煤礦采掘工作面防塵措施實踐應用

韓文杰

（山西焦煤集團嵐縣正利煤業有限公司， 山西 嵐縣 033500）

引言

在煤礦職業病防治中，粉塵導致產生塵肺病最為嚴重，數據顯示，近年平均每年新發職業病約3 萬例，塵肺病約占職業病人總數的90%。塵肺病已成為危害中國工人健康最嚴重的職業病之一，累計確診病例總量居全國各行業首位，塵肺病年死亡人數遠高于同期生產事故人數。據統計，目前中國塵肺病報告人數超過72 萬人，其中62%在煤炭行業，煤礦是塵肺病高發區[1]。職業病防控專家表示，塵肺病可防不可治，目前防控難點在于診斷難、鑒定難，關鍵要督促用人單位落實粉塵治理，讓作業場所粉塵濃度滿足國家標準；塵肺病人應早診斷、早治療，加強身體鍛煉。

1 粉塵產生及產塵點

隨著煤礦機械化程度以及生產效率的提高，礦井產塵量及產塵點也在不斷地增大增多，主要粉塵在割煤、裝煤、運煤的過程中產生，影響粉塵產生的因素有自然因素和技術因素，采掘機械化程度、地質構造及煤層的賦存狀況、采煤方法、截割參數、煤的運輸與裝載方式及通風狀況等。

對于采煤工作面而言，產塵量最大的過程就是割煤過程，而機械化程度越高，產塵量就會越大，主要產塵點包括割煤、拉移支架、運輸機頭轉載點、皮帶機頭轉載點、頂板垮落過程中、以及其他零散作業時。對于掘進工作面產塵量最大的就是掘進機截割過程，同樣機械化程度越高，產塵量就會越大，主要產塵點包括掘進機截割點、支護過程中、皮帶轉載點、噴漿作業點、其他零散作業，要想降低或消除粉塵危害最主要的就是減少產塵點、降低產塵量，使用最多的最為有效防塵措施就是濕式作業，噴霧、水幕除塵、以及其他先進的除塵器還有防塵技術，比如說使用干霧和聲波來降低粉塵，不斷地研究二次負壓降塵、濕式旋流除塵、以及泡沫除塵等先進的技術，但在我國煤礦生產中最多使用的還是濕式除塵技術。

2 防塵措施在生產實施過程中存在的問題

2.1 管理因素

煤礦企業為了節約成本未能引進先進的防塵設備更未采取先進的防塵措施，防塵設施設備安裝不規范，未能為職工提供先進高質量勞保防護用品，其次未對職工進行職業病防治方面的專業培訓，粉塵監測、檢測技術落后，未能真正按時檢測粉塵濃度。防塵技術資料的整理保存不規范，不能做到有效參考，管理人員對防塵工作不夠重視，安全監督管理不夠重視。

2.2 人為因素

職工自身職業病防治意識差，在工作中未能做到自我防護，雖然配備了好的勞保防護用品，但職工在工作中不能正確佩戴，雖然安裝配備了先進的防塵設備設施，但在生產過程中卻當成擺設，當成應付檢查的工具；其次防塵設備設施安裝使用不規范，安裝的防塵設施設備不實用，人員操作不方便。例如工作面安裝防塵水幕噴霧時未能設計成自動開啟，或者連接水管閥門安裝在人員不方便開啟的地點等。

2.3 設備設施使用維護

防塵設備設施在使用過程中維護不及時，設備使用壽命短，維護所耗費的人力物力成本大，例如防塵水幕噴霧在使用中容易堵塞，噴嘴容易壞，容易堵塞，水管容易破裂漏水，水壓達不到等多面性問題，采煤機、掘進機內外噴霧經常出現堵塞，霧化效果差等問題。

3 采煤工作面防塵措施實踐應用

1）對粉塵的防治應采取預防為主、綜合防塵的措施，針對在實踐應用中存在的問題及采掘工作面不同產塵點應采取的防塵措施；在工作實踐中不斷地改進總結出一些實用性強，技術先進的防塵措施；隨著生產規模、技術設備的不斷提高，防塵技術設備也得到了不斷地更新提升，根據正利煤業在井下防塵工作中總結出的實踐經驗進行分析總結防塵措施的應用。

2）正利煤業的煤質比較干燥，落煤的過程中會產生大量的粉塵，多以在回采之前會采取煤塵注水措施，使煤體濕潤，降低粉塵飛揚，煤塵注水是在工作面兩順槽沿煤體進行打孔，鉆孔均垂直于巷幫布置，孔間距5 m，傾角為煤層傾角，開孔距巷道底板1.3～1.5 m，孔徑113 m。根據國內外經驗，注水孔徑一般通用有45 mm、60 mm、75 mm、90 mm、113 mm等幾種[2]。煤層注水壓力主要取決于煤的透水性，而煤層的埋藏深度、支撐壓力狀態、煤層裂隙及孔隙發育程度，煤的硬度和炭化程度等，對注水壓力的大小也有一定影響，結合該礦實際情況，取煤層注水壓力1.6 MPa。注水時間為鉆孔開始注水至煤體全面濕潤為止，注水煤體全面濕潤的標志為濕潤范圍內煤壁出現均勻的“出汗”滲水現象，注水時間通常為3～5 d。

