淺談煤礦井下綜合防塵技術措施

楊守峰

（山東肥礦技師學院，山東 肥城271600）

0 概述

在煤礦井下生產過程中，如鉆眼作業、炸藥爆破、掘進機及采煤機作業、頂板管理、裝載及運輸等各個環節都會產生大量的礦塵。其中采煤工作面產塵量占45%~80%；掘進工作面產塵量占20%~38%；錨噴作業地點產塵量占10%~15%；運輸通風巷道產塵量占5%~10%；其他作業地點占2%~5%。礦塵具有很大的危害性，礦塵污染工作場所，危害人體健康，引起塵肺病，煤塵在一定條件下可以爆炸，加速機械磨損，縮短精密儀器使用壽命，降低工作場所能見度，增加工傷事故的發生。

煤礦井下綜合防塵技術是指采用各種技術手段減少粉塵的產生量，降低空氣中粉塵的濃度，以防止粉塵對人體、煤礦等產生危害的措施。根據我國煤礦積累的豐富防塵經驗，大體上將綜合防塵技術措施分為通風除塵、濕式作業、凈化風流、個體防護及一些特殊的除塵、降塵措施。

1 煤礦井下綜合防塵技術措施

1.1 通風除塵

通風除塵的作用是稀釋并排出煤礦井下空氣中的粉塵。通風除塵是稀釋和排出作業地點懸浮粉塵，防止其過量積聚，防止作業地點粉塵濃度超限的有效措施。

排出井巷中的浮塵要有一定的風速，把能使呼吸性粉塵（≤5μm）保持懸浮并隨風流運動而排出的最低風速稱為最低排塵風速，把能最大限度排除浮塵而又不致使落塵二次飛揚的風速稱為最優排塵風速。《煤礦安全規程》規定采掘工作面最高容許風速為4m/s。一般說來，掘進工作面的最優風速為0.4~0.7m/s，機械化采煤工作面為1.5~2.5m/s。

1.2 濕式作業

1.2.1 濕式鑿巖（鉆眼）

濕式鑿巖（鉆眼）是一種濕式作業的方法，它是指在鑿巖和打鉆過程中，將具有一定壓力的水通過鑿巖機送入正在鉆進的鉆孔孔底，濕潤并沖洗和排出產生的礦塵，降塵率一般可達90%以上。采取濕式鑿巖（鉆眼）能有效降低掘進工作面的產塵量。

1.2.2 灑水及噴霧灑水

灑水降塵是用水濕潤沉積于煤堆、巖堆、巷道周壁、支架等處的礦塵。煤礦井下灑水可采用人工灑水或噴霧器灑水。對于生產強度高，產塵量大的設備和地點，還可設自動灑水裝置。

噴霧灑水是將壓力水通過噴霧器（噴嘴），在旋轉或（及）沖擊的作用下，使水流霧化成細微的水滴噴射于空氣中。研究表明，在掘進機采用低壓灑水，降塵率為43%~78%，而采用高壓噴霧時達到75%~95%；炮掘工作面采用低壓灑水，降塵率為51%，高壓噴霧達72%，且對微細粉塵的抑制效果明顯。

（1）采煤機噴霧灑水

采煤機的噴霧系統分為內噴霧和外噴霧兩種方式。采用內噴霧時，水由安裝在截割滾筒上的噴嘴直接向截齒的切割點噴射，形成“濕式截割”；采用外噴霧時，水由安裝在截割部的固定水箱上、搖臂上或擋煤板上的噴嘴噴出，形成水霧覆蓋塵源，從而使粉塵濕潤沉降。

（2）綜放工作面噴霧灑水

一是專業的角度。強調從財政視角看金融，分析不平衡不充分發展在財政金融領域的具體表現，找準監管的著力點。將資金流向作為關鍵變量，規范引導金融資源有序流動，努力在防范財政風險與金融風險相互轉化的同時，促進金融更好服務實體經濟。

綜放工作面具有塵源多、產塵強度高、持續時間長等特點。為了有效地降低產塵量除了實施煤層注水和采用低位放頂煤支架外，還要對產塵點進行廣泛的噴霧灑水。綜放工作面產塵點主要有放煤口、支架之間、轉載點、破碎機出口、煤倉、溜煤眼及運輸過程等處產生的粉塵，對以上產塵點實施噴霧灑水。

（3）掘進機噴霧灑水

掘進機噴霧分為內噴霧和外噴霧兩種。較好的內外噴霧系統可使空氣中含塵量減少85%~95%。掘進機的外噴霧采用高壓噴霧時，噴霧水壓控制在10~15MPa范圍內，除塵效率可達75%~95%。

