淺談煤礦綜采工作面粉塵控制技術

摘 要:隨著機械化程度的提高，生產強度的加大，煤礦井下產生的粉塵量也越來越多。我們必須對煤礦生產中的粉塵進行有效地控制，提高綜采工作面的環境質量，本文在對粉塵來源、分布規律、特性及危害進行分析基礎上，重點闡述綜采工作面的降塵方法，從而提出對粉塵控制技術發展趨勢的展望。

關鍵詞:煤礦 綜采工作面 粉塵 控制技術

中圖分類號:TD82 文獻標識碼:Ａ文章編號:1674-098X(2012)07(b)-0089-01

煤礦粉塵是威脅煤礦安全生產的嚴重自然災害之一。我國自建國以來一直高度重視煤礦行業的安全問題并制定了 “安全第一，預防為主”的方針，煤礦安全生產狀況明顯改善。但由于多種原因，煤塵瓦斯事故仍時有發生。粉塵仍然是制約煤礦安全生產的重要因素。在采掘機械化程度不斷發展的今天，減少煤塵事故，降低粉塵帶來的危害，己成為煤礦安全生產的重中之重。

1 綜采工作面粉塵的形成

1.1 采煤機割煤產生粉塵

實踐證明，采煤機割煤是產塵量最大的塵源。截割產生的粉塵主要與采煤機的截割速度，截齒的型式、排列于銳鈍程度、落煤高度有關。

1.2 移架產生的粉塵

當液壓支架降柱移架時，由于頂板的垮落及支架頂梁與上部巖石的摩擦將產生很多粉塵，在破碎頂板條件下尤為突出。

1.3 運輸過程中產生的粉塵

在運煤系統中，各部輸送機的轉載點最容易揚起煤塵，在運輸過程中，風流也易將煤塵吹起來。

2 井下粉塵的特性與危害

在煤礦生產過程中產生的煤礦井下粉塵主要有兩種，既巖塵和煤塵。巖塵和煤塵都是有害物質，對人體都有不良影響，并能引起塵肺。塵肺病是煤礦工人最常見的職業病之一。它的形成是煤礦工人長期吸入作業環境空氣中懸浮粉塵引起的肺部組織纖維性病變。塵肺病嚴重影響煤礦職工的健康。而且煤塵還具有爆炸性質，一旦發生爆炸，不僅可以破壞礦井的設備，還可能造成煤礦人員的傷亡。

3 綜采工作面除塵

隨著煤礦綜合機械化采煤的迅速發展，綜采工作面的防塵顯得愈來愈重要和迫切。據有關資料統計，有些礦井60%以上的粉塵來自綜采工作面，因此對綜采工作面應該采取綜合防塵措施。目前采用的方法有下列幾種。

3.1 煤層預先注水

采煤之前預先在煤層進行注水，這對防塵有很好的效果。利用鉆孔向煤層注入壓力水，壓力水通過煤層的節理和裂隙，滲透到煤的孔隙中，以增加煤的水分，起到濕潤煤體的作用。煤層注水不僅對防治煤塵有良好的效果，而且還能處理瓦斯突出的問題。根據我國一些煤礦測定，采用煤層注水后，回采工作面的含塵量能比注水前降低一半左右。

煤層注水分為短鉆孔注水和長鉆孔注水兩種，短鉆孔注水的孔深一般為幾米，鉆孔垂直于工作面;長鉆孔注水的孔深為幾十米至一百多米，鉆孔平行回采工作面。以防塵為主要目的的綜采工作面應用長鉆孔注水。注水方法以選用泵壓注水較好。

3.2 采煤機噴霧消塵

采煤機割煤處是綜采工作面最大的塵源，因此，對此處煤塵的控制是搞好煤塵防治的關鍵。目前滾筒采煤機的除塵措施仍采用外噴霧和滾筒內噴霧。實踐證明，在采煤機滾筒附近安裝水力引射器，向割煤處進行外噴霧，可使煤塵降低50%左右。而且還能解決滾筒附近的局部瓦斯積聚問題。所謂內噴霧就是進入滾筒內的壓力水通過裝在螺旋葉片上的噴嘴向外噴霧。一般都在截齒齒背噴射，這樣不僅可以消塵，而且還能減少截齒磨損。內噴霧方式還具有以下缺點:①內噴霧水量不足，噴水壓力較低;②噴嘴較易堵塞，控制粉塵效果差。在增設了加壓泵后降塵效果大大改善。當噴霧逆風的時候，采煤機前端產生強烈的渦流而使濃度較高的粉塵擴散到采煤機司機處，降低降塵效果且影響工人健康。為此，取消原設置在搖臂頂部的噴嘴，對外噴霧的布置方式和霧流方向進行了改進，利用噴霧引射的方法，迫使這些含塵氣流沿煤壁流動，并在引射噴霧和跟蹤噴霧的作用下進行有效的降塵。

3.3 液壓支架噴霧降塵

綜采工作面液壓支架的支護作業，也是主要的產塵源。移架作業所產生的粉塵受多種因素影響，但最主要的是直接頂板的條件。在移架作業過程中，產塵點多，產塵量大，分散度高。粉塵的產生部位主要是處在工作面風流通道中的支架前半部的架間位置，產生的粉塵在風流作用下極易擴散。針對這些狀況，在掩護支架的頂梁下方安裝噴嘴，進行噴霧消塵。

3.4 清掃、沖洗巷道降塵

為了防止已經落地的粉塵又被吹起而混入風流中污染空氣，應經常清掃和沖洗工作面進風與回風巷道。

3.5 通風除塵

由于空氣中所含粉塵的濃度與風量在一定范圍內成反比，所以通風對沖淡工作面粉塵濃度起著重要的作用。采煤工作面浮游粉塵的形成和擴散受工作面風速和運動形式影響，決定通風除塵效果的主要原因是風速。當采煤機組與其配套的液壓支架以及工作面通風系統確定之后，工作面的斷面和相應的風速就確定下來看，此時如果風速過低，微細粉塵不易排除;過高則落塵會被吹起，將增大空氣中的礦塵濃度，最佳排塵風速一般為1.5～4.0m/s。

4 粉塵控制技術發展趨勢

在多方面的努力下，我國粉塵危害防治工作有了很大的進展，不斷推出新技術、新工藝、新材料、新產品、新設備，但還是不能滿足市場需要，接下來應從以下方面研究和開發: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。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，今后的工作將重點放在向中、高壓噴霧降塵的研究和應用上面。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。

5 結語

總之，綜采工作面的降塵工作對煤礦的安全發展有著重要的意義。因此要建立科學合理的控塵管理機制，采用合理有效的控塵措施，不斷完善和改進控塵方法，使綜采工作面的粉塵狀況得到明顯的改善，促進礦井的和諧、健康、持續發展。

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