降低煤礦井下粉塵的實踐與應用

摘要：隨著科技水平的發展，煤礦生產機械化的程度越來越高，但是，機械化程度的提高也導致井下粉塵的生成量越來越多，井下工作人員接觸的粉塵也越多，井下工作人員長期在充滿粉塵的空間中作業，很容易患塵肺病。本文主要介紹平頂山煤礦集團六礦在控制粉塵方面的實踐與應用。

關鍵詞：煤礦 井下粉塵 控制措施

1 概述

平頂山煤業集團位于河南省中部，地跨許昌、平頂山以及開封三室，是一家跨行業、跨區域，以煤炭生產為主的一家大型煤、電、化協調發展的大型能源化工企業，平頂山煤礦集團地理位置十分優越，臨近我國南方主要煤炭消費區域，交通十分便利，所產的煤炭通過焦枝鐵路、長江水道抵達華東、中南等十多個省市之中，是國家規劃建設的十三家大型煤炭基地之一。近些年來，隨著科技水平的發展，煤礦生產機械化的程度越來越高，平頂山煤業集團六礦同樣得到了迅速的發展。但是，機械化程度的提高也導致井下粉塵的生成量越來越多，井下工作人員接觸的粉塵也越多，井下粉塵作為煤礦生產中巖塵以及細微煤塵的總稱，對井下工作人員的身體健康有著較大的威脅。為了降低粉塵的濃度，杜絕事故的發生，平頂山煤礦集團六礦采取了綜合的管理措施，加強了技術攻關，取得了良好的防塵效果。

2 降低煤礦井下粉塵含量的措施

為了預防和杜絕井下煤塵超限，保護煤礦職工身心健康，我礦井下預防粉塵超限和杜絕粉塵二次飛揚，主要采用風水聯動噴霧系統、裝載點封閉式自動噴霧降塵系統、煤塵注水降塵系統、電控灑水噴霧裝置等降塵設施，取得了良好的效果，下面就對降塵的措施進行詳細介紹。

2.1 風水聯動噴霧系統的應用

風水聯動噴霧系統是一種常用的防塵裝置，風水聯動噴霧系統的應用可以將被動防塵轉化為主動降塵，可以在源頭上控制煤塵，防塵效果十分明顯，此外，這種方式可以及時吸濕迎頭炮煙，提高對迎頭的利用率，也減小了由于迎頭消煙能見度低引發的施工隱患，這種裝置制作容易、結構簡單，投資少、效益高。該種裝置在首次使用時需要將進風管控制閥門開啟，而后將進水管控制閥門開啟，這樣，水就可以在風的壓力之下形成直徑約20m的噴霧團，這個噴霧團可以對塵源發生作用，達到降塵的目的，同時，噴霧的射程還可以通過調節噴霧頭與進風管之間的距離來調節，指導實現最佳的噴射效果，在射程調節好之后用壓螺絲將其擰緊，這樣就可以防止漏水。風水聯動遠程噴霧的射程較遠，可以達到20m，可以直接對塵源作用，也可以迅速的稀釋炮煙，此外，還可以迅速改善爆破后的工作環境，為安全生產打造堅實的基礎，且設備的安裝簡單，成本低廉，性能和效益都令人滿意。

2.2 裝載點封閉式自動噴霧降塵的應用

轉載點是煤礦中產生粉塵的連讀點源，粉塵量大，粉塵濃度高，是煤礦井下粉塵治理的重要環節之一。我礦通過計算研究采取了自動噴霧灑水裝置進行除塵，自動噴霧除塵裝置的防塵罩可以將皮帶機裝載區域全部堵蓋，在防塵罩頂部留有進水管，防塵罩安裝好自動噴霧灑水裝置，噴頭則使用五孔噴頭，在皮帶機工作的過程中，輸送機上的物體為拋物線射出的狀態，就會直接推動沖擊桿，將注液槍閥門打開，噴霧頭就會對著飛揚的煤塵灑水，粉塵與水霧會相互碰撞，與此同時，防塵罩中還會出現局部漩渦，這個局部漩渦就會在一定程度上增加塵粒與霧粒的碰撞概率和碰撞速度，直到煤塵粘結成為較大的塵團，進而發生沉降，在輸送機停止運轉之后，沖擊桿就會在自重的作用下下落，繼而停止噴水。這個裝置可以有效的簡化除塵措施以及防塵程序，可以將粉塵的范圍控制，將其縮小至一個較小的范圍內，防止粉塵發生擴散的情況，事實證明，封閉式自動噴霧降塵的除塵效果顯著，降塵效率良好。