1.3 水炮泥與水封爆破

1.3.1 水炮泥

即用一個或幾個盛水的塑料袋放在炮眼內，爆破時使水分散，起到降塵作用。水炮泥在炮眼內的裝填方式有兩種：一種是炮眼底裝炸藥，其后裝水炮泥，最后是粘土炮泥；另一種是炮眼底裝一個水炮泥，其后裝炸藥，再裝一個水炮泥，最后是粘土炮泥。后者使用效果較好。

1.3.2 水封爆破

水封爆破是指借炸藥爆炸所產生的壓力將水壓入煤層使之濕潤的一種降塵方法。水近似不可壓縮，爆破時，不僅可以滲入煤層，有助于提高爆破效果，而且水的汽化更能起到降塵作用。炮眼內的炸藥先用炮泥堵好，在內部炮泥與眼口炮泥之間，插入細注水管注水，注滿后抽出細注水管并將炮泥上的小孔堵塞。使用的水壓應不致沖毀炸藥或炮泥。

1.4 凈化風流

凈化風流是使井巷中含塵的空氣通過一定的設施或設備，將礦塵捕獲的安全技術措施。目前使用較多的是水幕和濕式除塵裝置。

1.4.1 水幕凈化風流

水幕是在敷設于巷道頂部或兩幫的水管上間隔地安上數個噴霧器噴霧形成的。噴霧器的布置應以水幕布滿巷道斷面盡可能靠近塵源為原則。水幕控制的方式可根據巷道條件，選用光電式、觸控式或各種機械傳動的控制方式，凈化水幕的安設位置一般為：

（1）巷道中產塵源凈化水幕，安設在塵源下風側5m~10m巷道內；（2）掘進回風流凈化水幕，安設在距工作面30m~50m巷道內。

（3）采煤回風流凈化水幕，安設在距工作面回風口10m~20m回風巷內。

（4）采區入風流凈化水幕，安設在風流分叉口支流內側20m~50m巷道內；

（5）礦井總入風流凈化水幕，安設在距井口20m~100m巷道內。

1.4.2 濕式除塵裝置

除塵裝置（或除塵器）是指把風流或空氣中含有的固體粒子分離并捕集起來的裝置，根據是否利用水或其他液體，除塵裝置可分為干式和濕式兩大類，煤礦一般采用濕式除塵裝置。

1.5 個體防護

煤礦各生產環節，盡管采取了多項防塵措施，但也難以使各作業地點粉塵濃度達到衛生標準，有些作業環節的粉塵濃度甚至嚴重超標，所以，個體防護是綜合防塵工作中不容忽視的一個重要方面。

個體防護是指通過佩戴防塵面具以減少人體吸入粉塵的最后一道措施。防塵面具的作用是將含塵空氣中的粉塵通過過濾材料過濾，使人體吸入潔凈的空氣，防止空氣中的粉塵進入呼吸系統，從而避免接塵人員受到粉塵的危害。目前的防塵面具可分為過濾式和隔離式兩大類。一般說來，氧氣含量大于18%、粉塵毒害性及產塵量不大的工作場所可使用過濾式防塵面具，而氧氣含量小于18%、粉塵毒害性大或產塵量大的作業場所可使用隔離式防塵面具。

個體防護的防塵用具主要包括：防塵面罩、防塵帽、防塵呼吸器、防塵口罩等，其目的是使佩戴者既能呼吸凈化后的潔凈空氣，又不影響正常操作。

2 結束語

煤礦綜合防塵是采用各種技術手段減少粉塵的產生量、降低空氣中的粉塵濃度，防止粉塵對人體、煤礦等產生危害的措施。煤礦綜合防塵措施的應用涉及到鉆眼作業、炸藥爆破、掘進機及采煤機作業、頂板管理、裝載及運輸等各個環節，只有在以上各個環節落實好防塵措施，才能最大限度地降低煤礦井下空氣中粉塵的濃度，改善井下作業環境，降低煤礦職業病，防止煤塵爆炸事故的發生，從而為煤礦的安全生產提供了保障。

［1］張國樞,主編.通風安全學[M].徐州:中國礦業大學出版社,2008.

［2］胡衛民,主編.礦井通風與安全[M].徐州:中國礦業大學出版社,2009.

［3］寧尚根,主編.礦井通風與安全[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2010.

［4］靳建偉,主編.煤礦安全[M].北京:煤炭工業出版社,2011.