迎頭掘進除塵方案設計創(chuàng)新
一、 課題背景
由于北區(qū)輔助運輸大巷1（輔一與輔二2#聯絡巷以北段）迎頭采用掘進機作業(yè)，該巷道為全巖巷道，迎頭掘進時，雖正常使用各種噴霧及掘進機配套除塵風機，但飛塵密度仍較大，導致北區(qū)輔助運輸大巷1巷道100米范圍內粉塵飛揚，對掘進機司機視線及施工人員健康影響較大。本設計中在迎頭正壓風筒前接續(xù)附壁風筒，對迎頭風量進行調整地同時，附壁風筒中部旋流出風口排出的風形成一道循環(huán)風墻，將迎頭粉塵壓縮在附壁風筒以前，確保了迎頭處除塵風機最大除塵效果。另外在后面兩道噴霧之間加設一道防塵紗簾，將割迎頭產生的揚塵再次進行過濾，很大程度上減少了煤塵飛揚，減少對員工的身體危害，提高巷道能見度、減少施工隱患，提高文明施工質量。
二、 創(chuàng)新內容
1、研究思路
當輸送的空氣風筒連接在進風口后，空氣沿著附壁風筒內腔前行，當附壁風筒擋板處于開啟狀態(tài)時，幾乎沒有空氣從中部旋流出口排出，當擋板調整后，從進風口進入旋流器的空氣會根據風量的大小、工作斷面的大小形成強弱不等的空氣墻，從而實現將受污染的空氣及粉塵密封在除塵風機以前。迎頭割巖時通過調整附壁風筒風量控制迎頭風壓，并利用附壁風筒側出風口的排風量形成一道風墻，將污風及揚塵控制在除塵風機之前，最大效率壓住迎頭飛塵不往外流動。
加設一道防塵紗簾，對迎頭未處理的粉塵進行過濾，達到進一步減少粉塵密度，為迎頭后方施工人員健康加上一道防護網。
2、解決方法
迎頭割巖時，必須正常使用掘進機內、外噴霧及各道噴霧，確保迎頭掘進自身條件滿足。根據現場情況，使附壁風筒安設在風筒正前方、與掘進機上除塵風機同一水平，吊掛平整，附壁風筒中部旋流出風口保持朝上位置。通過調整附壁風筒前端擋板進行風量調整，使迎頭風量小于除塵風機吸風量，并保證進風口進入旋流器的空氣會根據風量的大小、工作斷面的大小形成強弱不等的空氣墻，從而實現將受污染的空氣及粉塵密封在除塵風機以前，確保迎頭有效供風的同時能為掘進機司機提供良好工作環(huán)境，在未割巖時，迎頭可將附壁風筒風量調整至預定值，從而保證迎頭正常供風需要。
在迎頭割巖時，迎頭后方防塵水幕及噴霧正常使用的同時，利用除塵紗簾網孔小，能有效過濾的特性，將紗簾放下，對揚塵進一步進行過濾，從而達到有效除塵效果。
3、設備選型及驗算
迎頭掘進機采用KCS-40827型濕式振弦除塵風機，除塵風機處理風量為408m3/min，除塵效率90％（≤10µm呼吸性粉塵）；附壁風筒學術名稱位阿基米德空氣旋流器，總粉塵除塵效率≥80％，設計工作阻力≤1200Pa。
根據規(guī)程中驗算得知工作面正常掘進時所需風量為246 m3/min，掘進機安裝后，為保證迎頭正常供風、除塵需要，在開機后通過附壁風筒將風量進行調整，很容易使迎頭風量小于除塵風機吸風量。除塵風機正常可處理風量為367.2m3/min，迎頭風量<除塵風機處理風量，滿足需要。
三、 效果分析
1、安全效益：
通過該種除塵方式，能有效將迎頭掘進時粉塵濃度大幅度減少，保證迎頭施工人員安全與健康，另外，由于視線良好，對掘進機司機對截割頭的控制能力有所提高，能更好的根據巷道輪廓線控制巷道成型。在掘進機停止作業(yè)后，將風筒恢復至原狀態(tài)，仍能保證迎頭正常供風量，對掘進無影響。并且有效保證后方工作人員有良好的工作環(huán)境，對工人健康及施工質量提供了有效的保障。
2、文明施工方面：
更好的減少了粉塵濃度，減少了粉塵飛揚，視線不佳的現象，為巷道的衛(wèi)生保持及四清展開提供了較大的便利。