淺析下溝煤礦綜掘工作面綜合防塵技術

曹劍

摘要：近些年來，隨著礦井機械化程度的不斷提高，大規模綜掘設備的普遍使用，綜掘工作面作業環境粉塵污染較為嚴重。本文主要通過對下溝煤礦在ZF2403工作面運輸順槽掘進工作面的綜合防塵方面的技術研究，探索出一套適合于綜掘工作面的除塵措施，并起到了良好的效果。

關鍵詞：綜掘工作面；綜合防塵；技術

隨著礦井機械化程度的不斷提高，綜合機械化掘進設備的普遍應用，綜掘工作面粉塵的濃度在不斷加大，作業環境惡化，嚴重危害作業人員的身體健康，影響礦井安全生產。因此，開展掘進工作面的粉塵綜合防治工作，對于改善掘進作業環境，保障職工身體健康，促進礦井安全生產，具有重大意義。

1綜掘工作面概況

下溝煤礦ZF2403工作面運輸順槽布置在煤層中，巷道斷面為矩形，寬4.8m，高3.1m，設計長1500m，頂板采用高強度錨桿配合8#鐵絲網及w鋼帶組合支護，兩幫采用高強度錨桿配合8#鐵絲網及w鋼護板進行支護，錨桿間排距1000*1000m m，并采用φ22*7300mm高強度錨索補強。工作面采用兩臺BKD-2x30型對旋局部通風機和φ 800mm柔性風筒供風，供風量為680～260m 3/min，風筒懸掛在巷道右幫頂部，距離迎頭≤10m。煤層的完整性較好，煤塵爆炸指數在30%以上，煤塵具有爆炸危險性。

2粉塵的危害

粉塵主要是指煤礦生產過程中產生的微細粉塵和巖塵的總稱。通常又把粉塵分為：浮塵和落塵。兩種狀態相對存在，隨溫度、濕度和風速等條件的改變而相互轉化。

2.1粉塵對人體的危害。人體肺部長期吸入大量的粉塵，就可能患塵肺病。煤礦生產中，塵肺病都是人體肺部長期吸入大量的粉塵所致，是一種嚴重的礦工職業病，工人一旦患病，當今的醫學水平還很難徹底治愈。據衛生和科研部門統計，煤矽肺約占塵肺總人數的70%-80%：矽肺約占20%-30%：煤肺約占5%-10%。

2.2煤塵爆炸的危害。煤塵爆炸是空氣中氧與煤塵急劇反應的過程。煤塵爆炸產生高溫、高壓和生成大量有毒有害氣體，又破壞井巷，毀壞設備，傷亡人員，甚至導致整個礦井毀壞，嚴重地威脅安全生產和人員生命安全。

3綜掘工作面產塵分析

ZF2403運輸順槽掘進過程中，采用EBZ-160型掘進機掘進，采用SSJ650/90型伸縮式皮帶機及刮板機相互配合進行掘進過程中的煤炭運輸。頂部采用MQT型錨桿鉆機支護，幫部采用ZQS40/3.0風煤鉆進行支護作業。因此，礦井綜掘工作面粉塵的主要來源為：（1）掘進機掘進過程中煤體破碎所產生的粉塵，占掘進粉塵產生量的80%。（2）支護作業時，錨桿鉆機打眼過程產生的粉塵。（3）跨落后的煤巖裝運過程中，與裝運的刮板機或皮帶機落差等發生碰撞或摩擦所產生的粉塵。（4）巷道內煤塵受通風作用所產生的次生粉塵。

4綜合防塵技術

4.1通風除塵。ZF2403運輸順槽掘進工作面采用壓入式通風，采用KCS-225ZZ礦用濕式振弦除塵風機除塵，局部通風機與除塵風機為長壓短抽方式布置。除塵風機安裝在綜掘機后部轉運小皮帶上部，工作時將粉塵氣體與加濕噴霧水充分混合，各種粒徑的粉塵顆粒通過吸濕并高速碰撞后形成大顆粒的泥粒，以設定的切向速度進入旋流密度分離裝置；在旋流密度分離裝置中，高速旋轉的氣、水、泥三相混合氣體在離心力場中根據粒徑和密度分層，泥粒、大顆粒的水珠加速靠近并吸附到筒壁上排出，帶有小水珠的干凈空氣在再經水氣分離后排出，從而達到空氣凈化效果。

4.2噴霧灑水降塵：（1）綜掘機噴霧系統。掘進作業時，采用綜掘機內、外噴霧系統進行除塵。外噴霧供水壓力為1.5MPa，直接通過噴霧架噴出。內噴霧供水壓力為3MPa，分成兩路，一路經截割電機（冷卻截割電機）噴出，另一路由截割頭內噴出。內外噴起到滅塵和冷卻截齒的作用。在進行掘進作業前，應先啟動內噴霧，以避免噴嘴堵塞，影響噴霧。（2）轉載點噴霧系統。在后運皮帶機、刮板輸送機的卸載點處上方0.3m處安設觸控自動噴霧裝置，當運輸系統載荷運輸時，觸控傳感器感應到皮帶機上的煤料后，自動噴霧灑水，無煤料時，一定時間內自動停止噴霧作業。（3）灑水降塵。礦井規定，掘進工作面50m范圍內巷道及設備，每天至少清洗一次；50m以外巷道及設備，每5天要對其進行沖刷清洗。

4.3濕式作業。頂板支護作業采用M0T-130/3.2型氣動錨桿鉆機施工，該鉆機配有濕式打眼系統，高壓水通過中空鉆桿，由鉆頭流出，當進行鉆空作業時，直接形成煤泥水，有效的防止了粉塵飛揚。幫部支護采用ZQS40/3.0風煤鉆施工作業，該機具無降塵系統。因此，在作業過程中，需采用單管路供水對施工眼口進行人工噴霧降塵。

4.4凈化風流。在掘進工作面以外35m處、50m處，分別設置兩道凈化水幕捕塵網。捕塵網采用金屬窗紗網對巷道進行全斷面封閉。在軌道運輸側設置兩合對開門。掘進或支護作業時，打開凈化水幕噴霧開關，水幕噴向捕塵網，形成捕塵的水簾，吸附工作面產生的煤塵，有效阻隔粉塵的傳播，達到降塵效果。

4.5個體防護。各環節雖然采取了一系列有效的防塵措施，但仍會有少量微細礦塵懸浮于空中。個體防護是防止礦塵對人體危害的最后一道關口。礦井要求所有接觸礦塵作業人員必須佩戴防塵口罩、防塵耳塞和防塵眼鏡等個體防護用具。

5效果分析

ZF2403運輸順槽綜掘期間，上述措施的采取，從源頭上控制了粉塵的傳播。經連續2個月的實測，掘進期間全塵濃度平均在19mg/㎡以下，呼吸性粉塵濃度平均在4.3mg/㎡以下，略高于國家標準。運輸、支護期間全塵濃度5.6mg/㎡，呼吸性粉塵濃度2.1mg/㎡，低于國家標準。

總結：實踐表明，煤礦粉塵危害的治理工作是一個漫長而復雜的過程。采用綜掘工作面綜合防塵措施，不僅能夠顯著提高粉塵治理效果，而且對凈化作業環境粉塵污染，確保作業人員身體健康，提高礦井安全管理水平都起著不可忽視的作用。提高作業人員對粉塵防治工作的重視，嚴格落實各項防塵措施，尊重科學，不斷開發新的防塵方法，粉塵的治理工作就會呈現一個良好健康的發展局面。