防降塵關鍵技術在煤礦巷道掘進中的運用研究

王小龍 陜西德源府谷能源有限公司三道溝煤礦連采二隊

在煤礦的開采作業當中，巷道的掘進工作是最為重要的部分之一。在巷道的掘進工作當中，往往會產生較多的粉塵。在這種濃度過高的粉塵環境下進行巷道掘進工作，不僅僅會對工作人員的身體健康造成負面的影響，粉塵本身具有的易燃、易爆屬性，也容易引發較為嚴重的安全隱患。因此，為了保證煤礦巷道掘進工作的安全性，同時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。在實際的煤礦開采作業當中，針對高濃度的粉塵問題，往往會采用綜合防降塵技術，在挖掘開采工作開展之前的準備階段、正式開采掘進階段以及后期質量檢測階段，都需要進行相應的防降塵處理，從而有效的提升掘進作業的安全性，降低粉塵爆炸事故的發生概率。

一、煤礦巷道的掘進工作中粉塵問題的影響概述

（一）采用專業防降塵技術的重要性分析

在現代社會，雖然人們對新能源的開發和應用力度在不斷加大，但是在新能源全面普及之前，傳統能源依然是社會發展的主要能源。在當前階段，煤礦的開采是保證我國居民正常生活和工業生產正常進行的基本保障。伴隨著我國煤礦開采產能過剩等問題的出現，能源市場的競爭情況逐漸變得激烈，很多煤礦企業為了保證自身的利益，只能一味的壓縮生產成本，這就導致了許多安全事故的發生。基于該問題，我國逐漸開始推動煤礦行業整體的標準化建設，從而保證煤礦行業的良性發展。在煤礦巷道的掘進作業當中，粉塵問題是最為嚴重的威脅安全的因素，因此新時代有很多煤礦企業都開始將防降塵技術的研究和應用作為發展重點。高濃度的粉塵很容易對工作人員的身體健康造成嚴重的危害，同時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，實現粉塵問題的妥善處理，是煤礦企業可持續發展的根本。

（二）煤礦巷道中出現高濃度粉塵現象的原因分析

煤礦巷道部位出現高濃度粉塵的主要原因有四點：第一是煤礦巷道進行掘進作業中，由于粉碎礦石而造成的粉塵。煤礦巷道在掘進工作中，經常需要對頂板的巖層進行碾壓、撞擊和磨損等作用，這些作用力非常容易形成粉塵問題。第二則是礦井機械在采礦過程中會產生粉塵。在當前階段，煤礦的開采和礦道的開挖工作已經基本實現了機械化，很多機械設備在應用的過程中雖然提高了作業效率，但也產生了大量的粉塵。第三是煤礦支護施工容易產生粉塵問題。在利用煤礦綜合機械進行開采作業時，往往需要用液壓支架進行支護，在移動支架的額過程當中，頂板巖層由負荷作用會出現較大的形變，從而出現粉塵問題。第四則是煤礦的碾壓和運輸過程中會產生較多的粉塵。在利用傳送帶進行傳輸的過程中，在傳送帶的作用下，粉塵很容易出現超載溢出的情況。

（三）對煤礦巷道中粉塵濃度構成影響的要素分析

對于煤礦巷道的掘進工作而言，粉塵的產生主要受到以下幾種因素的影響：首先是巷道部位的通風情況。煤礦井下的施工環境會直接影響到巷道當中的粉塵濃度，通常情況下，通風良好且風速溫和的區域，粉塵濃度往往始終處于較低的水平。第二便是煤礦礦井當地整體的地質結構影響。現階段我國的煤礦開采區其地質結構往往較為復雜，部分斷層位置在成熟之后非常容易出現大量的粉塵。第三則是受到煤礦開采強度以及開采設備機械化水平的影響。在煤礦的開采工作當中，巷道當中的粉塵濃度與開采強度以及開采設備的先進性有著直接的關系，如果開采強度過大同時機械設備較為落后，就很容易加重粉塵問題。

