая обмывка поверхности выработки в местах осаждения пыли; скорость движения воздуха в зоне закладки не более 2 м/с.
Для снижения пылеобразования при проведении закладки бутовых полос в лавах крутых пластов производится увлажнение породной массы водой или раствором смачивателя перед погрузкой её в вагонетки.
[1] Пылеподавление на погрузочном пункте лавы, как расположенного в транспортной выработке, изложено далее