本发明属矿山通风领域,即使用引射器对风动凿岩机凿岩工作面进行通风除尘。 矿山开采一般都采用凿岩爆破办法,风动凿岩机在打孔时产生大量粉尘,同时噪声很大。为了改善劳动条件,保证工人健康,需要对凿岩工作面采取通风除尘措施。
目前,国内外矿山最常用的通风除尘方法是局扇通风。它是由马达带动局部扇风机通过风筒对掘进工作面作抽出式、压入式或混合式通风除尘。局扇通风的缺点是噪声大,要消耗电能,而且局扇安装、移动都不方便,在许多地方如爬罐法天井作业中便不能使用。
在矿山一定生产条件下,不适合安装局扇的掘进工作面可以使用引射器通风。例如某铁矿无底柱分段崩落法出矿作业中曾用一台WA-200型环隙式引射器对凿岩工作面进行通风除尘,它是用空压机把压缩空气输入引射器作为引射器的动力,引射器配接φ400毫米,长30米的胶布风筒作抽出式通风除尘(WA型环隙式压气引射器》,冶金安全,1982年NO3)。因为它使用压缩空气作为引射器的动力,能量利用率低,能耗大。
本发明就是针对上述缺点而提出一种利用风动凿岩机排出的废气代替压缩空气作为引射器的动力,对凿岩工作面进行通风除尘的方法。
本发明的结构如图1和图2所示。图1是引射器后接过滤器的示意图,图2是引射器后接风筒的示意图。
风动凿岩机1排出的废气经由消声器2,用排气接头3和连接导管4导入引射器5,依靠引射器吸入工作面的含尘气流,经过除尘器6净化后送回工作面循环使用(图1)或不接除尘器而用风筒7把含尘气流排入回风巷道(图2)进行通风除尘。所述的除尘器可以是低中压文丘里管或其他低阻高效除尘器,使用文丘里管时可加喷水和加接丝网除雾器。
为了适应本发明的方法,对原风动凿岩机的消声器进行了改造设计。原凿岩机的消声器仅作排气消声用,排气孔面积一般都较大,为了用合适的导管将排气导入引射器,需缩小排气孔面积,但排气孔面积过小会增大凿岩机背压,影响凿岩速度,因此凿岩机消声器排气孔面积有一定的限制,本发明采用风动凿岩机的排气量(立方米/分)与凿岩机消声器排气孔面积(平方厘米)之数值比(称为I1)来限制,其特征是I1为0.5-2,最好为0.86-1.2。例如ysp-45型风动凿岩机原消声器为双排气孔,总面积为20平方厘米,排气量为6立方米/分,为了用于本发明,消声器排气孔改为单排气孔,排气孔面积为3-12平方厘米,最好为5-7平方厘米。
为了既不影响凿岩速度又达到通风除尘效果,凿岩机排气量与引射器喷气口断面积也应互相匹配,本发明中凿岩机排气量(立方米/分)与引射器喷气口断面积(平方厘米)之数值比(称为I2)也为0.5-2,最好为0.86-1.2。这里所说的引射器喷气口断面积对环隙式引射器来说是指引射器的环隙面积,对其他引射器来说是指动力管喷嘴的断面积。
实施例1:某矿爬罐法天井掘进,用ysp-45型风动凿岩机凿岩,凿岩机排气量为6立方米/分,采用本发明方法通风除尘,引射器后接文丘里管和丝网除雾器,加喷水喷头,净化后地空气循环至工作面,凿岩机消声器排气孔面积为7平方厘米,I1和I2的值均为0.86,天井掘进高度为32米,其效果见表1。
实施例2:作业条件和采用方法同实施例1,消声器排气孔面积为6平方厘米,I1和I2的值均为1,天井掘进高度为56米,其效果见表1。
实施例3:作业条件和采用方法同实施例1,消声器排气孔面积为5平方厘米,I1和I2的值均为1.2,天井掘进高度为58米,其效果见表1。
实施例4:作业条件和采用方法同实施例1,消声器排气孔面积为3平方厘米,I1和I2的值均为2,天井掘进高度为64米,其效果见表1。
实施例5:某矿普通法天井掘进,用ysp-45型风动凿岩机凿岩,凿岩机排气量为6立方米/分,采用本发明方法,引射器后接风筒,对凿岩工作面作抽出式通风除尘,消声器排气孔面积为3平方厘米,I1和I2的值均为2,天井掘进高度为17米,其效果见表1。
表1:采用本发明前后效果比较实施例工人呼吸带粉尘浓度(毫克/立方米)凿岩速度(毫米/秒)噪声(分贝)采用本发明前采用本发明后采用本发明前采用本发明后采用本发明前采用本发明后1234526.3443.3244.8550.9123.604.387.235.06.174.386.836.546.856.907.316.786.516.786.067.15119.63119.88119.63119.38119.25115.50113.75116.25115.75115.75
本发明具有以下优点:①利用凿岩机排出的废气作为引射器的动力,使凿岩机排气的余能得以利用,从而节约了昂贵的压缩空气。②防止了凿岩机排气与岩浆的相互作用,减少了二次扬尘。③改变了凿岩机排气的方向,降低了噪声。④减少了工作面的水雾和油雾,提高了工作面的可见度。⑤能排除凿岩工作面的粉尘,降低了粉尘浓度。⑥简化了通风程序,减轻了通风工人的体力劳动。⑦设备简单,造价低,不需要经常维修。
本发明可用于地下矿山风动凿岩机凿岩工作面的通风除尘,也可用于开挖隧道等地下工程的通风除尘。