煤礦井下粉塵的研究與防治初探

李浩建

摘 要：在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，隨著生產(chǎn)機(jī)械化程度的不斷提高，生產(chǎn)過程中不可避免的產(chǎn)生煤礦井下粉塵，給作業(yè)環(huán)境帶來一定程度的威脅，其危害問題日益突出。該文通過分析煤礦井下粉塵的的產(chǎn)生和特性，說明了在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中做好煤礦防塵工作的重要性，并從技術(shù)角度和管理角度提出了一些相應(yīng)的技術(shù)措施和管理措施，對于煤礦生產(chǎn)作業(yè)創(chuàng)造優(yōu)良的作業(yè)環(huán)境、保障煤礦生產(chǎn)的安全經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)人員的生命安全、加速我國煤炭工業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：煤礦井下粉塵 粉塵特性 治措施 管理

中圖分類號：TD71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0072-01

在煤礦生產(chǎn)特別是炮采、機(jī)采、綜采、回采、錨噴、運(yùn)選等工序作業(yè)過程中，均可產(chǎn)生大量的粉塵，包含有煤塵、巖塵和其它有害有毒的粉塵[1]。煤塵一般是指在煤礦生產(chǎn)中產(chǎn)生的直徑在1mm以下、SiO2含量低于10%的的煤炭微粒；巖塵一般是指直徑小于45um，游離的SiO2含量大于10%的巖石微粒。此外，還有作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的少量金屬微粒、人工有機(jī)和無機(jī)粉塵等附加粉塵。長期懸浮在空氣中的粉塵叫做浮塵，也稱浮游粉塵；因自重而降落在物體（如設(shè)備、物料）和巷道周邊上的粉塵叫做落塵，也稱沉積粉塵。

1 煤礦井下粉塵的產(chǎn)生

在煤礦生產(chǎn)中，幾乎所有的作業(yè)都可產(chǎn)生礦塵，比如打眼、爆破、裝運(yùn)、卸煤等[2]。

1.1 采煤工作面產(chǎn)生粉塵

采煤工作面主要有破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和處理采空區(qū)這五道工序，在完成各項(xiàng)工序的過程中都會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，約占煤礦產(chǎn)生粉塵總量的45%～80%。

1.2 掘進(jìn)工作面產(chǎn)生粉塵

掘進(jìn)施工產(chǎn)生的粉塵來源主要有：機(jī)械打眼、火藥爆破、掘進(jìn)截煤、摩擦振動(dòng)和其它工序。產(chǎn)生礦塵總量約占煤礦產(chǎn)生粉塵總量的20%～38%。其中掘進(jìn)截煤工序產(chǎn)生粉塵總量最大、時(shí)間最長，約占工作班組循環(huán)進(jìn)度產(chǎn)生粉塵總量的80%～90%。

1.3 通風(fēng)運(yùn)輸巷道產(chǎn)生粉塵

煤炭在井巷的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)載過程中，由于機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)、煤炭自身的翻動(dòng)和水分的自然蒸發(fā)等，都會(huì)產(chǎn)生一定程度的粉塵。通風(fēng)運(yùn)輸巷道的產(chǎn)生粉塵總量約占煤礦井下產(chǎn)生粉塵總量的5%～10%。

1.4 其它地點(diǎn)的產(chǎn)生粉塵

開采之前的地質(zhì)作用和地質(zhì)變化、巷道的錨噴支護(hù)以及采空區(qū)的放頂支護(hù)作業(yè)、井下通風(fēng)設(shè)施和運(yùn)輸設(shè)施的建設(shè)等都會(huì)不同程度的產(chǎn)生礦塵。其產(chǎn)塵量約占煤礦產(chǎn)生粉塵總量的12%～20%。

2 煤礦井下粉塵的特性與危害

2.1 煤礦井下粉塵的特性

煤礦井下粉塵的性質(zhì)主要有：游離SiO2含量、密度、粒度、分散度、比重、比表面積、濕潤性、光學(xué)特性、荷電性、燃燒性、爆炸性。基于這些性質(zhì)，可以分析出其特性。

