第一章矿井基本条件一、设计基础资料1、矿井概况某矿地处平原。

地面标高+150m，井田走向长度5km，倾斜方向长度3.3km，井田上界以标高-165m为界，下界以标高-1020m为界，两边以断层为界，井田内煤层赋存稳定，井田可采储量约1.08亿吨，根据开采条件，煤炭供求状况及《规程》规定，确定此矿为年产150万吨的大型矿井，采用立井多水平上下山开拓，服务年限为72年。

矿井相对瓦斯涌出量为6.6m3／T。

2、采煤工作面概况煤层赋存稳定,煤层倾角10°，煤层厚度2.5m，煤的容重为1.4t/m3；煤层普氏硬度1～1.5；煤层的孔隙率为13%；煤层有自然发火危险，发火期为16～18个月；煤尘有爆炸性；瓦斯相对涌出量1.7924m3/t，绝对涌出量4.95m3/min。

顶板岩性伪顶：无；直接顶：砂质泥岩，深灰色，块状含植物化石，厚0.4～5.2米；基本顶：粉砂岩，灰色，薄层状，含细小云母，厚1.1～7.4米。

底板特性直接底：泥岩呈深灰色，块状，含植物化石，厚0.6～6.5米；老底：砂质泥岩，灰色块状，含少量植物根部化石。

工作面标高-253m～-294m，走向长1050m，倾斜长150m，综采工作面产量为1620吨／日，日进6刀，截深0.8m。

“四.六”制作业，三班工作，一班检修。

工作面风巷和机巷分别布置φ50供水管路，由副井口储水池静压供水。

附：采煤工作面巷道布置示意图(见图1-1-1）。

图1-1-1 采煤工作面巷道布置示意图二、编写依据根据《煤矿安全规程》第一百五十六条：矿井应制定综合防尘、预防和隔绝煤尘爆炸措施的规定，结合我矿采、掘、运输特点,特制定防尘措施计划。

以消除粉尘危害，防止煤尘爆炸事故的发生，保障职工的安全和身体健康。

三、采区防尘目的、意义煤矿矿尘产生具有自身的特点，和地面相比，尘源不仅分布广，而且由于作业空间有限和机械化程度的不断提高，产尘相对对集中，这些尘源浓度高、移动性大，且因时因地不断发生变化。

因此实时监控和控制尘缘具有重要意义。

第二章采区综合防尘一、掘进防尘1、掘进方法本设计采用掘进机掘进（1）喷雾降尘掘进机作业时产尘量大，应选择喷雾降尘措施。

掘进机喷雾分为内、外两种，内喷雾通过掘进机切割机构上的喷嘴向割落的煤岩处直接喷雾，在矿尘生成的瞬间将其抑制，外喷雾则用于捕集空气中悬浮的矿尘。

内喷雾装置的使用水压不得小于3Mpa ，外喷雾装置的使用水压不得小于1.5MPa ；较好的内外喷雾系统可使空气中含尘量减小85％—95％。

如果内喷雾装置的使用水压小于3MPa 或无内喷雾装置，则必须使用外喷雾装置和除尘器。

（2）采用配套除尘设备除尘采用内外喷雾的方法虽然能减少掘进机截割时产生的矿尘，但余下的矿尘浓度距国家卫生标准的要求仍相差很大，因此还需要采用与掘进机配套的除尘设备，对作业场所的含尘空气进行进一步净化处理。

目前主要应用的除尘设备有水射流除尘风机和综掘机机载水力负压除尘器等。

PSCF —A6型水射流除尘风机的工作水压与可处理的风量一般在实际使用中可根据需要进行调节掘进机外喷雾降尘喷嘴的布置方式和外喷雾降尘系统示意图1—截割头；2—朝外喷雾喷嘴；3—圆环形喷雾架；4—悬臂二、采煤工作面防尘1）采煤防尘方法本设计采用综采喷雾防尘 （1）喷雾系统在喷雾系统中分为内喷雾方式和外喷雾方式。

采煤机必须安装内、外喷雾装置。

截煤时必须喷雾降尘，内喷雾压力不得小于2MPa ，外喷雾压力不得小于1.5MPa ，喷雾流量应与机型相匹配。

如果内喷雾装置不能正常喷雾，外喷雾压力不得小于4MPa 。

无水或喷雾装置损坏时必须停机。

内喷雾方式的水由安装在滚筒上的喷嘴喷出；外喷雾方式的水由安装在截割部的箱体上、摇臂上或挡板上的喷嘴喷出。

在内外喷雾和冷却系统。

水的分配有以下两种方式：第一种是水进机组总水门后分成两路，一路不减压直接供内喷雾；另一路减压后分成两个支路：一支路经过电机和牵引部冷却器供外喷雾，二支路直接供外喷雾。

