煤礦粉塵防治技術探討

摘要：煤礦粉塵影響礦井安全生產，威脅職工身體健康，是煤礦五大災害之一。有效控制粉塵，降低粉塵濃度，改善工作環境、杜絕煤塵事故，是煤礦安全生產的一個重要環節。本文就我國目前的防塵技術做以分析，并提出煤塵控制技術的發展趨勢。

關鍵詞：煤礦粉塵防治技術危害

0引言

煤礦粉塵影響礦井安全生產，威脅職工身體健康。是煤礦五大災害之一。近幾年煤炭產量發展迅速，機械化水平大幅度提高，煤礦井下在掘進、采煤、運輸等環節中都會產生大量的粉塵，嚴重威脅礦井的安全生產和職工的身體健康。有效控制粉塵，降低粉塵濃度，改善工作環境、杜絕煤塵事故，是煤礦安全生產的一個重要環節，抓好礦井綜合防塵工作，對促進礦井安全生產。保障職工身體健康具有重大意義。

1煤礦粉塵的危害

煤礦粉塵是指在煤礦開拓、掘進、回采和提升運輸等生產過程中產生，并能長時間懸浮于空氣中的巖石和煤炭的細微顆粒，也簡稱為礦塵。煤礦粉塵的危害性主要表現在4個方面，一是煤塵的自燃性和爆炸性。煤塵爆炸危險普遍存在，危害嚴重。中國煤礦爆炸危險普遍存在，2007年國有重點煤礦有548處礦井煤塵有爆炸危險，占87.4％。二是嚴重的職業危害，據統計。目前僅煤炭行業塵肺病人數已超過20萬，接近我國各行業肺患病人數的一半，而且每年還在增長，每年因塵肺死亡2500—3000人。三是降低了工作場所的能見度。在井下某些工作面煤塵濃度高，其能見度極低，往往導致誤操作。增加工傷事故的發生。四是加速機械磨損礦塵對機械設備的影響。表現在加速機械的磨損，縮短精密儀器的壽命等。控制煤礦塵害已成為煤炭行業頭等重要的事情，而要控制塵害，最有效的措施就是大幅降低作業場所空氣中的粉塵濃度。

2我國煤礦目前采取的防塵措施

2.1回采工作面進行煤層注水煤層注水是通過鉆孔將高壓水注入煤體，使煤體預先濕潤，將原生煤塵潤濕，使其失去飛揚的能力，且水能有效地包裹煤體的每個細小部分，當煤體在開采中破碎時，有水存在就可避免細粒煤塵的飛揚。這種降塵措施效果較好，一般可降低粉塵濃度60％～90％左右。國外采用注水的工作面數量占總工作面數量的百分比很高，而我國采用煤層注水的工作面數量則較少。這一差距不是由于注水技術設備所致，而是由于對治理粉塵的管理不嚴。對有效的注水技術措施推廣不力造成的。有些國家在煤層注水中添加濕潤劑氯化鈣，提高了濕潤程度和降塵的效果。煤層注水的狀況主要有以下三種：①短孔注水即在回采工作面垂直煤壁的或與煤壁斜交打孔注水，注水孔長度一般為2-3.5m；②深孔注水是在回采工作面垂直煤壁方向上打孔注水，孔長一般為5-25m；③長孔注水它是從回采工作面的運輸巷道或回風巷道沿煤層傾向平行于工作面打上向孔或下向孔注水，孔長30-100m，有時也采用上向和下向相結合的鉆孔注水方式。長鉆孔注水方式具有煤體濕潤均勻、濕潤范圍大等優點，國內、外都作為主要的注水方式優先選用。

2.2噴霧灑水降塵噴霧灑水是通過噴霧器或灑水器來實現的，水通過噴霧器時。由于旋轉和沖擊作用，噴射于空氣中而形成霧狀水珠。這種霧狀水珠與懸浮在空氣中的塵粒相遇后塵粒被濕潤，一部分直接落下來，一部分隨著風流飄移，塵粒之間互相碰撞，粘結成較大塵粒時再落下來。噴霧灑水是降低礦內空氣塵量的最簡單、容易和極有效的措施之一，它不僅可用于采掘工作面防塵，而且也易于用在其他作業過程中，如運輸、轉載、凈化風流等。在采掘工作面放炮時噴霧，還能達到消除炮煙。使通風時間縮短。目前，對采煤機割煤時采用的噴霧除塵技術主要有以下幾個方面：①采煤機滾筒搖臂徑向霧屏及液壓支架探粱輔助噴霧降塵：②采煤機內、外噴霧降塵：③采煤機高壓噴霧負壓二次降塵。

