關于礦井綜合防塵技術的分析研究

王延清

摘?要：礦井防塵工作歷來是礦產開采中的重要內容，也是安全工作的難點環節之一。礦井中的大量粉塵不僅會對人體造成危害，還會誘發爆炸風險，引發重大的安全事故，從行業發展的角度而言，對于礦井綜合防塵技術的研究迫在眉睫。基于此，本文對粉塵的界定與危害進行闡述，并結合礦井的實際現狀對綜合防塵技術的應用進行分析，從而推進礦井綜合防塵技術的應用，促進礦產開采行業的安全與持續發展。

關鍵詞：礦井;綜合防塵;技術分析

目前，隨著我國社會安全意識的提升，礦產開采行業在長期的安全治理中成效顯著。然而，由于機械化應用水平的提升，在礦井作業過程中會產生大量的粉塵，致使影響礦井作業安全的因素增多，也給礦產開發企業的安全工作帶來嚴峻挑戰，因此，目前最為緊迫的安全問題主要表現在礦井的粉塵領域，加大礦井綜合防塵技術的應用，將有效改善礦井作業安全環境，為企業生產安全和作業人員安全提供安全保障。

1 礦井粉塵概述

1.1 粉塵的界定

礦井中由于使用機械化作業，并且空氣流通條件相對較差，粉塵的產生不可避免。礦井中的粉塵主要是指在空氣中長時間懸浮的固體微粒，由于其質量較輕、體積極小，能夠長時間的在空間中懸浮。經過實踐測定，礦井生產中無防塵措施條件下，井下綜放工作面粉塵的濃度可達2000-3000mg/m3，綜掘工作面粉塵濃度約為500-1000mg/m3，炮掘工作面粉塵濃度為50-100mg/m3。一般而言，礦井作業中所產生的10μm左右的粉塵，沉降時間約4-9小時;1μm左右的粉塵沉降時間達數十天，而0.5μm左右的粉塵將長期懸浮。[1]

1.2 粉塵的危害

礦井作業中所產生的粉塵具有較大的危害，其主要包括對作業人員的危害和作業安全的危害。礦井中粉塵粒徑較小，懸浮于空氣之中，且礦井空氣流通量低于地面，使作業人員井下大量吸入粉塵，長些以往將對人體的肺部產生極大的危害，導致嚴重的肺部功能障礙和病變。另外，一般礦井作業中以煤礦開采為主，由于煤礦粉塵具有爆炸性，在達到礦井中粉塵量達到一定的濃度時，會產生劇烈的爆炸而造成嚴重的安全事故。根據研究數據推算，礦井中粉塵濃度的安全下限為30-50mg/m3，上限為1000-2000mg/m3。其就爆炸力而言，300-500mg/m3為最強爆炸值，并且當火源溫度為650-990℃時將會引發粉塵爆炸。

2 礦井綜合防塵技術應用分析

2.1 智能定位噴霧防塵控制系統

礦井中對綜采工作面智能系統的應用將極大的提升防塵的效率，它利用安裝在采煤機、液壓支架等位置的無線檢測信息傳感器，將實時的粉塵濃度監測信息進行傳輸，以對機械割煤、放煤及移架等作業位置實施實時的監測，并根據割煤、放煤及移架等作業位置的變化，選擇在作業風流的下方實現數道噴霧的自動順序的控制，并可根據變化提供延時功能，延時功能即根據機組先進的速度及所需噴霧量的多少，進行自動的配置與調整，使噴霧開啟與關閉更加智能化，從而實現噴霧系統的自動跟蹤式防塵、降塵，以更有效的控制采掘區的作業粉塵濃度，使礦井作業綜采工作面的粉塵濃度始終處于安全范圍，確保作業過程的安全。

2.2 礦井大功率除塵風機

礦井通風效果不佳是礦產開采中的常見問題，也是粉塵危害的主要原因之一。在綜掘工作面安全井下大功率除塵風機，將有效的改善作業區空氣流通能力，使作業粉塵能夠快速的排出礦井。大功率除塵風機可以在礦井作業過程中，依托綜掘機上的負壓風筒的口進入氣液分離箱，并依賴分離箱中的水霧對粉塵進行加濕，形成水包塵類型的霧沫，并將霧沫送達絲網除霧器進行分離吸附，在重力、液體張力等作用下使粉塵被收集，并隨著水滴被清除，在實踐測試中，大功率除塵風機的綜掘工作面除塵率達97%，對呼吸性微粒的除塵率也達90%從而達到了礦井綜合除塵的目的。

2.3 井下噴漿除塵技術

井下噴漿技術原理相對簡單，主要依靠空氣壓縮為動力，它將水泥與沙粒按照科學的比例進行混合，并利用高速噴射管理將其混合物噴灑至巷道表面，待其凝結后形成硬化保護層。然而在掘進工作面所實施的錨噴作業中，時常會產生大量的粉塵，最高濃度可達600mg/m3，遠超過國家規定的標準。因此，對于進入噴漿除塵技術的運用尤為必要。傳統的噴漿除塵主要采取增加防塵罩、安設水射流除塵風機等措施，但由于技術標準落后，風機功率不足，使除塵效果不佳。為此，現今的進入噴漿除塵引用更大功率的機械式除塵風機，其吸風量達到了300m3/min的標準，且加入三通除塵風筒，使上料區域與噴漿作業區域實現同時凈化，并且為進一步提升除塵效果，改善巷道空氣質量，在噴漿區域的回風流一側小于20m位置安裝1道水幕，以實施回風流的凈化功能。[2]

2.4 風水高壓遠程放炮自動噴霧技術

礦井炮掘工作面防塵具有持續時間短，粉塵產生速度快、濃度高等特點，在除塵技術中需要充分考慮其特點，進行有效的防塵技術應用。槍口式噴霧裝置便是其中的典型代表，它主要采取聲控風水聯動組合模式，結合掘進工作面的供水、供風管路而成，并在噴霧槍管內匯合噴射，并且噴霧過程中能夠隨意調整方向。在炮掘工作中，放炮所釋放出的沖擊波被傳感器接收后，轉換成微電子信息傳送到控制主機，此時主機根據信號將電磁閥開啟，實現遠程的自動噴霧。經實驗驗證，其噴霧距離最遠可達30m，除塵率達到90%以上。

3 結語

綜上所述，隨著礦井作業機械化程度的不斷提升，礦井綜合防塵技術的要求與標準也將隨之提高，加強礦井綜合防塵技術的研究與應用，將有效的提升礦井除塵的效率，確保井下作業與人員的安全。當前，在安全管理工作逐步滲透的背景下，礦產開發企業也逐步實施了企業綜合防塵技術規范，制定了詳實的安全標準，并且不斷加強防塵新技術的研發工作，井下綜合防塵技術將得到不斷的改善，礦井綜合防塵技術將成為安全生產的有利保障。

參考文獻：

[1]李虎貴.礦井綜合防塵技術應用與實踐[J].煤礦現代化，2017，（03）：41-43.

[2]陳立文.巷道掘進工作面綜合防塵技術研究[J].山東煤炭科技，2017，（07）：66-68.