二、煤礦巷道的掘進工作中對于防降塵技術的應用分析

（一）化學除塵技術的運用研究

在對煤礦巷道掘進工作中的粉塵問題進行綜合防治的過程當中，濕式作業法的應用范圍最為廣泛。在現階段，粉塵治理工作開展時往往以清水作為主要的液質成分，然而清水的表面張力較強，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法實際應用效果較差。針對清水表面張力較強的問題，可以在原有濕式作業法的基礎上進行優化改進，在液質當中添加一定量的化學成分，從而提升清水的整體活性能力，增強其對粉塵的濕潤效果。自從我國開始投入精力研究化學除塵技術之后，已經取得了較為優秀的成果，目前已經推出了較多可以實際應用的化學除塵劑，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，這些化學除塵劑可以有效的提升清水的整體活性能力，從而強化除塵效果。

（二）除塵器除塵技術的運用研究

在應用噴霧除塵技術無法取得相應除塵效果的情況下，會選擇性的采用除塵器除塵技術進行除塵操作。在選擇除塵器時，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備。在對除塵器進行數據設置之前，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部的循環系統能夠有效的應對巷道內部較為復雜的環境情況，并且能夠與巷道當中的掘進裝置進行呼應，避免除塵器的使用影響正常的掘進工作速度。與此同時，在條件允許的范圍內，需要針對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間。還需要注意，除塵器的風機方向不能與巷道的掘進方向平行，這需要在掘進作業現場，工作人員充分結合現場的作業情況，對除塵器進行協調處理。如果存在噴霧裝置和除塵器需要共同使用才能達到除塵效果的情況，則需要盡可能避免噴霧器裝置的水資源對除塵器所造成的不利影響。

（三）噴霧除塵技術的運用研究

與其他的除塵技術進行比較，噴霧除塵技術的科技程度比較高，所以除塵效果非常明顯。在煤礦巷道的掘進工作當中，將清水通過噴霧的形式噴灑出去，巷道中的粉塵會與噴霧形式的水互相附著，從而產生降塵效果。因此，噴霧除塵技術在面對飄揚性的粉塵環境時，能夠取得最大程度的除塵效果。在實際的應用過程當中，為了取得最好的除塵效果，就需要根據實際的粉塵類型和粉塵濃度合理的設計噴霧的形式。比如，當某巷道中的粉塵濃度過高，已經嚴重影響工作人員正常呼吸時，則需要在不影響工作人員正常工作的基礎上，盡可能的提升噴霧頻率，或者在噴霧除塵處理開始之前，就對巷道當中的煤層進行濕潤處理，從而有效的提升除塵效果。除此之外，還需要根據實際的除塵模式，建立以噴霧裝置為主的綜合性防降塵機制。就當前階段而言，在巷道掘進過程中經常應用的噴霧除塵裝置有三種形式，分別是機載式的噴霧除塵機械、放炮噴霧降塵裝置，以及在巷道的轉折點處采取以噴霧降塵技術為主的綜合降塵技術。

（四）煤層注水技術的運用研究

直至目前，我國的大部分煤礦企業在巷道掘進工作中，處理粉塵問題的常用方式便是煤層注水技術。煤層注水技術主要是在巷道掘進作業開始之前，通過降低煤礦礦井中煤塵含量的方式，減少粉塵的濃度。該技術的核心原理是將清水以及一定的化學物質，通過適當的外力注射到煤層當中，伴隨著注入的水分的增加，煤層的整體重量會不斷的上升，從而起到增強煤層整體凝固能力的效果。在注水之后，每一層煤層都會成為比較堅固的整體，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因為重力的作用而下沉，從而達到降塵和防塵需求。結合長期的防降塵工作經驗來看，煤層注水技術實現的防降塵操作大多被應用在煤層整體受到較大破壞的位置。

三、結束語

總而言之，防降塵技術的應用，對于煤礦巷道的掘進工作有著非常重要的意義。防降塵技術的有效應用，以及粉塵綜合治理方法的實行，有效的降低了粉塵濃度，減少了粉塵對于工作人員人身健康造成的威脅，同時能夠最大程度上提升煤礦開采的安全生產系數，為煤礦生產提供相應的安全保障。為了避免粉塵濃度過高造成的負面影響，將粉塵的濃度始終控制在可控范圍之內，就需要煤礦生產企業積極運用防降塵技術，完善巷道掘進過程中的防塵和降塵機制，利用專業的防降塵技術制定綜合的粉塵預防和治理機制，盡可能降低粉塵對工作人員健康情況造成的負面影響，同時排除安全隱患，保證巷道掘進工作的安全性，從而提升煤礦巷道掘進工作的整體質量。