井工煤礦采掘工作面綜合防塵方法的探討

王明龍　孟凡平

山東能源棗莊礦業(yè)集團(tuán)（付村）煤業(yè)有限公司

井工煤礦采掘工作面綜合防塵方法的探討

王明龍孟凡平

山東能源棗莊礦業(yè)集團(tuán)（付村）煤業(yè)有限公司

煤礦粉塵是在煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煤塵、巖塵的總稱。在煤礦采、掘、運(yùn)各個(gè)工序都產(chǎn)生大量粉塵，不僅礦塵對(duì)機(jī)械設(shè)備的影響非常大，而且嚴(yán)重威脅著職工的身心健康。因此，如何有效的降低采掘工作面的粉塵濃度，已經(jīng)成為當(dāng)前共同關(guān)注的和亟需解決的問題。在目前的生產(chǎn)工藝和設(shè)備水平中，采取什么樣的綜合防塵措施才更實(shí)用、易裝備、易操作、更有效，成為了煤礦在生產(chǎn)過程中所關(guān)注的重點(diǎn)。

煤礦；采掘工作面；綜合防塵；探討

一、概述

煤礦粉塵是指在煤礦生產(chǎn)和建設(shè)過程中所產(chǎn)生的各種巖礦微粒統(tǒng)稱，其主要來源是采掘作業(yè)。粉塵不僅嚴(yán)重威脅著職工的身心健康，可引起塵肺病。而且隨著礦山機(jī)械化和自動(dòng)化程度的提高，礦塵對(duì)機(jī)械設(shè)備的影響就更加突出，高濃度的粉塵也可以加快機(jī)械的磨損程度，縮短精密儀器的使用壽命，且具有爆炸性性的煤塵，當(dāng)積聚到爆炸濃度，達(dá)到一定條件時(shí)還會(huì)發(fā)生煤塵爆炸，不僅會(huì)造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失，而且還會(huì)威脅人的生命。因此，如何有效的預(yù)防和治理井工煤礦采掘工作面煤塵，降低粉塵濃度，采取什么樣的綜合防塵措施才能更實(shí)用、易裝備、易操作、更有效，成為了煤礦在生產(chǎn)過程中所需關(guān)注的重點(diǎn)和急需解決的問題

二、井工煤礦采掘工作面綜合防塵方法的探討

2.1現(xiàn)階段，井工煤礦采掘工作面綜合防塵的主要方法和原則

現(xiàn)階段、井工煤礦主要圍繞“革、水、密、風(fēng)、護(hù)、管、教、查”八字治理方針，制定綜合防塵措施，以降低產(chǎn)塵率為主，提高降塵率為輔的原則，把工作重心放在采掘工作面的產(chǎn)塵源治理上。

2.2采掘工作面產(chǎn)塵源的主要治理方法。

2.2.1煤層注水

煤層注水是采掘工作面塵源治理重要的方法之一。其原理是通過鉆孔將壓力水和液體溶液注入煤體，使水沿著煤層的層理、節(jié)理或裂隙向四周擴(kuò)散并滲入到煤體中的微孔中去，通過增加煤體水分，來改變煤的物理性質(zhì)，從而減少煤塵的產(chǎn)生。濕潤(rùn)煤體的原生煤塵，可以有效地包裹煤體的每個(gè)細(xì)小部分，當(dāng)煤體在破碎時(shí)避免細(xì)粒煤塵的飛揚(yáng)。這種措施降塵通常可降低粉塵濃度達(dá)60%～80%左右。常用的煤層注水措施有：①淺孔動(dòng)壓注水。利用水泵將水壓入鉆孔，在回采工作面垂直煤壁或于煤壁斜交打鉆孔注水，孔長(zhǎng)2～5m，采用封孔器封孔注水；②深孔靜壓注水。深孔靜壓注水方式具有煤體濕潤(rùn)均勻、濕潤(rùn)范圍大等優(yōu)點(diǎn)。它是利用管網(wǎng)將地面水導(dǎo)入鉆孔，從工作面兩巷沿煤層傾斜方向平行于工作面施工孔注水，深孔靜壓注水方式主要適用于長(zhǎng)壁式采煤法，鉆孔沿煤層的傾向布置，孔長(zhǎng)一般為30～100m，也可采用上向和下向相結(jié)合的交叉鉆孔注水方式。

2.2.2濕式作業(yè)

煤礦掘進(jìn)過程中的礦塵主要來源于鑿巖和鉆眼作業(yè)。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得出，干式鉆眼產(chǎn)塵量約占掘進(jìn)總塵量的80%～90%，而濕式鑿巖的除塵率可達(dá)90%左右。該方法是在鑿巖、打眼過程中，將壓力水通過鑿巖機(jī)、鉆桿送入并充滿孔底，以濕潤(rùn)、沖洗和排除產(chǎn)生的礦塵。

2.2.3放炮必須使用水泡泥

水炮泥是利用特制的塑料袋裝水，代替粘土炮泥裝入炮眼內(nèi)，在爆炸的瞬間，水在高溫高壓下汽化，大量水汽急劇向周圍擴(kuò)散，同時(shí)水在爆炸壓力作用下強(qiáng)力滲透到煤體中，從而有效地抑制大量煤塵的產(chǎn)生。

2.2.4噴霧灑水防塵

噴霧灑水是將壓力水通過噴霧器，在旋轉(zhuǎn)或沖擊力的作用下，使水流霧化成細(xì)微的水霧噴射在空氣中，高速流動(dòng)的水滴與浮塵碰撞接觸后，塵粒被濕潤(rùn)，通過增加塵粒的重量，達(dá)到降塵的目的。噴霧灑水防塵主要方式有：

