淺析煤礦采掘作業(yè)中粉塵污染及治理對策

王永康

摘?要：本文簡述了煤礦采掘作業(yè)中粉塵的產(chǎn)生機理，分析了煤礦粉塵污染造成的危害，針對煤礦采掘作業(yè)粉塵污染現(xiàn)狀，從濕式除塵、煤層注水、物理化學(xué)降塵、通風(fēng)除塵和建立健全勞保制度等多方面對煤礦采掘作業(yè)中粉塵治理對策進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：煤礦采掘作業(yè)?粉塵污染?治理對策

中圖分類號：TD714 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）10（a）-0164-01

煤礦粉塵是煤礦采掘過程中產(chǎn)生的、懸浮于空氣中的礦石和煤炭顆粒。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國的采煤量進(jìn)一步加大，煤礦粉塵污染問題日趨嚴(yán)重。煤礦粉塵是煤礦五大災(zāi)害之一，不僅嚴(yán)重威脅人體健康，導(dǎo)致礦肺、煤矽肺等塵肺病，而且粉塵的存在會降低井下作業(yè)能見度，加大工傷事故發(fā)生頻率，更嚴(yán)重的是煤礦粉塵中含有大量可燃可爆礦物質(zhì)或煤塵，達(dá)到一定濃度時，自身爆炸或引發(fā)瓦斯爆炸，發(fā)生人員傷亡等重大惡性事故，粉塵治理刻不容緩。因此，如何通過科學(xué)的降塵策略和途徑，有效降低煤礦采掘粉塵污染，最大限度地改善工作環(huán)境，促進(jìn)煤礦采掘安全生產(chǎn)，保障職工身心健康就顯得尤為重要和迫在眉睫。

1 煤礦粉塵的產(chǎn)生及其危害

煤礦采掘中巷道掘進(jìn)，煤礦運輸及存貯等過程，都會向井下環(huán)境排放大量的粉塵。采煤工作面是煤礦產(chǎn)塵量最大、污染最為嚴(yán)重的作業(yè)場所，統(tǒng)計資料表明，在通風(fēng)環(huán)境較好和風(fēng)速較大的區(qū)域，風(fēng)力促使采掘粉塵的排放量和排放濃度猛增，據(jù)統(tǒng)計，采煤機割煤、破碎機工作、支架移架以及放煤口等機采工作面，所產(chǎn)生的煤粉塵通常可占據(jù)煤炭產(chǎn)量的1.6%以上。

煤塵煤塵不僅是安全隱患，也是職工健康的隱形殺手，不僅會對人體造成傷害，污染作業(yè)環(huán)境，還會引發(fā)爆炸。具體危害如下：①塵肺的產(chǎn)生。塵肺是煤礦行業(yè)從業(yè)人員職業(yè)病。它因長期吸入煤塵，肺組織病變出現(xiàn)纖維增生而產(chǎn)生，嚴(yán)重時可形成慢性阻塞性肺、引起上呼吸道炎癥或引發(fā)肺心病，煤塵的吸入也是肺癌發(fā)病率升高的主要原因。②可見度降低。煤塵的濃度過大會嚴(yán)重降低工作場所能見度，干擾工作人員的視線，人的視力會因長期接觸高濃度粉塵而導(dǎo)致視力衰退。煤塵的濃度過大，不僅會減低現(xiàn)場的工作效率，也是造成重大惡性事故的主要原因。③加速機械磨損。煤塵對機械設(shè)備、液壓閥門、液壓支架等精密儀器的使用壽命有嚴(yán)重的影響，隨著煤礦采掘機械化、自動化程度越來越高，其影響也會越來越突出，必須引起高度的重視。④煤塵爆炸。煤是深藏在地下的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、化學(xué)物資含量豐富的固體化合物，被破碎研磨形成煤塵后，其與氧氣的接觸面積大大增強，在外界高溫和氣流作用下被氧化的能力成倍提高，懸浮的煤塵吸收足夠的熱量，形成游離于煤塵顆粒周圍的可燃?xì)怏w。當(dāng)外殼內(nèi)氣體濃度達(dá)到爆炸極限，任何一個摩擦或熱源都可使煤塵發(fā)生連鎖反應(yīng)，熱量聚集產(chǎn)生爆炸。

