煤礦中采掘防塵技術(shù)的應(yīng)用解析

馬如華

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為了滿足日益增大的煤礦需求，采掘技術(shù)得到了不斷提高，煤礦的生產(chǎn)更加高效、高產(chǎn)。與此同時(shí)，采礦現(xiàn)場(chǎng)的礦塵嚴(yán)重地影響了環(huán)境和工作人員的健康，是煤礦治理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。因此，為了保護(hù)環(huán)境，為采掘人員營(yíng)造一個(gè)舒適干凈的工作環(huán)境，成為當(dāng)前煤礦治理中各方關(guān)注的焦點(diǎn)。文章通過(guò)對(duì)現(xiàn)代化煤礦采掘防塵技術(shù)的研究，探析了其在煤礦中的應(yīng)用，以期能夠?qū)γ旱V礦塵的治理有所借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦；防塵技術(shù)；應(yīng)用解析

中圖分類號(hào)：TD714.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）14-0018-01

隨著新科技和先進(jìn)管理模式在煤礦開采中的應(yīng)用，煤礦的開采效率和治理都取得了不同程度的效果，在一定程度上為工作人員營(yíng)造了一個(gè)良好的工作環(huán)境，但是現(xiàn)階段，隨著我國(guó)煤礦生產(chǎn)產(chǎn)量的增多，仍然有大量的煤塵、巖塵等粉塵的產(chǎn)生，并有增長(zhǎng)趨勢(shì)，嚴(yán)重的影響了工作人員的身心健康。因此，煤礦采掘中粉塵的治理刻不容緩。這就要求企業(yè)根據(jù)采礦現(xiàn)場(chǎng)的不同情況，通過(guò)引進(jìn)新技術(shù)，加強(qiáng)管理，制定不同的治理方案，進(jìn)行綜合治理，并不斷的創(chuàng)新煤礦采掘中的防塵技術(shù)，切實(shí)保證工作人員的工作環(huán)境。

1 煤礦采掘中產(chǎn)生粉塵的概述

在煤礦采掘中產(chǎn)生的粉塵主要分為煤塵和巖塵兩類。煤塵主要是由采煤、頂板、裝運(yùn)等過(guò)程產(chǎn)生的，也是礦井現(xiàn)場(chǎng)粉塵的主要來(lái)源；巖塵主要是由于在開采煤礦過(guò)程中，需要地質(zhì)巖石爆破、鉆眼、掘進(jìn)等工作產(chǎn)生的。兩者共同構(gòu)成了煤礦采掘中的粉塵。通常由于不同礦井的煤質(zhì)、地質(zhì)條件和物理?xiàng)l件的不同，以及采掘技術(shù)、通風(fēng)狀況等的不同，產(chǎn)生粉塵的情況也會(huì)有所差異，一般來(lái)說(shuō)，采掘面的機(jī)械化程度越高，開采量越大，所引起的粉塵量就也越高。例如，在無(wú)防塵措施的情況下，機(jī)采粉塵含量高達(dá)1 000～3 000 mg/m3，而綜采則達(dá)到4 000 mg/m3以上。

粉塵危害極大，其主要表現(xiàn)在兩方面，①對(duì)人體健康的危害，由于粉塵顆粒彌漫在空氣中，人們?cè)诤粑鼤r(shí)，若長(zhǎng)期吸入肺部大量的礦塵，就會(huì)影響人們的身體健康，如在礦區(qū)工作的采掘人員患?jí)m肺病的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他工作種類的人群；②煤塵爆炸的危害，一方面，煤塵爆炸嚴(yán)重影響著礦工的生命安全，另一方面，爆炸后產(chǎn)生的煤塵嚴(yán)重污染了空氣，造成空氣污染，危害更多人群。因此，在煤礦采掘中有必要采取有效防塵技術(shù)，來(lái)保障空氣環(huán)境的質(zhì)量，保證工作人員的健康。

