井工煤礦采掘工作面綜合防塵方法的探討

王明龍　孟凡平

山東能源棗莊礦業集團（付村）煤業有限公司

井工煤礦采掘工作面綜合防塵方法的探討

王明龍孟凡平

山東能源棗莊礦業集團（付村）煤業有限公司

煤礦粉塵是在煤礦生產過程中產生的煤塵、巖塵的總稱。在煤礦采、掘、運各個工序都產生大量粉塵，不僅礦塵對機械設備的影響非常大，而且嚴重威脅著職工的身心健康。因此，如何有效的降低采掘工作面的粉塵濃度，已經成為當前共同關注的和亟需解決的問題。在目前的生產工藝和設備水平中，采取什么樣的綜合防塵措施才更實用、易裝備、易操作、更有效，成為了煤礦在生產過程中所關注的重點。

煤礦；采掘工作面；綜合防塵；探討

一、概述

煤礦粉塵是指在煤礦生產和建設過程中所產生的各種巖礦微粒統稱，其主要來源是采掘作業。粉塵不僅嚴重威脅著職工的身心健康，可引起塵肺病。而且隨著礦山機械化和自動化程度的提高，礦塵對機械設備的影響就更加突出，高濃度的粉塵也可以加快機械的磨損程度，縮短精密儀器的使用壽命，且具有爆炸性性的煤塵，當積聚到爆炸濃度，達到一定條件時還會發生煤塵爆炸，不僅會造成巨大的財產損失，而且還會威脅人的生命。因此，如何有效的預防和治理井工煤礦采掘工作面煤塵，降低粉塵濃度，采取什么樣的綜合防塵措施才能更實用、易裝備、易操作、更有效，成為了煤礦在生產過程中所需關注的重點和急需解決的問題

二、井工煤礦采掘工作面綜合防塵方法的探討

2.1現階段，井工煤礦采掘工作面綜合防塵的主要方法和原則

現階段、井工煤礦主要圍繞“革、水、密、風、護、管、教、查”八字治理方針，制定綜合防塵措施，以降低產塵率為主，提高降塵率為輔的原則，把工作重心放在采掘工作面的產塵源治理上。

2.2采掘工作面產塵源的主要治理方法。

2.2.1煤層注水

煤層注水是采掘工作面塵源治理重要的方法之一。其原理是通過鉆孔將壓力水和液體溶液注入煤體，使水沿著煤層的層理、節理或裂隙向四周擴散并滲入到煤體中的微孔中去，通過增加煤體水分，來改變煤的物理性質，從而減少煤塵的產生。濕潤煤體的原生煤塵，可以有效地包裹煤體的每個細小部分，當煤體在破碎時避免細粒煤塵的飛揚。這種措施降塵通常可降低粉塵濃度達60%～80%左右。常用的煤層注水措施有：①淺孔動壓注水。利用水泵將水壓入鉆孔，在回采工作面垂直煤壁或于煤壁斜交打鉆孔注水，孔長2～5m，采用封孔器封孔注水；②深孔靜壓注水。深孔靜壓注水方式具有煤體濕潤均勻、濕潤范圍大等優點。它是利用管網將地面水導入鉆孔，從工作面兩巷沿煤層傾斜方向平行于工作面施工孔注水，深孔靜壓注水方式主要適用于長壁式采煤法，鉆孔沿煤層的傾向布置，孔長一般為30～100m，也可采用上向和下向相結合的交叉鉆孔注水方式。

2.2.2濕式作業

煤礦掘進過程中的礦塵主要來源于鑿巖和鉆眼作業。通過現場試驗得出，干式鉆眼產塵量約占掘進總塵量的80%～90%，而濕式鑿巖的除塵率可達90%左右。該方法是在鑿巖、打眼過程中，將壓力水通過鑿巖機、鉆桿送入并充滿孔底，以濕潤、沖洗和排除產生的礦塵。

2.2.3放炮必須使用水泡泥

水炮泥是利用特制的塑料袋裝水，代替粘土炮泥裝入炮眼內，在爆炸的瞬間，水在高溫高壓下汽化，大量水汽急劇向周圍擴散，同時水在爆炸壓力作用下強力滲透到煤體中，從而有效地抑制大量煤塵的產生。