2 煤礦采掘作業(yè)中粉塵污染治理對策

濕式除塵。理論上，當(dāng)空氣濕度達(dá)到65%以上時，水能夠有效濕潤空氣中的粉塵和聚集細(xì)微塵粒，加速含水粉塵自重作用下的沉降。濕式除塵即運用了這一粉塵沉降原理，通過噴霧器的高壓作用和旋轉(zhuǎn)噴嘴，將水流霧化成霧化水滴彌漫在空氣中，當(dāng)塵粒與水滴相遇，二者的相對速度越大，發(fā)生碰撞時所產(chǎn)生的動能就越大，粉塵沖破水的表面張力而被捕獲，則粉塵的飛揚速度和濃度大大降低。疏水性煤粉或含油煤粉則不同，與噴霧器形成的水霧相遇時，因碰撞而產(chǎn)生反彈彼此不相溶，難以捕獲，所以應(yīng)根據(jù)不同煤粉性質(zhì)選用合適的水力噴霧器或風(fēng)水聯(lián)動噴霧器等。

煤層注水。通過鑿巖機或煤電鉆向煤體注入高壓水，滲透原生煤層，是一種避免煤體在挖掘、切割和運輸過程中煤塵飛揚的、目前國內(nèi)外使用較為廣泛的有效措施。炮眼中的粉塵被高壓水濕潤，變成塵漿后流出炮眼，減少了空氣中的煤塵。目前國內(nèi)研制成功的濕式煤電鉆已成功運用于煤礦開采，有效地控制了回采工作面的煤塵。常用的注水方式，見表1。

物理化學(xué)降塵。物理化學(xué)降塵的研究和推廣使用源于我國20世紀(jì)80年代，主要分為添加降塵劑降塵、泡沫除塵、磁化水降塵等。添加降塵劑降塵是通過添加無毒、無臭的除塵劑等方式，降低水的表面張力增強其對粉塵的浸潤性；泡沫除塵是利用泡沫發(fā)生器，將泡沫狀液滴噴灑在煤塵場所，泡沫幾乎可以完全攔截和捕捉與其相遇的粉塵粒子，使其濕潤、失去飛揚能力而快速沉降，泡沫劑的選擇必須無毒無害和具備較強的附著能力；磁化水除塵首先將水進(jìn)行磁化，增強其表面張力，提高其吸附力和滲透力，其優(yōu)點是設(shè)備簡單，成本低廉，無毒無害除塵效果好。

通風(fēng)除塵。通風(fēng)除塵是借助通風(fēng)機將采區(qū)內(nèi)的回采工作面和掘進(jìn)工作面殘余的細(xì)微粉塵排出井外的方式。各工作面殘留粉塵若不及時排除，不斷積累同樣會造成工作環(huán)境的污染。為避免串聯(lián)通風(fēng)所造成的煤塵反復(fù)污染，應(yīng)嚴(yán)格實施井下各工作區(qū)域的分區(qū)通風(fēng)措施，即每一采區(qū)均設(shè)置單獨的通風(fēng)線路和回風(fēng)道，且礦井主要的進(jìn)風(fēng)道、回風(fēng)道之間應(yīng)筑擋風(fēng)墻。

建立健全勞保制度。應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、《工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、GB 5748《作業(yè)場所空氣中粉塵測定方法》和GB 5817《生產(chǎn)性粉塵作業(yè)危害程度分級》等國家法律法規(guī)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，建立健全環(huán)境與健康法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系，加強安全生產(chǎn)防護，形成煤礦采掘環(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，強化煤礦采掘環(huán)境與健康風(fēng)險預(yù)警工作，建立通風(fēng)與除塵系統(tǒng)的定期檢查與維修工作，加強操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，使其掌握基本防塵知識和相關(guān)防塵技術(shù)措施，切實提高從業(yè)人員素質(zhì)和粉塵防范意識。

3 結(jié)語

綜上所述，煤礦采掘作業(yè)粉塵污染與治理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。只有在科學(xué)的理論指導(dǎo)下，建立健全基于國家法律法規(guī)的各項規(guī)章制度，合理地運用濕式除塵、煤層注水和物理化學(xué)降塵等新技術(shù)新方法，才能實現(xiàn)煤礦采掘作業(yè)粉塵的綜合治理，創(chuàng)造良好的工作條件和獲得更好的經(jīng)濟效益。

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