2 煤礦采掘中防塵技術(shù)分析及其應(yīng)用

由于不同的采掘方法和不同的地質(zhì)構(gòu)造所產(chǎn)生的粉塵量不同，這就要求煤礦企業(yè)根據(jù)自身的實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)科學(xué)合理的防止技術(shù)，通常可以通過(guò)以下幾個(gè)階段運(yùn)用不同的防止技術(shù)來(lái)降低粉塵的產(chǎn)生量：

2.1 采煤工作面采用的煤塵治理技術(shù)

這個(gè)階段煤層的開采是產(chǎn)生煤塵的主要原因也是源頭，一般可以通過(guò)以下兩種技術(shù)來(lái)防止煤塵的產(chǎn)生量。

①通過(guò)對(duì)煤壁淺孔動(dòng)壓注水，來(lái)減少煤塵的產(chǎn)生量，它通常需要在開采區(qū)的各個(gè)工作面由打眼工用電煤鉆進(jìn)行打眼鉆孔，之后安裝好封孔器，然后用注液槍進(jìn)行注水，在這個(gè)過(guò)程中要注意注水的時(shí)機(jī)，并對(duì)這個(gè)施工過(guò)程做詳細(xì)記錄，包括鉆孔的深度、注水量等。

②風(fēng)水噴霧技術(shù)。鑒于傳統(tǒng)的噴霧設(shè)施噴霧效果不好，不但浪費(fèi)了水資源，還不能有效祛除空氣的粉塵，而采用風(fēng)水噴霧技術(shù)可以有效地降低粉塵的產(chǎn)生，它主要是通過(guò)在上風(fēng)口安裝環(huán)噴霧器，配合防塵網(wǎng)，從而達(dá)到凈化的目的。其工作原理是利用高壓風(fēng)將將水管中的水吹成水霧的形式噴灑在煤層上，通常噴霧器可安置在采掘工作面20 m以外的地方，具有覆蓋面廣，除塵效果好的優(yōu)點(diǎn)。

此外，還需要安裝手動(dòng)的噴霧裝置，根據(jù)煤流量的大小，和干濕度充分調(diào)節(jié)水霧的噴霧量。

2.2 綜采面的防塵技術(shù)

①綜采面的防塵技術(shù)可以通過(guò)應(yīng)用轉(zhuǎn)載機(jī)同步自動(dòng)噴霧技術(shù)，但該技術(shù)相對(duì)麻煩，需要人工控制，通常是安裝一組回風(fēng)凈化幕來(lái)達(dá)到凈化空氣的目的，其缺點(diǎn)明顯，若控制不當(dāng)使得風(fēng)塵得不到有效的控制，或者傳送帶已停止工作，水幕卻正常工作，導(dǎo)致產(chǎn)煤過(guò)濕而影響煤的質(zhì)量，造成水資源浪費(fèi)。

②安裝二次降塵裝置，對(duì)于高濃度的粉塵往往采取一次降塵不能達(dá)到所要求的標(biāo)準(zhǔn)，往往只能將大顆粒半徑的粉塵沉降，當(dāng)時(shí)小顆粒半徑的粉塵仍需要進(jìn)一步祛除，因此，在這個(gè)過(guò)程中就需要安裝二次降塵裝置。通常可以采用采煤機(jī)的負(fù)壓技術(shù)，它主要是利用噴吸裝置對(duì)產(chǎn)生煤塵根源的區(qū)域進(jìn)行噴霧進(jìn)行二次降塵。

例如采用已經(jīng)獲得國(guó)家技術(shù)專利的瓦斯抽放鉆孔降塵技術(shù)，除塵率超過(guò)95%，并且還能避免在清理煤粉時(shí)產(chǎn)生二次粉塵。該技術(shù)可以推廣應(yīng)用至各個(gè)工作面，有效的提高整體的降塵效果。