（1）煤礦井下粉塵表面吸附了一層空氣薄膜，阻礙粉塵之間、水滴與粉塵之間的凝聚沉降。

（2）井下粉塵分散度的增大，吸附在其表面的氧分子數(shù)量增多，加快粉塵氧化分解過程。

（3）細(xì)微巖塵由于表面積增大，巖塵中游離SiO2很容易溶解于人體肺組織細(xì)胞中。

（4）采掘工作面產(chǎn)生新鮮粉塵相對回風(fēng)道中的粉塵較易帶電。

2.2 煤礦井下粉塵的危害

由于粉塵具有這些特性決定了以下危害：

（1）污染了工作場所、危害人體健康；

（2）加快了機(jī)械磨損，縮短精密儀器的使用壽命；

（3）降低了工作場所能見度，增加工傷事故發(fā)生概率；

（4）在一定的條件下又能引起燃燒和爆炸。

3 煤礦井下粉塵的防治

該研究者結(jié)合自身20余年的工作經(jīng)驗(yàn)和單位特點(diǎn)總結(jié)了一些認(rèn)識和看法，以供探討。

3.1 煤礦井下粉塵的技術(shù)防治措施

煤礦井下粉塵的技術(shù)防治采取減塵、降塵、排塵、除塵措施和加強(qiáng)粉塵濃度的監(jiān)測5個(gè)方面出發(fā)。

（1）從產(chǎn)生粉塵的數(shù)量上進(jìn)行把關(guān)，減少各個(gè)生產(chǎn)工序的產(chǎn)生粉塵總量和強(qiáng)度[4]。采取煤層注水、預(yù)濕煤體、濕式打眼、改進(jìn)截齒、鉆具和采掘機(jī)械參數(shù)等措施。

（2）通過采煤工作面上齊噴霧和轉(zhuǎn)載點(diǎn)灑水；掘進(jìn)工作面放炮自動(dòng)噴霧、濕式鑿巖、炮泥和扒矸機(jī)降塵噴霧；總回風(fēng)巷灑水，堅(jiān)持每3天對巷道沖刷一次等措施，使粉塵及早沉降[3]。

（3）通過優(yōu)化礦井通風(fēng)以及使用采掘設(shè)備的隔塵簾幕和密封罩等措施，來實(shí)現(xiàn)稀釋和排除浮塵[4]。

（4）通過現(xiàn)有捕塵器、除塵器和空氣過濾器等設(shè)備，來實(shí)現(xiàn)除塵。

（5）通過監(jiān)測粉塵濃度，及時(shí)反饋監(jiān)測結(jié)果，對超標(biāo)的危害因素提出改進(jìn)及預(yù)防措施。

3.2 煤礦井下粉塵的管理防治措施

從長遠(yuǎn)來看，僅有技術(shù)防治措施，還難以保證降塵效果，能否長期堅(jiān)持用好技術(shù)措施這與管理密切相關(guān)。

（1）健全制度，明確責(zé)任。粉塵防治是一項(xiàng)綜合性工作，必須多部門合作，建立齊抓共管責(zé)任制，在責(zé)權(quán)利上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，才能見成效。

（2）做好機(jī)構(gòu)設(shè)置和隊(duì)伍建設(shè)，有力保障粉塵治理。依照國家法律法規(guī)，健全相應(yīng)機(jī)構(gòu)，配齊相應(yīng)隊(duì)伍和相關(guān)檢測設(shè)備，形成一個(gè)完整體系。

4 結(jié)語

結(jié)合煤礦井下粉塵的特性與危害，我們從前期預(yù)防到作業(yè)過程管理等各個(gè)環(huán)節(jié)，都不可掉以輕心。

在煤礦井下粉塵的防治工作中，要消除其危害，一是靠技術(shù)裝備，二是靠管理措施。在目前我國煤礦防塵技術(shù)裝備相對滯后情況下，建立一整套強(qiáng)力的粉塵防治綜合管理系統(tǒng)，是十分必要的，將會(huì)為煤礦的安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好的工作條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳安強(qiáng).淺談煤礦井下粉塵綜合治理[J].煤礦現(xiàn)代，2008（4）：31-32.

[2] 馬建梁.地方小煤礦綜合防塵方法[J].煤炭技術(shù)，2005，24（9）：51-52.

[3] 郭樹忠.煤礦井下綜合防塵自動(dòng)噴霧裝置的應(yīng)用[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2007（15）：86-87.

[4] 張俊濤，王改明.芻議礦井綜合防塵方法與措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（5）：98.