煤矿巷道掘进的综合降尘与防尘研究

煤矿巷道掘进的综合降尘与防尘研究

仝来斌

新疆美丰矿业有限公司 新疆昌吉州 831100

摘要：粉尘包括煤尘与岩尘，在煤矿开采作业中，无论是采掘环节，还是装运环节都易产生大量粉尘。若矿工长期在高浓度的粉尘环境中作业，长期呼吸这种高浓度粉尘，会严重危害身体健康，易形成肺尘病。同时，粉尘中的煤尘还具有易燃易爆性，若井巷沉积煤尘过多，遇到明火后还可能引发煤尘爆炸，会严重威胁矿井安全生产。对此。本文在简述了巷道掘进主要尘源的基础上，具体从降尘技术措施、各施工作业防尘措施以及个体防护与定期检测等多方面，重点研究了巷道掘进综合降尘与防尘，以期能有效治理掘进工作面粉尘，更好的保障安全生产。

关键词：煤矿；巷道掘进；尘源；降尘

引言   高浓度的粉尘会大大增加煤矿巷道掘进施工安全风险，极有可能会酿成安全事故，危害现场工作人员的生命财产安全，因此必须要采取科学合理的降尘及防尘措施，降低粉尘浓度，创造安全的作业环境。本文将对煤矿巷道掘进粉尘来源加以分析，并提出优化煤矿通风系统以及降尘防尘的有效举措，希望能够在煤矿巷道掘进施工中起到参考和借鉴的作用，从而为煤矿开采的顺利高效开展奠定坚实的基础。   1煤矿巷道掘进粉尘来源分析   1.1煤矿粉碎作业爆破作业在煤矿巷道掘进施工中是比较常见的，通过破坏原有的煤层结构，将大体积煤炭变小，以便于将煤炭顺利运输出去，这是煤矿开采的一个基本要求。然而在对煤矿进行粉碎时经常会滋生大量的粉尘，这会影响到施工人员视物，增加施工的危险性，而长期吸入粉尘会导致施工人员罹患各类呼吸道疾病。据调查显示每年因此类症状死亡人数高达上万，可见在煤矿巷道掘进中采取防尘降尘措施是非常必要的。   1.2机械设备的运用现如今机械化生产在煤矿开采中备受推崇，各种机械设备的应用大大减轻了施工人员的劳动强度，提高了煤矿开采效率，但是也引发了一些新的问题，最为突出的就是粉尘浓度的大幅上升。发生这一现象的原因在于煤矿巷道掘进所用机械设备导致岩层破碎，截齿与岩层的反复碰撞会让粉尘在岩层表面积聚，随着施工的推进粉尘就会逸散到空气中，这是煤矿开采中火灾和爆炸事故频发的罪魁祸首。   1.3煤矿巷道支护施工对煤矿巷道进行支护可以保持岩层结构的稳定性，防止坍塌事故的发生，较为普遍应用的是液压支架，需要随着煤矿巷道掘进进行移动和调整，这就导致顶板荷载并非一成不变，而是发生了明显变化，空气中的粉尘就会随之增加，能见度的下降会让施工人员频频出现失误操作，煤矿开采风险也会急剧上升。   1.4煤矿运输煤炭通常需要通过传送带进行运输，在装载和运输过程中也会产生不少的粉尘，有些煤矿企业为了扩大自身经济效益会超负荷使用运输设备，将体积和重量较大的煤炭放置在传送带上，煤炭与传送带的摩擦是产生粉尘的重要原因之一；此外，装载煤炭时施工人员用力过猛，或者是煤炭从高处落到传送带上，也会有较大的概率会增加粉尘量。