DY —150型采煤机即属于这类系统PSCF —A6型水射流除尘风机安装布置图（2）降尘技术煤炭科学研究总院重庆分院开发的采煤机机载液动泵高压外喷雾降尘技术，已在阳泉二矿及平顶山、淮南、兖州、铁法等煤矿应用，并获得良好的降尘效果。

机载液动泵供水高压外喷雾降尘技术是采用体积小、质量轻的三柱塞泵，利用采煤机调高或主牵引液压系统的高压油为动力驱动液压马达，带动水泵运行而实现的一种降尘新技术。

利用调高液压系统的高压油为动力的液压系统如图所示。

机载泵体形较小，在KGS —320／B 型采煤机上应用时可安装在采煤机的面MLS 3—170型采煤机的冷却与喷雾系统1－电拉箱；2－左截煤部；3－牵引部；4－冷却器；5－中间箱； 6－电动机；7—右截煤部；8—接线箱；9—压力表；10—水分配器；1l —过滤器；12—开关阀采煤机机载液动泵高压外喷雾系统示意图板下面，高压外喷雾系统如图所示。

工作面煤尘浓度及喷雾降尘效果表割煤条件机载泵使用情况煤尘浓(mg·m3) 降尘率／％顺风割煤未使用622．791．0 使用54．6逆风割煤未使用838．690．5 使用77．7当采煤机滚筒处于非调高工作状态时，喷雾压力可达7MPa；处于调高状态时，喷雾压力有所下降。

在喷雾流量为20L／min左右时,如上表所示实际应用情况表明，采煤机机载液动泵高压外喷雾系统比较简单，便于实施和操作，耗水量低而降尘效果好。

三、移架防尘措施综采工作面自移式液压支架在降柱和前移过程中将产生大量矿尘，采用自动喷雾降尘方法是最理想的降尘方法，其工作原理是示意图如下图所示1．自动喷雾装置工作原理液压支架自动喷雾主要靠联动阀来实现。

联动阀外形如图下所示。

阀座上有4个孔，其中2个孔为喷雾的进水和出水孔，另2个孔为与支架降柱和升柱相连接的通液孔。

阀座与支架相应部位相连接。

联动阀的工作原理是：液压支架降柱时，降柱液路中分出一股乳化液进入联动阀阀座的降柱液孔后通向第一单向阀，推动阀芯前移，沟通单向阀液路；此液路又通向第二液路，打开第二单向阀，乳化液通过并推动活塞前进，顶开水路单向阀阀芯，接通喷雾水，支架各喷嘴开始喷雾。

支架转入移架时，喷雾继续。

当支架升柱时，升柱液路中分出一股乳化液，液压支架自动喷雾喷嘴布置示意图进入联动阀座的升柱液孔后通向第一单向阀，打开阀芯，将密封在阀座液路中的压力卸除。

此时，第二单向阀在水压和弹簧力的作用下阀芯复位，封住水路，支架的喷嘴停止喷雾。

第三章 转载运输系统综合防尘喷雾是目前井下转载运输系统的主要防尘措施。

它具有简单易行、经济，且降尘效果较好等突出优点，特别是不同结构及控制方式的自动喷雾洒水装置，具有按需动作、控制较先进、应用广和降尘效果显著等特点，适宜现场采用。

采煤工作面及机巷由于煤的运输和转载中，因机械的翻动，通常会有不同程度的粉尘飞扬，有时甚至在矿井通风流中就出现严重的灾害。

因此，必须采取喷雾降尘的措施来降低转载运输过程中的粉尘。

根据煤矿的实际情况，我们需要在三个地点设置水幕来降低粉尘的危害。

1．运输机转载处喷雾降尘联动阀外形图1－阀座；2－第二单向阀；3－螺钉；4－第一单向阀运输转载点喷嘴安设方式1—供水管：2—胶带；3—喷嘴落煤经工作面溜子道运送到运输巷道中间，由于机械振动摩擦造成了煤的进一步破碎和飞扬。