2.3 掘進(jìn)工作面的防塵技術(shù)

在該工作面中，由于放炮而產(chǎn)生大量的粉塵包括巖塵和煤塵，所以根據(jù)其施工的特點(diǎn)，可采用高壓遠(yuǎn)程放炮自動(dòng)噴霧技術(shù)，在技術(shù)主要是在利用爆炸的沖擊波通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，進(jìn)而控制槍口噴霧裝置進(jìn)行噴水，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程噴霧降塵，該技術(shù)的除塵效率相對(duì)也較高，達(dá)到90%以上，是一種應(yīng)用相對(duì)廣泛的技術(shù)。此外，還有一種常見的技術(shù)是圓柱體形多噴頭噴霧裝置，該裝置由于覆蓋面相對(duì)較窄，不能遠(yuǎn)距離進(jìn)行覆蓋，降塵效果不如前幾種技術(shù)，但是該技術(shù)在全斷面采掘面總能夠有效地防止煤塵的擴(kuò)散，在采掘面中也是常見的除塵技術(shù)。而濕式打眼技術(shù)是一種基本的防塵方法，降塵率能夠達(dá)到85%左右，降塵效果較好。

2.4 煤運(yùn)過(guò)程中的防塵技術(shù)

煤運(yùn)過(guò)程包括兩個(gè)階段：

①井下開采的煤運(yùn)往地面的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程可采用煤眼前后安裝噴霧裝置來(lái)降低煤塵的產(chǎn)生；

②對(duì)開采出的煤進(jìn)行裝運(yùn)的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，受到自然環(huán)境條件的影響較大，例如氣候干燥，季風(fēng)來(lái)臨，煤堆機(jī)車經(jīng)過(guò)等，都會(huì)引起煤塵的大量產(chǎn)生，而雨季又會(huì)影響煤的品質(zhì)。

因此在這個(gè)過(guò)程中需要采用更先進(jìn)的技術(shù)來(lái)達(dá)到降塵的效果，通常可以在個(gè)別點(diǎn)加設(shè)單組弧形噴霧裝置，并且可以在某個(gè)地段增設(shè)噴霧自動(dòng)化設(shè)備，當(dāng)有機(jī)動(dòng)車經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)自動(dòng)噴霧，從而有效的降低煤塵，保護(hù)道床。

2.5 其他技術(shù)的應(yīng)用

①凈化通風(fēng)技術(shù)，通常風(fēng)速、粉塵大小形狀、空氣的濕度都可能會(huì)影響到通風(fēng)除塵的效果，因此，該技術(shù)的可控性較差，常用的設(shè)備有濕式除塵器等。

②自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)。通過(guò)利用高科技檢測(cè)煤塵、巖塵的濃度，超過(guò)一定濃度后轉(zhuǎn)化為報(bào)警信號(hào)，觸發(fā)噴霧裝置，進(jìn)而有效地降低粉塵的含量，目前該技術(shù)還處于研究階段，是未來(lái)除塵技術(shù)的發(fā)展方向。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，煤礦采掘中的防塵技術(shù)可以有效的降低粉塵含量，煤礦企業(yè)需要根據(jù)不同的情況采用不同的方案，采用科學(xué)合理的防塵技術(shù)，以達(dá)到除塵的效果，保證良好的工作環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)煤礦企業(yè)的健康可持續(xù)性的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫明波，董曰喜.現(xiàn)代化礦井采掘防塵技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].煤礦安全，2004，（1）.

[2] 趙海軍.礦井采掘防塵技術(shù)的應(yīng)用研究[J].價(jià)值工程，2011，（33）.

[3] 句海洋，凌標(biāo)燦，葉崢，等.礦井采掘面高效防塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].華北科技學(xué)院報(bào).2014，（2）.

[4] 喬凱，張義強(qiáng)，張東峰.礦井采掘防塵技術(shù)的應(yīng)用研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014，（1）.