摘要 針對(duì)利用簡(jiǎn)易材料自制加工的一代捕塵器，在井下使用過(guò)程中捕塵效果不很理想這一現(xiàn)象，我們?cè)谠胁秹m器的一個(gè)過(guò)濾水箱基礎(chǔ)上又加裝一個(gè)水箱，實(shí)現(xiàn)粉塵的兩級(jí)過(guò)濾，解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾鉆孔施工利用風(fēng)排粉粉塵大的問(wèn)題，使打鉆作業(yè)地點(diǎn)有一個(gè)良好的環(huán)境，有利于安全生產(chǎn)及煤礦職業(yè)病的預(yù)防。

關(guān)鍵詞 鉆孔施工；粉塵；捕塵器；改造；應(yīng)用

中圖分類號(hào) TD 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)051-0100-02

1 概況

大平礦位于登封市與新密市交界處，煤層屬典型的“三軟”不穩(wěn)定煤層，透氣性較差，呼吸性粉塵的濃度平均值為3.6 mg/m3，粉塵爆炸濃度為16.21 mg/m3。為了加大防突、消突方面的投入，在具有突出危險(xiǎn)性回采工作面和掘進(jìn)工作面均采取了本煤層大面積預(yù)抽、邊掘邊抽、穿層鉆孔、區(qū)域探測(cè)鉆孔等措施，這些措施的執(zhí)行使井下鉆孔施工任務(wù)量顯著增加。由于回采區(qū)內(nèi)煤體受采動(dòng)影響比較破碎、散落，造成了施工鉆孔期間巷道粉塵超標(biāo)的問(wèn)題，導(dǎo)致工作環(huán)境惡劣，從而嚴(yán)重威脅工人健康。同時(shí)。由于高濃度粉塵的存在，有可能造成煤塵爆炸事故發(fā)生，影響礦井安全。因此，除塵、降塵工作也成為我礦攻關(guān)研究的重要課題。

2 鉆孔施工及捕塵器的選擇條件

根據(jù)目前煤礦施工鉆孔條件分析，排粉方式不外乎水排粉與風(fēng)排粉兩種。采用水排粉會(huì)導(dǎo)致在水從鉆孔排出時(shí)沖蝕孔口及孔壁，造成孔壁及孔口塌孔嚴(yán)重，沒有辦法封孔抽放；另外水排粉受巷道條件限制，在巷道沒有水溝或水溝不通時(shí)無(wú)法應(yīng)用。經(jīng)長(zhǎng)期的實(shí)踐驗(yàn)證，只有采用風(fēng)排粉才不易造成塌孔，鉆孔成型好，封孔方便，有利于瓦斯釋放及抽放；不受條件限制，只要有壓風(fēng)管路就可以進(jìn)行施工。

綜上所述，水排粉適合在巷道排水方便的地方施工巖石鉆孔（不會(huì)塌孔），不適合主要為煤孔的抽放孔施工。而風(fēng)排粉如果制作一種有效的捕塵器，就無(wú)疑是一種較佳的排粉方式。

3 一代捕塵器的結(jié)構(gòu)

它主要由孔口捕塵管、捕塵箱兩個(gè)部分組成?？卓诓秹m管由捕塵管、導(dǎo)管構(gòu)成；捕塵箱由密閉箱、水箱等部分組成（見圖1）。

經(jīng)長(zhǎng)期在井下使用，鉆孔內(nèi)煤粉經(jīng)捕塵箱的過(guò)濾起到了一定的降塵作用，但是由于各施工地點(diǎn)的地質(zhì)情況不盡相同，有作業(yè)些地點(diǎn)煤體比較松動(dòng)，在施工鉆孔時(shí)，鉆孔排粉量比較大，排出的煤粉經(jīng)水箱一次過(guò)濾，不能完全被捕捉到，一代捕塵器起不到很好的捕塵效果。在大平煤礦抽探隊(duì)技術(shù)人員的努力下，我們參照一代捕塵器的工作原理研制出二代捕塵器。經(jīng)過(guò)在大平煤礦11東翼煤柱面、13回風(fēng)平巷東段現(xiàn)場(chǎng)試用，此種捕塵器比一代捕塵器相比效果明顯提高，捕塵率達(dá)到了95%以上，基本上完全消除了打鉆排粉時(shí)煤塵飛揚(yáng)的現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化有了更進(jìn)一步的改善，得到了鉆孔施工人員及我礦領(lǐng)導(dǎo)的一致認(rèn)可。