①采煤機(jī)噴霧降塵。

滾筒采煤機(jī)一般均安置內(nèi)、外噴霧，水霧一般從安裝在滾筒上的噴嘴和從安裝在截割部的搖臂、固定箱或擋板上的噴嘴噴出進(jìn)行降塵；

②掘進(jìn)機(jī)噴霧防塵。

掘進(jìn)機(jī)采用高壓噴霧降塵技術(shù)，系統(tǒng)由自控水箱、高壓泵、高壓管路、過濾器、高壓引射噴霧降塵裝置及控制部分組成；

③液壓支架移架自動(dòng)噴霧降塵技術(shù)。

采用在控頂區(qū)內(nèi)安設(shè)噴嘴的方法，降低移架時(shí)產(chǎn)生的高粉塵濃度；

④轉(zhuǎn)載點(diǎn)自動(dòng)噴霧降塵。

在裝巖機(jī)上安裝自動(dòng)噴霧灑水裝置，在裝車點(diǎn)安裝自動(dòng)噴霧裝置，利用濕潤(rùn)管濕潤(rùn)溜煤眼中的煤炭，在落煤高度比較大的地方，應(yīng)裝設(shè)密閉罩或除塵器除塵。

⑤巷道灑水除塵。

除了各工序正常工作時(shí)的灑水外，每班還應(yīng)安排專人對(duì)距迎頭50m以內(nèi)的巷道進(jìn)行3～5次不間斷灑水，距迎頭100m以內(nèi)的巷道中至少安設(shè)二道風(fēng)流凈化水幕和二道捕塵網(wǎng)，進(jìn)行攔截粉塵，減少粉塵飛揚(yáng)率。

2.3其它降塵方法

2.3.1通風(fēng)降塵

采用最佳排塵風(fēng)速和合理的通風(fēng)方式進(jìn)行降塵。回采工作面浮游粉塵的形成和擴(kuò)散，受工作面風(fēng)速和運(yùn)動(dòng)形式控制，決定通風(fēng)除塵效果的主要因素是風(fēng)速。當(dāng)采煤機(jī)組及與其配套的液壓支架以及工作面通風(fēng)系統(tǒng)確定后，工作面的斷面和相應(yīng)風(fēng)速即確定下來，從防塵角度出發(fā)，合理配置最佳降塵風(fēng)速，最佳風(fēng)速隨開采煤體的水分、采煤機(jī)的能力和采取的防塵措施不同而不同。掘進(jìn)工作面施工使用好附臂風(fēng)筒，起到降低迎頭風(fēng)速，減少掘進(jìn)工作面迎頭粉塵的飛揚(yáng)擴(kuò)散系數(shù)。

2.3.2做好個(gè)體防護(hù)

個(gè)體防護(hù)是指通過佩戴各種防護(hù)面具來減少粉塵被吸人體內(nèi)的措施。由于現(xiàn)有防塵措施對(duì)呼吸性粉塵的防治并不徹底，呼吸性粉塵彌漫于巷道風(fēng)流中，所以施工人員必須全部佩戴防塵口罩，個(gè)體防護(hù)口罩有自吸式防塵口罩、過濾式送風(fēng)防塵口罩等。個(gè)體防護(hù)措施的阻塵效率相對(duì)比較高，它是解決礦山粉塵危害的一種重要技術(shù)措施。

2.3.3利用除塵器除塵

除塵器的工作原理是含塵氣流在其配套風(fēng)機(jī)的引導(dǎo)下進(jìn)入除塵器，浮塵在過濾除塵段的水霧作用下，使其顆粒濕潤(rùn)，從而在經(jīng)過過濾網(wǎng)時(shí)較大顆粒的粉塵被阻擋下來，濕潤(rùn)的含塵氣流接著進(jìn)入旋流脫水段，在高速旋轉(zhuǎn)離心力作用下使粉塵和空氣分離，之后，粉塵與水所形成的泥漿流入污水箱排出，凈化后的干凈空氣再被排至巷道中。除塵器主要由過濾除塵段、配套風(fēng)機(jī)、旋流脫水段等三部分組成。除塵器的使用必須符合《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，并應(yīng)指定專人進(jìn)行操作，而且應(yīng)設(shè)專人進(jìn)行保養(yǎng)，做到定期檢查和維護(hù)。

2.3.4強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理，健全各項(xiàng)規(guī)章制度

煤礦應(yīng)建立綜合防塵的組織機(jī)構(gòu)和隊(duì)伍，并配備專職測(cè)塵人員，加強(qiáng)作業(yè)場(chǎng)所的粉塵防治工作，確保采掘工作面的治理，打造舒適良好的工作環(huán)境。嚴(yán)格執(zhí)行綜合防塵各項(xiàng)制度、提倡“無(wú)塵化礦井”活動(dòng)，及時(shí)采取有效的綜合防塵措施，提升粉塵治理的效果。

三、結(jié)束語(yǔ)

煤礦粉塵對(duì)煤礦生產(chǎn)和人員的生產(chǎn)安全都有著巨大的危害，煤礦應(yīng)根據(jù)各自的實(shí)際條件，采取行之有效的除塵措施，嚴(yán)格執(zhí)行各類綜合防塵制度，科學(xué)管理，減少采掘工作面的粉塵，改善作業(yè)環(huán)境，保障粉塵職業(yè)健康，促進(jìn)礦井的清潔安全發(fā)展。