關于煤礦綜采中粉塵治理措施的研究

張忠磊

（重慶市天府礦業有限責任公司 三匯一礦，中國 重慶401535）

0 前言

當前，煤礦粉塵問題日益突出，極大威脅到了工人的身體健康和煤礦生產安全。在煤礦的作業過程中，采煤工作面是粉塵的重要來源。因此，要加強對煤礦綜采粉塵治理。

1 煤礦粉塵

1.1 煤礦粉塵的基本概念

在煤礦生產過程中，煤、巖石和其他物質的細微顆粒隨著煤、巖石的破碎而產生，通常情況下這種細微顆粒被稱為煤礦粉塵，或者稱生產性粉塵或礦塵等。根據礦塵的組成成分不同，通常情況下，煤礦粉塵主要分為煤塵和巖塵兩類。

1.2 粉塵分類

（1）全塵

也稱總粉塵，通常情況下是指在空氣中通過采用敞口采樣器采集到一定時間內懸浮的全部的固體微粒。

（2）呼吸性粉塵

通常情況下是指被吸入人體肺部，并且在一定程度上能夠滯留于肺泡區的浮游粉塵。

（3）浮游粉塵通常情況下是指在礦井空氣中懸浮的粉塵。

（4）沉積粉塵在礦井內部，在自身重力的影響下，進而在一定程度上降落在巷道頂、幫、底板和物體上的粉塵。

（5）粉塵濃度單位體積空氣中所含粉塵的質量(mg／m3)或顆粒數(粒／cm3)。

（6）粉塵粒度分布又稱為粉塵分散度。在含塵空氣中，各種不同粒徑粉塵的質量或顆粒數占粉塵總質量或總顆粒數的百分比。

（7）游離二氧化硅巖石或礦物中沒有同金屬或金屬氧化物結合的二氧化硅。

2 煤礦綜合防塵管理工作現狀

加大綜合防塵管理，創建無塵化清潔型礦井是煤礦綜合防塵管理的目標，粉塵是煤礦五大災害之一，一方面，粉塵具有爆炸危險性，粉塵爆炸引起的損失不亞于瓦斯爆炸；另一方面，礦井中的呼吸性粉塵吸入肺部可能引起塵肺病，影響工人身體健康；再有大量的礦塵排入大氣，也會嚴重的污染環境。 隨著煤礦采掘機械化程度的提高和生產強度的加大，礦塵的生成量也急劇上升，尤其是煤礦綜采工作面，在割煤、移架的過程中，產塵的粉塵濃度比較高，不僅降低了工作場所的能見度，而且也影響安全生產。工作人員長期吸入礦塵之后，輕者會患有呼吸道炎癥，重者會患有塵肺病，嚴重危害人們的身體健康。當煤塵濃度條件具備一定程度的情況下，就會引起燃燒或煤塵爆炸，釀成嚴重礦井災害事故。 在我們實際工作中采用了煤層注水、工作面系統安設噴霧系統等措施后，在綜采工作面（以朔里礦N328 綜采工作面為例）產塵源煤機割煤、 落煤點的全塵濃度345.8mg/m3， 呼吸性全塵濃度111.9mg/m3；司機點全塵濃度320.5mg/m3，呼吸性粉塵濃度90.1mg/m3。工作面生產期間，風巷粉塵濃度達到180.8mg/m3。 粉塵濃度較高，割煤機噴霧不能覆蓋煤機割煤時產生的塵源，加上現有的綜合防塵措施效果不好，導致粉塵濃度較高。

3 煤礦粉塵的危害

粉塵不僅是煤礦安全生產的大敵，也是職工健康的隱形殺手。 如前所述，露天煤礦開采強度大，機械化程度高，生產中伴生了大量粉塵，受氣象條件的影響隨風飄揚；而沉降后的粉塵也很容易二次飛揚，致使空氣質量下降。粉塵對人體健康、機電設備、安全生產等多方面均有嚴重的危害。

3.1 損害職工健康

職工長期接觸生產性粉塵，除引起人體咽炎、鼻炎等一些常見病外，極易引起塵肺病。有關統計資料顯示，自19 世紀50 年代我國建立職業病制度以來，已累計有超過14 萬礦工死于塵肺病，粉塵引起的塵肺病人數也占全國工業系統塵肺病人數的40%，高居各行業首位。

3.2 加速設備磨損

礦山設備部件混入粉塵后造成磨損加劇，導致設備壽命縮短。 特別是對葉輪等轉速很高的大型風扇， 由于通過的風速可達每秒幾十米，空氣中裹挾的粉塵對葉片的磨損尤為嚴重。例如，部分精密儀器要求必須提前對進入的空氣進行過濾和凈化處理。

