煤矿井下综合防尘措施与途径探究

煤矿井下综合防尘措施与途径探究

赵晋伯

国家能源集团神东煤炭集团上湾煤矿内蒙古鄂尔多斯市017209

摘要：井下采掘作业过程中产生的各种煤、岩微粒是造成矿尘的主要来源。矿尘粒径不一、运动状态不稳定、具有可呼吸性，容易引起煤尘爆炸、职业病、损耗设备等危害，极大危及职工健康和矿井安全生产。实际生产过程中过于单一地使用一种防尘技术，并不能满足机械化程度提高后产尘量也增加的综合防尘要求，建立合理科学的综合防尘治理体系显得尤为重要。因此，本文对煤矿井下综合防尘措施与途径进行探讨研究。

关键词：煤矿井下；综合防尘；措施；途径

煤尘是在煤炭开采、运输、转载、储存和加工过程中产生的飞逸到空气中的固体颗粒，是矿山五大自然灾害之一。煤尘主要危害有三个方面：一是对人体的危害，如果人的肺部长期吸入大量煤尘，就可患尘肺病，尘肺病是目前危害较大的一种矿工职业病；二是煤尘爆炸危害，煤尘爆炸是煤矿的严重灾害之一，严重威胁着矿井安全；三是污染环境，煤尘污染已成为我国主要产煤地区大气污染的主要因素。为最大限度的降低采掘工作面及其它作业场所的煤尘浓度，保障职工的身心健康和矿井安全生产，必须实施有效的综合防尘措施。

1煤尘的危害

1.1煤尘对人体危害

煤尘能导致尘肺病，是威胁我国煤矿工人身体健康最严重的职业病。长期吸入大量含有游离二氧化硅粉尘会引起以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。体质较弱，个人卫生较差又有吸烟等不良生活习惯的矿工更易患病。

1.2煤尘爆炸的危害

煤尘爆炸产生高温、高压和生成大量有毒有害气体，又破坏井巷，毁坏设备，伤亡人员，甚至导致整个矿井毁坏，严重地威胁安全生产和人员生命安全。

1.3煤尘对环境的危害

当前，煤尘污染已成为我国产煤地区大气污染的主要因素，而煤炭发运站在煤炭装卸及运输过程中可产生大量煤尘污染。据不完全统计测算，每装卸1t煤炭可产生煤粉尘3.53～6.41kg，每堆存1t煤每年可产生煤粉尘1.48～2.02kg，不仅给煤炭发运站台周边的大气环境和铁路沿线两侧的房屋建筑、农作物、民用设施等造成不同程度的污染，也给周边居民的身体健康和生产生活以及铁路行车安全带来较大影响。

2井下粉尘的来源及特性

2.1井下粉尘的来源

在井下安全生产过程中伴随煤、岩被破碎及矿体被运输过程中都会产生粉尘，主要是岩尘和煤尘。它是在矿井生产如打眼、爆破、切割、装载、落煤及运输和提升过程中，因煤岩被破碎而产生的。不同的矿井由于煤、岩地质等自然条件条件和采掘方法、作业方式、通风状况等开采条件的不同粉尘的生成量有很大的不同。但是一般来说，在现有防尘技术措施的条件下，各生产环节产生的浮游粉尘比例大致为：采煤工作面产尘量占45%～80%；掘进工作面产尘量占20%～38%；锚喷作业点产尘量占5%～10%；其他作业点占2%～5%，各作业点随机械化程度的提高，矿尘的生成量也将增大。我国煤矿大多数为井下开采，由于通风环境受到限制，生产环境中粉尘浓度比较高。

2.2井下粉尘的特性

第一，随着粉尘的分散度的增大，其周围吸附的空气也会增多，氧气也相对会增多，能够促进粉尘的氧化进程。第二，粉尘周围薄薄地吸附着一层空气，这些空气能够阻碍粉尘与粉尘及浮尘与水滴之间的凝聚沉降。第三，采掘工作面产生的新鲜粉尘较回风道中的粉尘易带电。第四，细微岩尘由于表面积增大，岩尘中的游离二氧化硅很容易溶解于人体肺细胞中。

