《表1 煤岩仰孔不同取样点粉尘浓度及除尘效率统计》

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《新型干式钻孔除尘装置应用研究》

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通过有无除尘装置进行钻孔除尘效果统计，其结果见表1。从表1可知，在施工仰孔过程中，当无除尘装置时，下风侧最高全尘浓度可达168.99 mg/m3，呼尘浓度最高达35.83 mg/m3；当使用新型除尘装置后，下风侧最高全尘浓度只有9.75 mg/m3，呼尘浓度最高只有2.42 mg/m3，对比可得全尘除尘效率最高达94.23%，呼尘除尘效率最高达94.06%。随着取样点的距离增加，全尘和呼尘浓度增大，因为钻孔施工巷道风速总体较为稳定，而钻孔孔口粉尘粒径大小不一，分散度也不同。孔口粉尘在重力、惯性力、布朗扩散力、分子脉动湍流力、粉尘之间碰撞力、吸附力的综合作用下随回风风流扩散和沉降。随距离增加，大颗粒的煤岩粉尘首先沉降，而小颗粒的小粉尘比表面积增大，粉尘颗粒的化学活性、与空气溶解性和吸附周边有害气体能力会大幅度增强，则粉尘颗粒在空气中飘浮的时间会越久，沉降时间越长，这样在取样点远端浓度增大。当增加了新型除尘装置后，其除尘效率逐渐增大，因为钻孔孔口粉尘在装置中重复碰撞，并在雾化槽喷雾外在做功，导致绝大多数粉尘颗粒在垂向和水平方向上受力平衡沉降，只有部分粉尘颗粒随风流扩散。另外，在无新型除尘装置时，钻孔下风侧2 m位置处瓦斯浓度最大值达0.78%，平均值达0.4735%，有新型除尘装置时瓦斯最大浓度只有0.23%，平均值只有0.062%。对比可得使用新型除尘装置时，钻孔附近区域瓦斯浓度减小了约7.6倍，见图4所示。除尘装置不能消除或积存瓦斯，但使用新装置后，雾化槽上的瓦斯数值明显升高，则钻孔工人立即打开瓦斯连抽阀门，对钻孔内的高瓦斯进行连抽，从而降低钻孔周围及下风侧的瓦斯浓度。