對煤礦采掘作業(yè)防塵措施的探討

摘要：在煤礦生產(chǎn)過程中，采、掘、運(yùn)各個工序都產(chǎn)生大量粉塵，不僅嚴(yán)重威脅著職工的身心健康，而且礦塵對機(jī)械設(shè)備的影響也非常大。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)前亟需解決的問題，必須采取有效的綜合降塵和防塵措施，確保礦井安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：采掘作業(yè) 防塵 塵源

1 概述

在煤礦生產(chǎn)過程中，采、掘、運(yùn)各個工序都將產(chǎn)生大量粉塵，而采掘作業(yè)產(chǎn)生的粉塵是礦井粉塵的主要來源，尤其是隨著煤礦機(jī)械化水平的不斷提高，粉塵的治理難度也越來越大。在這種生產(chǎn)條件下工作不僅嚴(yán)重威脅著職工的身心健康，吸入呼吸性煤塵還可引起塵肺病，而且隨著礦山機(jī)械化和自動化程度的提高，礦塵對機(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。如果礦井煤塵具有爆炸性，當(dāng)井巷積聚大量的煤塵時，達(dá)到一定條件時還會發(fā)生煤塵爆炸事故。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，全國煤礦中，具有煤塵爆炸危險的礦井占煤礦總數(shù)的60%以上，煤塵爆炸指數(shù)在45%以上的煤礦占16.3%。國有重點(diǎn)煤礦中具有煤塵爆炸危險性的煤礦占87%，其中具有強(qiáng)爆炸性的占60%以上。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)前亟需解決的問題，必須采取有效的綜合降塵和防塵措施，確保礦井安全生產(chǎn)。

2 加強(qiáng)控制塵源方面的措施

2.1 煤層注水

煤層注水作用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。濕潤煤體的原生煤塵，可以有效地包裹煤體的每個細(xì)小部分，當(dāng)煤體在破碎時避免細(xì)粒煤塵的飛揚(yáng)。通過現(xiàn)場試驗(yàn)，這種措施降塵效果很好，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均勻、濕潤范圍大等優(yōu)點(diǎn)。它是利用管網(wǎng)將地面水導(dǎo)入鉆孔，從回風(fēng)巷沿煤層傾斜方向平行于工作面打下向孔注水，深孔靜壓注水方式主要適用于長壁式采煤法，鉆孔沿煤層的傾向布置，孔長一般為30～100m，也可采用上向和下向相結(jié)合的鉆孔注水方式。

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、沖洗和排除產(chǎn)生的礦塵。

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。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，掘進(jìn)工作面發(fā)生的煤塵爆炸，95%以上是直接或間接由于放炮不使用水泡泥，違章放炮引起的。結(jié)合煤塵爆炸的三個必要條件，重點(diǎn)是降低空氣中的煤塵濃度，消除引爆火源。因此放炮時必須使用水炮泥，尤其是在煤塵爆炸指數(shù)較高的煤層。

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，高速流動的水滴與浮塵碰撞接觸后，塵粒被濕潤，通過增加塵粒的重量，達(dá)到降塵的目的。噴霧灑水防塵分為：

①采煤機(jī)噴霧防塵技術(shù)。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)噴霧防塵技術(shù)。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，降低移架時產(chǎn)生的高粉塵濃度；

④轉(zhuǎn)載點(diǎn)自動噴霧降塵技術(shù)。在裝巖機(jī)上安裝自動噴霧灑水裝置，在裝車點(diǎn)安裝自動噴霧裝置，利用濕潤管濕潤溜煤眼中的煤炭，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的灑水外，每班還應(yīng)安排專人對距迎頭50m以內(nèi)的巷道進(jìn)行3～5次不間斷灑水，距迎頭50m以外的巷道可每隔100～150m加設(shè)一道風(fēng)流凈化水幕，徹底濕潤巷道周邊，消除粉塵飛揚(yáng)的可能性。

3 切斷塵源傳播途徑的措施

3.1 采用最佳排塵風(fēng)速和合理的通風(fēng)技術(shù)

目前，回采工作面普遍采用U型通風(fēng)，即工作面風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，因而相對風(fēng)速較高。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)，應(yīng)有一最佳排塵風(fēng)速，其值的大小隨開采煤體的水分、采煤機(jī)的能力和采取的防塵措施不同而不同。掘進(jìn)工作面施工距離較短時，在風(fēng)機(jī)性能合格、風(fēng)筒無明顯漏風(fēng)的前提下，迎頭風(fēng)量往往大于計劃風(fēng)量。在相對安全的前提下，可進(jìn)行人為控制或使用較小功率的局扇，減小局扇供風(fēng)量，從而減少掘進(jìn)工作面迎頭粉塵的產(chǎn)生量。

3.2 做好個體防護(hù)

個體防護(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。個體防護(hù)措施的阻塵效率相對比較高，它是解決礦山粉塵危害的一種重要技術(shù)措施。

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，從而在經(jīng)過過濾網(wǎng)時較大顆粒的粉塵被阻擋下來，濕潤的含塵氣流接著進(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)。

3.4 強(qiáng)化現(xiàn)場管理，健全各項(xiàng)規(guī)章制度

各個單位應(yīng)建立測塵防塵組織機(jī)構(gòu)和隊伍，并配備專職測塵人員，加強(qiáng)作業(yè)場所的粉塵防治工作，確保工作面具有較舒適良好的工作環(huán)境。嚴(yán)格執(zhí)行防塵考核制度和綜合防塵考核獎罰制度，發(fā)現(xiàn)問題，及時制定針對性的防治措施，促進(jìn)防塵工作不斷提高。

4 結(jié)束語

煤礦粉塵對工人有著巨大的危害，各個煤礦應(yīng)根據(jù)各自的實(shí)際條件，采取行之有效的除塵措施，加以科學(xué)管理，減少采掘工作面的粉塵，改善工人的作業(yè)環(huán)境，減少工人塵肺病的發(fā)生率，保障工人的身體健康，促進(jìn)礦井的安全生產(chǎn)。

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