2煤矿巷道掘进的综合降尘措施   2.1煤层注水   可给煤层钻孔，把压力水与相关水溶液注入煤层，使煤体含水量增大，水分增多，进而改变煤的物理力学性质。同时通过对煤体的湿润，可使煤体吸附其各个细小部分，这样在采掘破碎煤体时，可有效减少细粒煤尘飞扬，使采掘工作面尽量少产生煤尘。对此，在给煤层注水时，必须依据煤层的具体可注性，科学、合理地选择煤层注水孔布置参数、布置方式以及注水压力、工艺等。   经现场试验，发现沿煤层层理钻孔，煤层注水可取得良好效果。通常可把注水压力控制在10MPa至15MPa之间，本工作面适宜用12MPa的注水压力注水，这时水的湿润半径可达3m左右，另外应依据断面大小，确定需布置的注水孔数量、孔深、孔径以及封孔器尺寸等应确保注水湿润面积足够大。应让注水工艺与巷道掘进工艺充分融合，每掘进一定距离后，进行下一轮钻孔注水。   2.2喷雾降尘   喷雾降尘主要是借助喷雾装置把水喷洒成雾状，用雾来捕获粉尘，使粉尘下沉或通过把雾喷在煤堆与岩堆上，以湿润它们表面沉积的粉尘，让这些粉尘不易飞扬。要想提高综合防尘效果，必须提高喷雾质量。   可给掘进机装设高压喷雾系统，装设的高压喷雾系统应易操作、易维护、性能稳定可靠、降尘效果好、耗水量低等。可把喷雾压力控制在8MPa至20MPa之间，喷雾流量控制在30L/min至120L/min，这样可显著降低工作面粉尘。    2.3借助除尘器除尘   除尘器主要由过滤除尘段、配套风机以及旋流脱水段三部分组成。   与除尘器相配套的风机叶片材质应选用铜，这样可防止风机运行时产生火花；同时为确保电动机的安全运行，应把电动机布设为内置结构，让电动机处于新鲜风流中。   经风机引导可把含尘气流导入除尘器，过滤除尘段水雾作用于含尘气流，会湿润含尘气流中的粉尘颗粒，含尘气流流经过滤网时，过滤网会阻挡颗粒较大的粉尘，接着湿润的含尘气流会流入旋流脱水段，高速旋转离心力作用于湿润的含尘气流，会分离含尘气流中的粉尘与空气，这时粉尘与水组成的泥浆会流进污水箱，并从此排除，经净化后所得的干净空气会自动排入巷道。   3各施工作业中的防尘   3.1掘进机作业时的防尘   ①为防止喷雾装置喷嘴堵塞，应确保喷雾供水洁净，并应在喷雾装置中加装水质过滤装置，另外综合防尘管路压力应充足，一般应大于3．0MPa。②应参照《煤矿安全规程》指定专人来操作、维护、保养除尘器。   3.2煤层注水、打眼锚杆支护作业防尘   为使给煤层打眼时尽量少产生煤尘，可用湿式液压钻机进行打眼。在进行干式打眼时，可用GKC-1型干式孔口捕尘器进行辅助打眼，这样可有效捕尘，更好的保障安全生产。   3.3锚喷支护作业的防尘   应在喷射机后方装设除尘器，让除尘器能随喷射机移动，以便在进行锚喷作业时，可借助除尘器进行抽尘净化。应迎巷道风流方向装设吸尘罩，具体可把吸尘罩吊挂于巷道顶帮锚杆，让其与上料口相距2m～3m，借助负压风筒来连接除尘器。除尘器前后连接的吸尘罩与风筒总长度不应过长，并且风筒断面积应足够大。另外应装设两道风流净化水幕于施工地点下风流方向，以净化粉尘，并且应先对混合石料进行洒水预湿后，然后再让其下井。   3.4装载运输时的防尘   应尽量降低装载点落差，若装载点落差过大，应装设溜槽与导向板。应在下风侧一定距离内布设风流净化水幕，在运输巷道与各转载点装设自动喷雾降尘装置。在设备启动的同时，让喷雾降尘装置也自动启动，若喷雾装置发生故障无法启动后，设备也应布设为无法启动，让设备运转与给运转处喷雾洒水有机结合，让它们实现一体化运转。另外，还应根据运转点实际情况，科学、合理的布设喷头高度，具体倾斜角度以及确定喷头布设数量，以提高实际喷雾降尘效果。

结语   综上所述，粉尘浓度过高会给煤矿巷道掘进施工带来一系列的负面效应，会影响到施工人员操作的准确性，危害他们的身体健康。煤矿企业必须要采取综合性的防尘降尘措施，减少矿井内部有毒有害气体含量，为煤矿开采提供安全防护，让施工人员能够在良好的环境下进行煤矿生产作业，在此情况下煤矿生产必然会保持连续性和高效性，给煤矿企业创造更多效益，煤矿企业的可持续健康发展也会真正成为现实。   参考文献：   [1]石盼.综掘工作面智能化综合防尘系统的应用[J].江西煤炭科技，2019（02）.   [2]夏开磊.自动旋转水幕在巷道通风防尘中的应用[J].机械管理开发，2019（04）.   [3]白智录.湿式除尘风机在何家塔煤矿的应用研究[J].山东工业技术，2019（07）.

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