3）正利煤業從開始的普通綜采工作面不斷發展為智能化工作面，設備設施實現了智能化控制，相應的對防塵設施的要求也會更高，從對采煤機的要求來說，采煤時采煤機內外噴霧能與采煤機割煤實現聯鎖，開機后噴霧就會自動開啟，對噴霧的霧化效果，水壓也必須達到規定的壓力。同時支架架間安裝有追機噴霧，采機過后，拉架時噴霧會滯后5 個之間自動開啟，進行降塵，在工作面30 號、60 號、120 號支架裝有機道噴霧，在割煤開始后，這3 處噴霧會自動開啟，采煤工作面第二個產塵點就是轉載點，各轉載點、溜煤眼處都安轉有噴霧降塵，在運煤的過程中噴霧開啟，同時在進風順槽口，回風巷距工作面30 m處、巷道中間、回風聯巷口同時安轉有水幕降塵[3]。

4）掘進工作面防塵措施，首先掘進機內外噴霧，除塵風機與掘進機都實現了聯鎖，開機時自動開啟，在掘進截割過程中掘進機司機位是粉塵危害最大的崗位，為了降低粉塵對掘進機司機的危害，在除塵風機的出風口會裝有水管，裝有硬質彈簧風筒，風筒必須延伸至掘進機司機操作位，此措施達到了很好的防塵效果。其次最大的產塵點就是支護作業過程，在采用錨桿錨索支護時要使用濕式作業，降低粉塵；運煤過程中降塵措施主要是在各轉載點安裝噴霧降塵，同時在距工作面迎頭30 m 處、巷道中間、回風聯巷口設置有3 道水幕，在割煤運煤的過程中同時開啟。

5）對于主要進回風巷、采區進回風巷及其他零散作業點都安裝有自動水氣兩用水幕，在出煤過程中自動開啟。

4 粉塵監測、檢測

根據職業病防治的要求，礦井采用粉塵傳感器對主要地點粉塵進行實時監測，在礦井總回風巷、采區回風巷，采掘工作面回風流都安裝有粉塵傳感器，同時礦井配備有專職測塵工，按規定定期進行粉塵檢測。

5 防塵先進性實用性技術剖析

經驗告訴我們，在職業病防治、防塵工作中最難解決的還是人的問題，特別是在使用防護用品及防塵設施的過程中存在惰性，所以防塵設施要想起到好的效果，最主要的還是操作的方便性、維護維修的方便性、設施的耐用性，正利煤業在不斷地學習、引進、改進、創新的過程中，也設計總結出了一些比較實用，降塵效果較好的防塵設施及技術。

1）水氣兩用自動噴霧的改進，前期主要巷道，采掘工作面使用的水幕均為普通人工開啟的，后來引進了水氣兩用自動水幕，在主要進回風巷、采區進回風巷，采掘工作面都安裝了水氣兩用自動水幕，解決了開啟不方便的問題，節省了人力物力。

2）采掘工作面運煤轉載點噴霧實現了自動開啟，前期生產過程中采掘工作面各運煤轉載點噴霧都為人工手動開啟，閥門都安裝在皮帶另一側，開啟不方便，所以很多時候都不能和運煤同步進行，或不開啟，造成轉載點煤塵飛揚，后來經過技術人員的不斷改進，通過對噴霧水管閥門改進，在原來的閥門上安轉觸碰裝置，皮帶開啟后觸碰噴霧閥門觸碰桿，噴霧就會開啟，實現了與皮帶同步開啟，此裝置設計簡單，開啟方便，成本低，解決了實際問題。

3）采掘工作面水幕水簾的使用，以及水幕水簾的安裝規范，最初采掘順槽中設置的是水幕除塵，降塵效果一般，水幕是自己使用4 分管加工而成的，安裝費時費力，維護頻繁，噴頭很容易堵塞，針對以上問題，通風技術人員通過不斷地創新，改進，將水幕水管改進為PU 管，分接噴頭，同時在水幕的下方安裝網格加工的簾子，改進后防塵效果有了很大的提高，降塵率達到80%，具有實用性高，安裝維修方便，造價低等優點，既起到了降塵效果，同時也節約了成本。

6 結語

粉塵防治是職業病防治工作的重點，現階段我國的粉塵防治技術、粉塵防治設備設施的發展還需要不斷地提高，煤礦管理中應加強粉塵防治措施的技術研究，加強對職工職業病防治的培訓工作，同時還應加強考核管理，煤礦監管部門也要加強對煤礦職業病防治的監督管理，使粉塵防治工作得到進一步的提高。