3煤矿井下综合防尘措施与途径

3.1煤层注水防尘的综合处理

在煤矿井下注水防尘的措施运用中，要针对矿井的实际情况采用相对的措施，譬如，在某一矿井注水防尘管理中，可以采用斜井开拓的方式，在煤矿水平标高为+1310m的条件下，对于一个采区的的防尘措施，其中的一个炮采工作面中，主要采用的是长臂后退方式的全高的放顶采煤的方式，在这种方式的运用中，综合使用垮落法加强对顶板煤层的综合处理，其中，在工作面的长度控制中，平均长度为90m，就可以形成工作面年推进度为550m，实现整个开采能力的提升。采用主副斜井进风的处理方式，在矿井巷道的喷浆管理中，对于工作面中运输巷道回风管理，主要采用矿用工字钢支护的措施，这样，可以实现机械设备的综合运用功能与通风作用。

3.2通风除尘

通风除尘是防尘的重要手段之一，也是其他防尘措施的重要保障。风速直接影响空气中粉尘的含量，风速过低时，不能及时将浮尘排出作业场所；风速过高时，可扬起落尘使其飞扬。当条件允许时，采区采取轨道上山进风、运输土山回风，工作面采用下行通风方式，使煤炭运输方向与风流方向一致，不仅可降低空气中的粉尘浓度，而且有利于降低温度和风流中瓦斯含量。掘进工作面在条件许可时，采用抽出式通风、混合式通风或除尘风机等，可大大降低工作面的粉尘浓度。

3.3泡沫防尘技术

作为一种新型防尘技术的泡沫防尘技术可以实现水资源应用的大大减少，以及能够实现几倍于其它防尘技术的应用效果。应用泡沫防尘技术需要结合泡沫喷头、箱体、泡沫分配器等一些防尘装置，其中，防尘专用液是最为关键的装置，该防尘专用液是有关技术部门专门研制的，其发泡性能十分强烈，可以对粉尘进行快速地吸附，从而体现湿润的功效。泡沫防尘技术的应用能够使防尘中的无空隙防尘功能实现，即使是进行割煤操作，那么也能够使泡沫防尘实现。如此一来，能够在扩散粉尘的问题上得以根本性地解决。其形成的泡沫的粘连性能优良，能够实现非常理想的除尘功效。甚至在一部分高瓦斯的煤矿当中，业可以实现切割滚筒的大面积覆盖，进而对形成的切割火花进行控制，从而防止爆炸现象的出现。为此，应用泡沫防尘技术有着非常重大的意义以及应用价值。

3.4喷雾除尘技术

喷雾除尘技术是将水雾喷射于在空气中飘浮的粉尘，在确保粉尘颗粒重量增加的基础上实现降尘的效果。该技术的根本之处是确保喷嘴形成有着优良除尘功效的雾流。涵盖巷道喷雾帘喷雾、架间喷雾、煤机外和煤机内喷雾、采煤机的负压二次降尘喷雾。所谓的内喷雾指的是在滚筒叶片上装喷嘴，由滚筒中往截齿喷射水。外喷雾指的是在采煤机机身上安装喷嘴，由滚筒外往煤壁和滚筒喷射水。采煤机负压二次降尘喷雾指的是通过水箱将水供给到高压水泵，结合喷雾设备、喷雾控制阀、供水管路的水泵实现高压喷雾。因为具备比较高的压力，形成的雾气具备非常快的流速和较大的动能，再者，高速雾气流能够充满负压筒，这样一来，非常强的负压空间形成于整体降尘设备附近与负压筒之后。从而使负压降尘的效果实现。

结束语：

总而言之，煤矿综合防尘是采用各种技术手段减少粉尘的产生量、降低空气中的粉尘浓度，防止粉尘对人体、煤矿等产生危害的措施。煤矿综合防尘措施的应用涉及到钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机作业、顶板管理、装载及运输等各个环节，只有在以上各个环节落实好防尘措施，才能最大限度地降低煤矿井下空气中粉尘的浓度，改善井下作业环境，降低煤矿职业病，防止煤尘爆炸事故的发生，从而为煤矿的安全生产提供了保障。

参考文献：

[1]综合防尘新技术在煤矿采掘工作面中的运用分析[J].张剑青.能源与节能.2018（04）.

[2]综合防尘系统在综掘工作面的应用研究[J].李彦军.内蒙古煤炭经济.2017（16）.

[3]综合防尘技术在煤矿生产中的应用分析[J].张全伍.内蒙古煤炭经济.2016（Z1）.

[4]煤矿掘进工作面综合防尘技术的运用[J].张道文.科技资讯.2016（05）.