關(guān)于煤礦采掘工作面粉塵防治技術(shù)分析

段賢斌

(山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司 西銘礦，山西 太原030052)

0 引言

在煤礦采掘過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，這些粉塵的濃度很高，并且彌漫在工作空間里，所以在這種環(huán)境下工作的職工如果長期吸入粉塵，就會在日后產(chǎn)生各種肺病，所以控制粉塵對安全生產(chǎn)意義重大。我國煤礦在采掘過程中都加大了對粉塵的防治技術(shù)研究，在實際工作中取得了很好效果，本文將對我國煤礦采掘工作面粉塵主要防治技術(shù)進(jìn)行分析。

1 煤礦采掘工作面粉塵主要防治技術(shù)分析

1.1 通風(fēng)除塵技術(shù)

通風(fēng)除塵技術(shù)主要是可以對井下采煤中的粉塵起到降低濃度的作用，具體通風(fēng)時的風(fēng)速和風(fēng)向會影響通風(fēng)除塵技術(shù)的發(fā)揮，同時對不同粒度、濃度、濕潤度的粉塵實施通風(fēng)除塵技術(shù)的效果也不相同［1］。在通常情況下，如果風(fēng)速太小就無法將粒度大、濃度高、比較濕潤的粉塵排除;如果風(fēng)速太高，就會將剛剛落地的粉塵重新吹起，這樣就會增加粉塵的濃度，不能起到除塵的目的。所以在實際工作中要根據(jù)施工的具體情況控制風(fēng)速，一般風(fēng)速要控制在0.4～0.7 m/s，如果是采用機械化操作的采煤施工要將風(fēng)速控制在1.5～2.5 m/s 以內(nèi)，在回采工作面和煤巷作業(yè)時的最高風(fēng)速要控制在4 m/s 以內(nèi)，這樣可以對粉塵的二次揚起起到一定的控制［2］。

1.2 控制塵源產(chǎn)生

粉塵在產(chǎn)生中可以分為全塵和呼吸性粉塵，呼吸性粉塵對人體傷害極大，對煤礦采掘中產(chǎn)生的粉塵根源進(jìn)行控制，控制呼吸性粉塵是避免人身傷害的主要手段?？刂茐m源的主要方法包括向煤層中注水、濕式打眼、水封爆破、改進(jìn)采煤機的主要結(jié)構(gòu)等，其中向煤層中注水主要是為了保證煤層在開采前有足夠的濕潤度，這樣可以降低粉塵的產(chǎn)生，我國目前利用這種方法可以將粉塵濃度降低60%。但是我國大多數(shù)煤礦的裂縫發(fā)育不是太好，向煤層中注水會很困難，這樣就需要利用脈沖式注水的辦法，達(dá)到從塵源上抑制粉塵的目的。

1.3 噴霧除塵技術(shù)

相比較其他的除塵技術(shù)，噴霧除塵技術(shù)比較方便快捷、經(jīng)濟(jì)實惠，所以在煤層除塵中經(jīng)常使用，噴霧除塵技術(shù)在實際使用時主要包括三種除塵方式。

1)實施噴霧除塵技術(shù)依靠采煤機和掘進(jìn)機，主要是因為科技的不斷發(fā)展采煤機和掘進(jìn)機不斷改造，在進(jìn)行割煤過程中可以實現(xiàn)噴霧除塵技術(shù)，對采掘工作面進(jìn)行除塵，主要方法就是在采煤機的搖臂徑上設(shè)置錐形噴嘴，這樣可以形成霧流屏障，達(dá)到減少割煤施工時產(chǎn)生粉塵的目的。但是在實際工作中要解決噴嘴堵塞的問題，主要通過二級過濾技術(shù)和高壓外噴霧技術(shù)，利用改善水質(zhì)的方法實現(xiàn)除塵。

2)利用轉(zhuǎn)載點和液壓支架噴霧技術(shù)來進(jìn)行除塵，主要是因為轉(zhuǎn)載點除塵需要的條件比較少，在工作中采用預(yù)荷點噴霧技術(shù)、聲波霧化技術(shù)、自調(diào)式風(fēng)水噴霧技術(shù)等就可以達(dá)到利用轉(zhuǎn)載點除塵的目的［3］。而利用液壓支架在采掘時，整個支架都會產(chǎn)生大量的塵源，在自移式液壓支架前移、放煤過程中產(chǎn)生的粉塵濃度達(dá)到1 500～2 000 mg/m3。所以在對支架式噴霧技術(shù)改進(jìn)時可以通過調(diào)整噴霧噴嘴的具體角度、壓力等設(shè)置，通常情況下可以到達(dá)96%的降塵效率。

3)自動噴霧除塵是最簡單快捷的一種噴霧除塵技術(shù)，主要是對傳統(tǒng)手動噴霧除塵的改進(jìn)，在操作過程中利用綜合噴霧降塵控制系統(tǒng)，保證采煤機和掘進(jìn)機在采掘時可以實現(xiàn)噴霧操作，在噴霧時采用多階段、多轉(zhuǎn)載點的自動除塵。