各个转载点，由于两台溜子或胶带运输机搭接之间有高差，所以碎煤和矿尘由上往下滚落，细微矿尘风流吹起，产生局部煤尘飞扬。

转载点煤尘飞扬的治理一般是定点喷雾，但有时效果不佳，主要原因是喷嘴安设角度不对，或喷嘴数量不足，喷水量满足不了灭尘的要求。

因此，如采用单喷嘴喷雾，则应选实心圆锥雾体的喷雾器，并安装在转载点回风侧 1m 处，成45°斜对尘源，这样可提高雾粒和煤尘尘粒碰撞几率，提高水雾降尘能力。

如单喷嘴水雾不能消除矿尘飞扬，还可如图4-3-1所示成三星形设三个喷嘴，实现密封尘源式喷雾，试验证明其效果最佳。

2．翻笼喷雾降尘煤由工作面运到翻笼硐室，沿程各工序虽都已进行多次喷雾除尘，但仍有一部分粉尘在翻笼卸煤时在剪切风流作用下而被扬起，因翻笼大多位于矿井主进风流中，故不能忽视翻笼的喷雾降尘工作。

如图所示为用于翻笼的喷雾洒水装置。

安装在翻笼旁的喷咀应保证矿车与矿仓之间的整个空间为水幕遮档，使卸出的煤(或矸)湿润和将悬浮的矿尘沉降。

为此，顺翻转方向一侧的喷咀安装位置要稍高，喷雾可用电磁阀或电磁铁牵引的阀门控制喷咀工作。

3．采区煤仓洒水降尘采区煤仓或井下煤仓口在溜子或皮带卸煤时，一般矿尘每立方米高达几十甚至上百毫克，特别是两台溜子或皮带机相对同时开动时，矿尘浓度会更高，如煤仓口无防尘措施并且溜子(或皮带)巷道又为入风巷道时，那么高浓度矿尘对巷道污染将蔓延几十米甚至上百米，造成整个巷道周壁和电器设备上大量积尘，潜伏事故隐患。

消除煤仓口矿尘飞扬的简单方法是实现全封闭式喷雾和局部隔离净化。

其布置方式如图所示。

图中喷雾水环为6分管制作的圆形微孔喷雾器，其直径等于或略大于煤仓口直径，迎风板为木制、胶皮或塑料制板，板面与风流成钝角安设，引导风流从喷雾水环上部通过。

滤尘隔离网用透气塑料编织制做或细金属丝编织物制做，最宜两至三层，使水环喷射的水雾尚不能沉降的那部分矿尘在这里碰撞沉降。

经过滤织物的风流，应保持清洁。

由于底卸煤仓每次卸载强度大，并且连续卸载，矿尘浓度高，所以在底卸仓口和仓口上部均要设自动喷雾装置。

控制方式可采用电自动控制或触点式自动控制。

煤仓封闭喷雾1－新鲜风流；2－环形喷雾环； 3－隔离滤网；4－皮带；5－迎风挡板翻笼喷雾降尘示意图4. 水幕降尘某些矿井的中央煤仓在井底车场，翻笼工作时会使主要进风流受到矿尘的严重污染。

这种情况应该在距翻笼下风侧约10m处设置一排或两排喷咀组成的除尘水幕，这种由喷雾体交织的水幕将全断面遮断，除尘效果良好。

安装在运输巷的水幕应该是自动的，避免人行和车辆通过时被水雾淋湿。

第四章隔绝煤尘爆炸措施开采有煤尘爆炸危险性的矿井，其综采工作面的防尘措施还应该包括预防和隔绝煤尘爆炸的措施。

如采用被动式隔爆棚（水棚或岩粉棚），并选择合理的技术参数。

一、煤层注水煤层注水是井下最有效、最积极主动的防尘措施,是采煤工作面最重要的防尘措施之一，在采煤之前预先在煤层中打若干钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，增加煤的水分，从而减少煤层开采过程煤尘的产尘量。

二、采空区灌水采空区灌水预先湿润煤体防尘，是在采用下行陷落法分层开采厚煤层过程中，将水灌入上一分层的采空区内，水在重力及煤体孔隙的毛细管力作用下缓慢渗入下一分层的煤体中，使煤体得到湿润，减少下分层开采时浮游粉尘的产生量。

开采近距离煤层群时，在上部煤层的采空区内灌水，在适当条件下，能使下部煤层得到湿润，从而收到较好的防尘效果。