2.2.4噴霧灑水防塵

噴霧灑水是將壓力水通過噴霧器，在旋轉或沖擊力的作用下，使水流霧化成細微的水霧噴射在空氣中，高速流動的水滴與浮塵碰撞接觸后，塵粒被濕潤，通過增加塵粒的重量，達到降塵的目的。噴霧灑水防塵主要方式有：

①采煤機噴霧降塵。

滾筒采煤機一般均安置內、外噴霧，水霧一般從安裝在滾筒上的噴嘴和從安裝在截割部的搖臂、固定箱或擋板上的噴嘴噴出進行降塵；

②掘進機噴霧防塵。

掘進機采用高壓噴霧降塵技術，系統由自控水箱、高壓泵、高壓管路、過濾器、高壓引射噴霧降塵裝置及控制部分組成；

③液壓支架移架自動噴霧降塵技術。

采用在控頂區內安設噴嘴的方法，降低移架時產生的高粉塵濃度；

④轉載點自動噴霧降塵。

在裝巖機上安裝自動噴霧灑水裝置，在裝車點安裝自動噴霧裝置，利用濕潤管濕潤溜煤眼中的煤炭，在落煤高度比較大的地方，應裝設密閉罩或除塵器除塵。

⑤巷道灑水除塵。

除了各工序正常工作時的灑水外，每班還應安排專人對距迎頭50m以內的巷道進行3～5次不間斷灑水，距迎頭100m以內的巷道中至少安設二道風流凈化水幕和二道捕塵網，進行攔截粉塵，減少粉塵飛揚率。

2.3其它降塵方法

2.3.1通風降塵

采用最佳排塵風速和合理的通風方式進行降塵。回采工作面浮游粉塵的形成和擴散，受工作面風速和運動形式控制，決定通風除塵效果的主要因素是風速。當采煤機組及與其配套的液壓支架以及工作面通風系統確定后，工作面的斷面和相應風速即確定下來，從防塵角度出發，合理配置最佳降塵風速，最佳風速隨開采煤體的水分、采煤機的能力和采取的防塵措施不同而不同。掘進工作面施工使用好附臂風筒，起到降低迎頭風速，減少掘進工作面迎頭粉塵的飛揚擴散系數。

2.3.2做好個體防護

個體防護是指通過佩戴各種防護面具來減少粉塵被吸人體內的措施。由于現有防塵措施對呼吸性粉塵的防治并不徹底，呼吸性粉塵彌漫于巷道風流中，所以施工人員必須全部佩戴防塵口罩，個體防護口罩有自吸式防塵口罩、過濾式送風防塵口罩等。個體防護措施的阻塵效率相對比較高，它是解決礦山粉塵危害的一種重要技術措施。

2.3.3利用除塵器除塵

除塵器的工作原理是含塵氣流在其配套風機的引導下進入除塵器，浮塵在過濾除塵段的水霧作用下，使其顆粒濕潤，從而在經過過濾網時較大顆粒的粉塵被阻擋下來，濕潤的含塵氣流接著進入旋流脫水段，在高速旋轉離心力作用下使粉塵和空氣分離，之后，粉塵與水所形成的泥漿流入污水箱排出，凈化后的干凈空氣再被排至巷道中。除塵器主要由過濾除塵段、配套風機、旋流脫水段等三部分組成。除塵器的使用必須符合《煤礦安全規程》的相關規定，并應指定專人進行操作，而且應設專人進行保養，做到定期檢查和維護。

2.3.4強化現場管理，健全各項規章制度

煤礦應建立綜合防塵的組織機構和隊伍，并配備專職測塵人員，加強作業場所的粉塵防治工作，確保采掘工作面的治理，打造舒適良好的工作環境。嚴格執行綜合防塵各項制度、提倡“無塵化礦井”活動，及時采取有效的綜合防塵措施，提升粉塵治理的效果。

三、結束語

煤礦粉塵對煤礦生產和人員的生產安全都有著巨大的危害，煤礦應根據各自的實際條件，采取行之有效的除塵措施，嚴格執行各類綜合防塵制度，科學管理，減少采掘工作面的粉塵，改善作業環境，保障粉塵職業健康，促進礦井的清潔安全發展。