1.4 化學(xué)除塵技術(shù)

化學(xué)除塵技術(shù)主要利用濕式條件下的采煤工作，因為在這種條件下，液質(zhì)主要以清水為主，并且清水表面具有很大的張力，無法實現(xiàn)對粉塵的吸附，特別是對微小呼吸性粉塵更難以吸附。在這種情況下就可以在清水中引入化學(xué)除塵技術(shù)，主要是加入表面活性劑，比如CTC 固體潤濕劑(濃度為0.01%～0.15%)，這樣就可以將除塵效果提高20%～30%［4］。經(jīng)過我國化學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的化學(xué)抑制劑引入煤層除塵中，比如高分子泡沫降塵劑、聚丙烯酸鈉溶膠吸塵劑等物質(zhì)，這些在實際工作中起到了很好的除塵效果，并且隨著更多更好化學(xué)除塵劑的發(fā)明，化學(xué)除塵技術(shù)會越來越受到除塵工作者的歡迎。

1.5 空氣幕隔塵技術(shù)

空氣幕隔塵技術(shù)起源于西方發(fā)達(dá)國家，在實際除塵中有著很好的效果?？諝饽桓魤m技術(shù)主要工作原理是利用條形風(fēng)口吹出條形空氣，達(dá)到污染物與周圍環(huán)境之間的一種隔絕，實現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。在采煤工作中，主要是在采煤機機身上裝置條形噴射空氣流，這樣就會對割煤時產(chǎn)生的粉塵起到阻截的作用，保證采煤機司機與煤壁側(cè)之間有層透明的空氣幕屏障?？諝饽桓魤m技術(shù)主要包括風(fēng)噴嘴和附壁風(fēng)筒兩種，后者在施工中最常使用，主要是依靠附壁效應(yīng)，實現(xiàn)風(fēng)筒中風(fēng)流形成軸向，并且以旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行一定的旋轉(zhuǎn)，這樣可以在煤層工作面的巷道上形成空氣屏幕，達(dá)到阻止在割煤施工過程產(chǎn)生的粉塵對司機等工作人員的傷害。

2 粉塵防止技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

1)對通風(fēng)除塵技術(shù)的研究。在實際工作中，通風(fēng)除塵時風(fēng)速的控制要綜合考慮采煤工作面的實際情況，所以需要對粉塵的粒度、濃度、濕潤度進(jìn)行考察，在以后的研究中應(yīng)該加大這方面的關(guān)注度，保證在使用通風(fēng)除塵技術(shù)時所設(shè)定的風(fēng)速適合具體工作面。

2)對噴霧除塵技術(shù)的研究。自動噴霧除塵是其中最簡單的噴霧除塵技術(shù)，但是其使用的條件有限，自動化操作受到很多限制，所以在操作中要對自動噴霧除塵技術(shù)加大改造力度，保證即簡單操作，效果又很明顯、適合于多種條件使用。

3)對化學(xué)除塵技術(shù)的研究。化學(xué)除塵雖然效果比較明顯，但是使用的化學(xué)物質(zhì)具有一定的毒性，這樣對采煤工作人員的身體會造成一定的傷害，所以在以后的研究中要加大科技投入，爭取研究出更多價格低廉的無毒化學(xué)物質(zhì)，保證采煤工作人員的身體不受侵害。

4)對空氣幕隔塵技術(shù)的研究。這種除塵技術(shù)在英國等發(fā)達(dá)國家比較流行，但是在我國的煤礦生產(chǎn)中運用很少，主要是因為對技術(shù)的要求比較高，所以在日后的使用中要加大對采煤工作人員的培訓(xùn)，讓他們熟練操作空氣幕隔塵技術(shù)。另一方面還有加大科技投入，設(shè)計出更為簡單操作的空氣幕隔塵技術(shù)，讓普通員工都能在采煤工作中正常使用，達(dá)到很好除塵的目的。

3 結(jié)語

通過以上分析可以看出，采煤工作面的粉塵對工作人員的身體傷害很大，需要在工作中加大對粉塵的防治，目前我國主要使用的粉塵防治手段包括:通風(fēng)除塵技術(shù)、控制塵源產(chǎn)生、噴霧除塵技術(shù)、化學(xué)除塵技術(shù)、空氣幕隔塵技術(shù)，雖然各種防治手段在工作中都起到了一定的效果，但是為了達(dá)到以人為本的工作原則還需要對這些防治手段進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

［1］ 李曉豁，張日升，姜健. 采掘工作面的塵源與防治［J］.煤，2012，9(19):1 -2.

［2］ 任興福.煤礦采掘工作面粉塵危害及有效防治［J］.山東煤炭科技，2010，9(2):190 -191.

［3］ 任紅強，何俊峰. 煤礦采掘工作面爆破安全性技術(shù)探討［J］.科技致富向?qū)В?011，8(17):301.

［4］ 李德文，郭勝均. 中國煤礦粉塵防治的現(xiàn)狀及發(fā)展方向［J］.金屬礦山，2009，7(10):747 -752.