3.3 影響安全生產

作業場所粉塵濃度高使能見度降低，操作人員不能清晰地看到周圍的事物，容易發生操作錯誤而引發事故。特別是道路交通方面，對安全行車造成了極為不利的影響，由于道路粉塵影響了司機視野，只能低速行駛，從而降低了運輸效率，甚至造成嚴重的交通事故。

3.4 污染礦區環境

露天煤礦作業區、排土場、礦區道路、選煤廠等都是粉塵集聚區，其特點是粉塵量大，影響范圍廣。據有關報道，我國西部地區的部分露天煤礦已成為局部沙塵暴的源頭之一。

4 煤礦綜采工作面粉塵防治技術設計

綜采是煤礦綜合機械化采煤的簡稱；一般指機械化率達到95%以上，綜采工作面防塵越來越受到重視，煤礦粉塵是礦井五大災害之一，隨著綜采工作面綜合防塵要求和技術的大大提高，很多煤礦現在投入資金用于安裝設備和防塵措施，重點完成一些優質采掘工作面、井底車場及變電所等，完成了監控系統升級改造；各采掘隊組配齊了探放和排放水設備，實現了探掘分離；裝備了斜井架空人車、蓄電池變頻電機車、“虹膜”安全考勤裝置，提高了礦井的安全系數；改造了406 變電所環形供電設施；改造了通風系統，安裝了防塵管路9500 米，增設自動凈化水幕12 組； 建立和完善了安全風險抵押機制等系列安全保障措施和制度；構建安全管理體系，推行了“金字塔”安全管理法、“手指口述法”“崗位描述法”。另外，成功研制的煤層注水配套設備專門治理粉塵取得非常好的效果。研究切實可行的煤層注水濕式鉆孔作業中水對環境污染的問題防治技術，將有助于進一步有效地降低以往煤層注水封孔過程中存在的問題，粉塵濃度、改善作業環境的勞動衛生條件。而且把煤層注水封孔技術和鉆孔作業時防塵措施結合起來，效果就非常明顯。

5 煤礦綜合防塵技術應用措施

煤塵的產生主要有采煤工作面的產塵、掘迸工作面的產塵、其他地點的產塵。 防塵設施的設置非常重要，主要有以下幾點：

（1）要求掘進機內外噴霧完好，且掘進時噴霧常開，能保證正常使用。

（2）在轉載機尾以外5m 設置一道移動式凈化水幕，外距此道凈化水幕20-30m 處再設置一道凈化水幕。 掘進時隨工作面推移而凈化水幕向工作面移動且保持正常使用。

（3）綜掘面距掘面正頭50-100m 范圍內由施工連隊負責設置兩道全斷面牢固可靠的捕塵網，隨工作面推進而推移。

（4）施工連隊每班對掘進工作面50m 內的巷道每班次實施沖洗巷道，無積塵現象。

（5）錨噴支護作業，必須采用濕式鉆孔。噴漿回風流側20-30m 范圍內必須至少設置一道凈化水幕。

（6）工作面掘進、實施防突預測，效檢時保證工作面20m 范圍內噴霧打開一道正常使用。

（7）皮帶機頭、刮板機轉載點處必須按標準設置噴霧。

（8）皮帶機頭、刮板機轉載點處20m 范圍內巷道每班次實施沖洗巷道，確保無積塵。

6 煤礦粉塵防治管理措施

6.1 建立合理的通風除塵系統

所謂礦井通風，通常情況下是指借助機械或自然動力，向作業點連續地供給新鮮空氣，對有毒、有害的氣體和粉塵進行稀釋并排除，同時對礦內氣候條件進行調節。

6.2 建立和完善檢查管理制度

通過對職工進行防塵知識培訓， 進而在一定程度上做好防塵、保護工作，成立專門的組織機構，建立和完善檢查管理制度。首先加強維修和管理現有的通風除塵系統、通風設備，在一定程度上確保通風效果。 其次定期對接觸塵毒的人員進行身體檢查。

6.3 個體防護

所謂個體防護，通常情況下是指通過佩戴各種防護面具，進而在一定程度上減少吸入體內粉塵的數量。 目前，個體防護用具主要有自吸式防塵口罩、過濾式送風防塵口罩、氣流安全帽等，煤礦工人借助這些護具能呼吸凈化過的清潔空氣，同時對正常工作不構成影響。 個體防護措施具有較高的阻塵效率，在一定程度上降低礦山粉塵對礦工身體健康的危害，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。

7 結束語

隨著人們對煤礦開采防塵技術的重視程度不斷提高，科學合理改善煤礦綜采過程，保證煤塵產量最小，加強防塵管理工作，只有這樣才能有效治理煤礦粉塵。

［1］王鵬飛,馮濤,劉榮華.綜采工作面空氣幕隔塵理論研究[J].安全與環境學報,2012,20(05)：12-13.

［2］孫艷玲,劉煙臺,王德江.煤礦采掘引起粉塵污染與防治[J].遼寧工程技術大學學報,2012,15(04)：25-26.