防降塵關(guān)鍵技術(shù)在煤礦巷道掘進(jìn)中的運(yùn)用研究

王小龍 陜西德源府谷能源有限公司三道溝煤礦連采二隊(duì)

在煤礦的開采作業(yè)當(dāng)中，巷道的掘進(jìn)工作是最為重要的部分之一。在巷道的掘進(jìn)工作當(dāng)中，往往會(huì)產(chǎn)生較多的粉塵。在這種濃度過高的粉塵環(huán)境下進(jìn)行巷道掘進(jìn)工作，不僅僅會(huì)對(duì)工作人員的身體健康造成負(fù)面的影響，粉塵本身具有的易燃、易爆屬性，也容易引發(fā)較為嚴(yán)重的安全隱患。因此，為了保證煤礦巷道掘進(jìn)工作的安全性，同時(shí)保障工作人員的人身健康和安全，就需要采用一定的防降塵技術(shù)。在實(shí)際的煤礦開采作業(yè)當(dāng)中，針對(duì)高濃度的粉塵問題，往往會(huì)采用綜合防降塵技術(shù)，在挖掘開采工作開展之前的準(zhǔn)備階段、正式開采掘進(jìn)階段以及后期質(zhì)量檢測階段，都需要進(jìn)行相應(yīng)的防降塵處理，從而有效的提升掘進(jìn)作業(yè)的安全性，降低粉塵爆炸事故的發(fā)生概率。

一、煤礦巷道的掘進(jìn)工作中粉塵問題的影響概述

（一）采用專業(yè)防降塵技術(shù)的重要性分析

在現(xiàn)代社會(huì)，雖然人們對(duì)新能源的開發(fā)和應(yīng)用力度在不斷加大，但是在新能源全面普及之前，傳統(tǒng)能源依然是社會(huì)發(fā)展的主要能源。在當(dāng)前階段，煤礦的開采是保證我國居民正常生活和工業(yè)生產(chǎn)正常進(jìn)行的基本保障。伴隨著我國煤礦開采產(chǎn)能過剩等問題的出現(xiàn)，能源市場的競爭情況逐漸變得激烈，很多煤礦企業(yè)為了保證自身的利益，只能一味的壓縮生產(chǎn)成本，這就導(dǎo)致了許多安全事故的發(fā)生。基于該問題，我國逐漸開始推動(dòng)煤礦行業(yè)整體的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，從而保證煤礦行業(yè)的良性發(fā)展。在煤礦巷道的掘進(jìn)作業(yè)當(dāng)中，粉塵問題是最為嚴(yán)重的威脅安全的因素，因此新時(shí)代有很多煤礦企業(yè)都開始將防降塵技術(shù)的研究和應(yīng)用作為發(fā)展重點(diǎn)。高濃度的粉塵很容易對(duì)工作人員的身體健康造成嚴(yán)重的危害，同時(shí)也很容易埋下安全隱患，造成煤礦爆炸事故，因此積極的利用防降塵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)粉塵問題的妥善處理，是煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本。

（二）煤礦巷道中出現(xiàn)高濃度粉塵現(xiàn)象的原因分析

煤礦巷道部位出現(xiàn)高濃度粉塵的主要原因有四點(diǎn)：第一是煤礦巷道進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)中，由于粉碎礦石而造成的粉塵。煤礦巷道在掘進(jìn)工作中，經(jīng)常需要對(duì)頂板的巖層進(jìn)行碾壓、撞擊和磨損等作用，這些作用力非常容易形成粉塵問題。第二則是礦井機(jī)械在采礦過程中會(huì)產(chǎn)生粉塵。在當(dāng)前階段，煤礦的開采和礦道的開挖工作已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，很多機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用的過程中雖然提高了作業(yè)效率，但也產(chǎn)生了大量的粉塵。第三是煤礦支護(hù)施工容易產(chǎn)生粉塵問題。在利用煤礦綜合機(jī)械進(jìn)行開采作業(yè)時(shí)，往往需要用液壓支架進(jìn)行支護(hù)，在移動(dòng)支架的額過程當(dāng)中，頂板巖層由負(fù)荷作用會(huì)出現(xiàn)較大的形變，從而出現(xiàn)粉塵問題。第四則是煤礦的碾壓和運(yùn)輸過程中會(huì)產(chǎn)生較多的粉塵。在利用傳送帶進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，在傳送帶的作用下，粉塵很容易出現(xiàn)超載溢出的情況。