2.3 煤塵注水降塵

我礦還在超前動壓面中使用了雙巷靜壓深孔注水的方法進行降塵，這種方式對于超前壓力影響范圍可以達到50到60米，因此，選擇超前工作面約40到50米的范圍進行注水，選擇頂底板的完整處在距離底板500到600mm的位置，在煤壁間距10m的位置進行鉆孔，鉆孔的直徑控制在50mm，封孔的深度要超過煤壁邊緣卸壓帶的寬度，并控制在距離孔口3m的位置，鉆孔使用雙巷對錯的方式進行布置，保持與頂板平行，鉆孔深度為30m，工作面使用直徑為10mm的液壓膠管，在注水孔的附近接好截止閥，注水時間控制在10d，注水的壓力控制為5Mpa左右。

煤塵注水的除塵原理包括以下幾方面：

①注水可以侵潤媒體中的原生煤層，令煤層失去飛散力；

②注水的水分子在進入原生煤層之后，可以有效的將媒體的每個細小部分進行包裹，如果媒體在開采中發生破碎，也不會出現煤塵飛揚的情況；

③注水可以增加媒體的塑性，減弱其脆性，當媒體受到外力的作用后，許多脆性就會破裂變成塑性形變，這就在很大程度上減少媒體稱為塵粒的可能性，減少煤塵的產生。

2.4 定時電動噴霧降塵

我礦在主要進風巷、軌道上下山等巷道中安裝了定時電動噴霧降塵系統，以便消除粉塵，凈化風流。定時電動噴霧降塵系統由控制箱、光控傳感器、防爆電磁閥、噴霧裝置四個部分組成，可以按照24h的時間制式任意的設置打開與關閉噴水的時間，此外，定時電動噴霧降塵系統還帶有感應裝置，當裝置感應到有人通過灑水地點時，可以自動延時或者停止灑水，這就實現了在無人狀況下，巷道內部自動除塵的功能，且定時電動噴霧降塵系統中安裝了備用電池，即時停電，也會按照設定的程式進行運作，不會受到停電等因素的影響，定時電動噴霧降塵系統在我礦的應用收到了良好的效果。

2.5 電控灑水噴霧裝置

我礦還根據煤礦的實際情況設置了電控灑水噴霧裝置，這種電控灑水噴霧裝置的應用取得了良好的除塵效果，該設備并不需要人工的灑水降塵，也不需要投入復雜的設備，具體的設置方法就是在供水管路中每個30m設置好一個出水閥門，每個出水閥門中接好一個電磁閥，繼而再使用高壓膠管將噴霧裝置與電磁閥相連，在鋼管的各個方向均可以設置好多個噴頭。具體噴霧的時間根據巷道實際情況來設定，一般噴霧的時間設定為5到8min，此外，還需要用電纜將電磁閥進行并聯，控制的開關可以設置在斜巷之內，這樣，只需要5到8min就可以完成一個噴霧流程，當上車場的開關合閘時，電磁閥就可以全部打開，每個噴霧點都可以進行自動噴霧，這樣，在風速的作用下就可以對整個巷道起到降塵的作用。

3 結語

總之，煤礦井下粉塵的處理成效與煤礦的安全生產和井下工作人員的身體健康息息相關，除了要完善煤礦的技術管理水平，提升井下工作人員的自我保護意識以及整體素質以外，還要進一步的完善煤礦粉塵的綜合治理技術。近年來，平頂山煤礦集團六礦采用了風水聯動噴霧系統、裝載點封閉式自動噴霧降塵系統、煤塵注水降塵系統、電控灑水噴霧裝置等降塵設施，收到了良好的降塵效果，但是，仍然有進步的空間，因此，在下一階段，還可以積極的引進國內外的除塵新技術，為煤礦的安全生產創造一個適宜的環境。

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