4 二代捕塵器的結(jié)構(gòu)及工作原理

4.1 結(jié)構(gòu)

二代捕塵器和一代捕塵器相同，都是由孔口捕塵管、捕塵箱兩個(gè)部分組成。但是二代捕塵器的捕塵箱則是由一個(gè)密閉箱和兩個(gè)過(guò)濾水箱（一個(gè)密封、一個(gè)敞口）等部分組成

4.1.1 捕塵管

捕塵管用四寸鋼管加工而成，長(zhǎng)度約1米，在外端0.2米處焊接排粉岔口，最外端管口處可焊接法蘭盤，在使用中，我們可以利用廢舊編織袋，把鉆桿與法蘭盤包在一起封嚴(yán)孔口，以防漏風(fēng)。在排粉口用四寸埋線軟管連接至捕塵箱。

4.1.2 捕塵箱

捕塵箱由煤粉密閉箱及一級(jí)除塵水箱和二級(jí)除塵水箱組成（見圖2），用3 mm厚鋼板制成，密閉箱為圓形，下為漏斗狀，漏斗下端口安裝擋塵板；密閉箱與兩個(gè)水箱用鋼管相連，鋼管中間斷開使用快速接頭連接，把進(jìn)氣管改在密閉箱的上方，并使用快速接頭，便于拆卸和井下現(xiàn)場(chǎng)使用，一級(jí)過(guò)濾水箱加裝一個(gè)密封蓋，兩個(gè)水箱內(nèi)分別加裝擴(kuò)散器，用于降塵。

圖2 二代捕塵箱示意圖

4.2 工作原理

鉆孔施工時(shí)，鉆屑由孔底排出，在鉆孔口處由捕塵管集流壓縮，在高壓風(fēng)的作用下，經(jīng)埋線軟管進(jìn)入密閉箱，大塊煤體或煤粉落在箱體下部—即漏斗中，當(dāng)漏斗中鉆屑積存到一定程度時(shí)，依靠手柄自重堵在漏斗口的擋塵板便會(huì)自動(dòng)打開，放出鉆屑，隨之關(guān)閉；剩下細(xì)小粉塵在高壓風(fēng)的作用下順導(dǎo)塵管經(jīng)擴(kuò)散器首先進(jìn)入一級(jí)密封水箱內(nèi)，經(jīng)水的過(guò)濾作用一部分粉塵沉積下來(lái)，殘余氣體從密封蓋上方的導(dǎo)塵管排出，進(jìn)入二級(jí)水箱內(nèi)再次過(guò)濾。而粉塵顆粒則沉在水中，當(dāng)水渾濁時(shí)，打開水箱下方放水閥門放出污水，從水箱上方補(bǔ)充凈水（一級(jí)水箱從水箱蓋進(jìn)水口處補(bǔ)充）。

5 使用效果

經(jīng)在大平煤礦11東翼煤柱面、13回風(fēng)平巷東段現(xiàn)場(chǎng)試用，此種捕塵箱比以往舊的捕塵箱的捕塵效果有了一次很大的提高，捕塵率達(dá)到了95%以上，基本上消除了施工鉆孔期間巷道煤塵飛揚(yáng)的現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化有了進(jìn)一步的改善，使我們現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員遠(yuǎn)離了煤塵的危害，為職工們創(chuàng)造了良好、安全的生產(chǎn)環(huán)境，得到了鉆孔施工人員以及礦領(lǐng)導(dǎo)的一致認(rèn)可。在使用過(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn)。

1）捕塵管與捕塵箱連接的埋線膠管長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，以免造成鉆屑積聚，排粉不暢。

2）當(dāng)鉆孔中有水滲出或鉆屑潮濕時(shí)，應(yīng)立即停止使用捕塵箱，否則會(huì)造成孔內(nèi)煤粉堵塞。

此種捕塵箱經(jīng)過(guò)改裝，體積稍大較為笨重，在今后的實(shí)踐中應(yīng)向輕便、易于攜帶方面改進(jìn)。

6 結(jié)論

新式自制捕塵箱捕塵效果較好，有效解決了鉆屑飛揚(yáng)的問(wèn)題，有利于職工健康，且加工成本低，材料簡(jiǎn)單，使用方便，值得推廣。

作者簡(jiǎn)介

王猛（1986—）男，河南泌陽(yáng)人，畢業(yè)于鄭州工業(yè)安全職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助理工程師，現(xiàn)任大平煤防突科技術(shù)員。