（三）對(duì)煤礦巷道中粉塵濃度構(gòu)成影響的要素分析

對(duì)于煤礦巷道的掘進(jìn)工作而言，粉塵的產(chǎn)生主要受到以下幾種因素的影響：首先是巷道部位的通風(fēng)情況。煤礦井下的施工環(huán)境會(huì)直接影響到巷道當(dāng)中的粉塵濃度，通常情況下，通風(fēng)良好且風(fēng)速溫和的區(qū)域，粉塵濃度往往始終處于較低的水平。第二便是煤礦礦井當(dāng)?shù)卣w的地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響。現(xiàn)階段我國的煤礦開采區(qū)其地質(zhì)結(jié)構(gòu)往往較為復(fù)雜，部分?jǐn)鄬游恢迷诔墒熘蠓浅Ｈ菀壮霈F(xiàn)大量的粉塵。第三則是受到煤礦開采強(qiáng)度以及開采設(shè)備機(jī)械化水平的影響。在煤礦的開采工作當(dāng)中，巷道當(dāng)中的粉塵濃度與開采強(qiáng)度以及開采設(shè)備的先進(jìn)性有著直接的關(guān)系，如果開采強(qiáng)度過大同時(shí)機(jī)械設(shè)備較為落后，就很容易加重粉塵問題。

二、煤礦巷道的掘進(jìn)工作中對(duì)于防降塵技術(shù)的應(yīng)用分析

（一）化學(xué)除塵技術(shù)的運(yùn)用研究

在對(duì)煤礦巷道掘進(jìn)工作中的粉塵問題進(jìn)行綜合防治的過程當(dāng)中，濕式作業(yè)法的應(yīng)用范圍最為廣泛。在現(xiàn)階段，粉塵治理工作開展時(shí)往往以清水作為主要的液質(zhì)成分，然而清水的表面張力較強(qiáng)，粉塵在與清水接觸的過程中很難被清水潤濕，因此以清水為主體的濕式作業(yè)法實(shí)際應(yīng)用效果較差。針對(duì)清水表面張力較強(qiáng)的問題，可以在原有濕式作業(yè)法的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，在液質(zhì)當(dāng)中添加一定量的化學(xué)成分，從而提升清水的整體活性能力，增強(qiáng)其對(duì)粉塵的濕潤效果。自從我國開始投入精力研究化學(xué)除塵技術(shù)之后，已經(jīng)取得了較為優(yōu)秀的成果，目前已經(jīng)推出了較多可以實(shí)際應(yīng)用的化學(xué)除塵劑，比如高分子泡沫降塵劑、聚丙烯酸鈉溶膠吸塵劑以及煤層注水用表面活性劑等等，這些化學(xué)除塵劑可以有效的提升清水的整體活性能力，從而強(qiáng)化除塵效果。

（二）除塵器除塵技術(shù)的運(yùn)用研究

在應(yīng)用噴霧除塵技術(shù)無法取得相應(yīng)除塵效果的情況下，會(huì)選擇性的采用除塵器除塵技術(shù)進(jìn)行除塵操作。在選擇除塵器時(shí)，首先需要分析除塵器的除塵效率，盡可能選擇除塵性能良好、除塵效率較高的除塵設(shè)備。在對(duì)除塵器進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)置之前，需要有效解決除塵器的供電問題。除此之外，還需要保證除塵器內(nèi)部的循環(huán)系統(tǒng)能夠有效的應(yīng)對(duì)巷道內(nèi)部較為復(fù)雜的環(huán)境情況，并且能夠與巷道當(dāng)中的掘進(jìn)裝置進(jìn)行呼應(yīng)，避免除塵器的使用影響正常的掘進(jìn)工作速度。與此同時(shí)，在條件允許的范圍內(nèi)，需要針對(duì)性的提升除塵器壓力裝置的綜合性能，從而最大程度上縮小抽塵操作的時(shí)間。還需要注意，除塵器的風(fēng)機(jī)方向不能與巷道的掘進(jìn)方向平行，這需要在掘進(jìn)作業(yè)現(xiàn)場，工作人員充分結(jié)合現(xiàn)場的作業(yè)情況，對(duì)除塵器進(jìn)行協(xié)調(diào)處理。如果存在噴霧裝置和除塵器需要共同使用才能達(dá)到除塵效果的情況，則需要盡可能避免噴霧器裝置的水資源對(duì)除塵器所造成的不利影響。