液壓支架移架自動噴霧降塵技術自移式液壓支架在降柱和前移過程中的產塵量約占整個工作面產塵量的30％左右，目前國內己經研制出了液壓支架自動噴霧控制閥，實現了液壓支架在降柱、移架、推溜過程中的自動噴霧除塵，效果良好，獲得較廣的應用。

2.3建立合理的通風除塵系統礦井通風是在機械或自然動力的作用下，將地面新鮮空氣連續地供給作業點。稀釋并排除有毒、有害氣體和粉塵，調節礦內氣候條件，創造安全舒適的工作環境。礦井通風除塵以流體力學和熱力學為理論依據。應用動量、質量、熱量傳遞原理，研究風流運動與污染物運移和沉降的規律以及各項安全衛生工程技術措施。決定通風除塵效果的主要因素有風速、風流方向及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。風速過低，粗粒礦塵將與空氣分離下沉，不易排出而滯留在采掘空間，增加煤塵的濃度；風速過高，雖然能夠將煤塵帶走。但又使采掘空間的落塵重新吹起，反而會增加煤塵濃度。一般而言。掘進工作面的最優排塵風速為0.4-0.7m／s.機械化采煤工作面的風速為1.5-2.5m／s。<煤礦安全規程>中規定：回采工作面、掘進煤巷最高允許風速為4m／s。這不僅考慮了工作面通風的要求，同時也考慮到煤塵的二次飛揚問題。

2.4健全嚴格的檢查管理制度，對職工進行防塵知識培訓要做好防塵、勞動保護工作。必須建立健全、嚴格的檢查管理制度和專門的組織機構。首先是對已建立的通風除塵系統、通風設備加強維修和管理，以保證取得良好通風效果。定期測定產塵點空間的空氣中的含塵濃度，看其是否符合<工業衛生標準>。其次是對接觸塵毒的人員定期檢查身體，做到早發現病患。及時治療，并及早調離接觸塵毒作業的工作崗位。粉塵的防治工作，既有技術工作，也有組織管理工作，兩者缺一不可。在提高防降塵技術、加大防塵資金的投入、采用先進裝備和防降塵措施的同時，必須加強技術培訓工作，提高作業人員素質，使廣大職工真正認識到粉塵對人體的危害，掌握防塵知識和技術措施。

2.5個體防護個體防護是指通過佩戴各種防護面具以減少粉塵被吸入體內的措施。目前。個體防護用具有自吸式防塵口罩、過濾式送風防塵口罩、氣流安全帽等，其目的是使佩戴者能呼吸凈化過的清潔空氣而不影響正常工作。個體防護措施的阻塵效率高，是解決礦山粉塵危害礦工身體健康的重要技術措施之一，積極推廣個體防護技術，必將促進礦山防塵工作，使礦山職工免受粉塵的危害。

3煤塵控制技術發展趨勢

近幾年來，我國在粉塵防治方面取得了很大進步，新技術、新工藝、新方法、新設計、新產品、新材料不斷推出，但與現場需求還有差距，下一步應重點從以下方面研究和開發：

3.1應加強研究物理化學防塵技術。如探討超聲波除塵、電離水除塵、微生物除塵、聲波霧化除塵等技術；

3.2改進現有煤層注水工藝水平。根據綜采工作面具體情況，選擇合理鉆孔布置方式、封孔工藝、注水方法及注水設備，從而達到最佳注水效果，實現防塵、降塵的目的。

3.3支架防塵方面。液壓支架、放煤口噴霧目前還停留在低壓上面。今后我們的工作將重點放在向中、高壓噴霧降塵的研究和應用上面。

3.4需要大力研制各種設備如高效低能耗實用新型除塵器，適應礦山特點的空調器。除塵系統、凈化設備應向系統化、大型化、智能化、節能型方向發展。