（三）噴霧除塵技術(shù)的運(yùn)用研究

與其他的除塵技術(shù)進(jìn)行比較，噴霧除塵技術(shù)的科技程度比較高，所以除塵效果非常明顯。在煤礦巷道的掘進(jìn)工作當(dāng)中，將清水通過噴霧的形式噴灑出去，巷道中的粉塵會(huì)與噴霧形式的水互相附著，從而產(chǎn)生降塵效果。因此，噴霧除塵技術(shù)在面對(duì)飄揚(yáng)性的粉塵環(huán)境時(shí)，能夠取得最大程度的除塵效果。在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，為了取得最好的除塵效果，就需要根據(jù)實(shí)際的粉塵類型和粉塵濃度合理的設(shè)計(jì)噴霧的形式。比如，當(dāng)某巷道中的粉塵濃度過高，已經(jīng)嚴(yán)重影響工作人員正常呼吸時(shí)，則需要在不影響工作人員正常工作的基礎(chǔ)上，盡可能的提升噴霧頻率，或者在噴霧除塵處理開始之前，就對(duì)巷道當(dāng)中的煤層進(jìn)行濕潤處理，從而有效的提升除塵效果。除此之外，還需要根據(jù)實(shí)際的除塵模式，建立以噴霧裝置為主的綜合性防降塵機(jī)制。就當(dāng)前階段而言，在巷道掘進(jìn)過程中經(jīng)常應(yīng)用的噴霧除塵裝置有三種形式，分別是機(jī)載式的噴霧除塵機(jī)械、放炮噴霧降塵裝置，以及在巷道的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處采取以噴霧降塵技術(shù)為主的綜合降塵技術(shù)。

（四）煤層注水技術(shù)的運(yùn)用研究

直至目前，我國的大部分煤礦企業(yè)在巷道掘進(jìn)工作中，處理粉塵問題的常用方式便是煤層注水技術(shù)。煤層注水技術(shù)主要是在巷道掘進(jìn)作業(yè)開始之前，通過降低煤礦礦井中煤塵含量的方式，減少粉塵的濃度。該技術(shù)的核心原理是將清水以及一定的化學(xué)物質(zhì)，通過適當(dāng)?shù)耐饬ψ⑸涞矫簩赢?dāng)中，伴隨著注入的水分的增加，煤層的整體重量會(huì)不斷的上升，從而起到增強(qiáng)煤層整體凝固能力的效果。在注水之后，每一層煤層都會(huì)成為比較堅(jiān)固的整體，從而大大減弱煤塵的含量。持此之外，注水之后的煤層由于濕潤性提升，還能夠起到吸收粉塵的作用，被吸收的粉塵在煤層的水分附著下會(huì)因?yàn)橹亓Φ淖饔枚鲁粒瑥亩_(dá)到降塵和防塵需求。結(jié)合長期的防降塵工作經(jīng)驗(yàn)來看，煤層注水技術(shù)實(shí)現(xiàn)的防降塵操作大多被應(yīng)用在煤層整體受到較大破壞的位置。

三、結(jié)束語

總而言之，防降塵技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于煤礦巷道的掘進(jìn)工作有著非常重要的意義。防降塵技術(shù)的有效應(yīng)用，以及粉塵綜合治理方法的實(shí)行，有效的降低了粉塵濃度，減少了粉塵對(duì)于工作人員人身健康造成的威脅，同時(shí)能夠最大程度上提升煤礦開采的安全生產(chǎn)系數(shù)，為煤礦生產(chǎn)提供相應(yīng)的安全保障。為了避免粉塵濃度過高造成的負(fù)面影響，將粉塵的濃度始終控制在可控范圍之內(nèi)，就需要煤礦生產(chǎn)企業(yè)積極運(yùn)用防降塵技術(shù)，完善巷道掘進(jìn)過程中的防塵和降塵機(jī)制，利用專業(yè)的防降塵技術(shù)制定綜合的粉塵預(yù)防和治理機(jī)制，盡可能降低粉塵對(duì)工作人員健康情況造成的負(fù)面影響，同時(shí)排除安全隱患，保證巷道掘進(jìn)工作的安全性，從而提升煤礦巷道掘進(jìn)工作的整體質(zhì)量。