采掘工作面粉塵防治若干問題及對策研究

鄧天+++雷小博++楊曉敏

摘 要：采掘工作面是煤礦粉塵產(chǎn)生的源頭，是治理煤礦粉塵的關(guān)鍵。只有將采掘工作面煤礦粉塵控制在一定濃度范圍內(nèi)，才能為煤礦井下各生產(chǎn)環(huán)節(jié)防治粉塵奠定堅實的基礎(chǔ)。文章結(jié)合胡家河煤礦實際情況，分析了該礦采掘工作面粉塵防治的若干問題，并針對性地提出了對策。

關(guān)鍵詞：采掘工作面；粉塵；防治；對策

引言

煤礦粉塵是指煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的微細(xì)煤塵和巖塵的總稱，是混合性粉塵。其危害有三：一是導(dǎo)致采面空氣污濁，嚴(yán)重影響工人身體健康，長期呼吸有粉塵的空氣，引發(fā)肺??；二是高濃度粉塵易發(fā)生煤塵爆炸事故；三是大量粉塵易造成工作面機(jī)械設(shè)備的損壞，降低其使用壽命。隨著煤礦機(jī)械化水平的不斷提高和放頂煤工藝的普遍推廣，產(chǎn)量極大提升，經(jīng)濟(jì)效益增大，從而粉塵的濃度也是成幾何倍數(shù)的增加，粉塵治理難度不斷增大。如何消除粉塵，改善井下作業(yè)環(huán)境，保護(hù)礦工身體健康，降低粉塵爆炸事故發(fā)生率，是礦井災(zāi)害治理的一大難題。

1 粉塵來源

要治理粉塵危害，需要知道其根源在何處，其主要來源包括以下幾個方面：（1）井下采煤工作面機(jī)組割煤時產(chǎn)生的煤塵；（2）井下采煤工作面放頂煤時產(chǎn)生的煤塵；（3）掘進(jìn)機(jī)作業(yè)時產(chǎn)生的煤塵；（4）巖巷錨噴產(chǎn)生巖塵；（5）爆破巖塵；（6）井下鉆探粉塵；（7）井下運(yùn)輸產(chǎn)生的粉塵；（8）其他作業(yè)粉塵。

2 采掘工作面除塵措施

粉塵防治可以三個方面入手，一是從源頭上消除粉塵危害，即消除采掘面煤塵；二是在傳播途徑上采用新技術(shù)減少粉塵；三是在個體防護(hù)上保護(hù)員工受粉塵危害的程度。粉塵防治的關(guān)鍵是在源頭上減少產(chǎn)塵量，采掘工作面是粉塵產(chǎn)生的源頭，只有在采掘工作面上將粉塵控制住，才能為以后的各道生產(chǎn)工序的防治粉塵打下基礎(chǔ)。

2.1 采面除塵措施

綜放工作面主要產(chǎn)塵源是煤機(jī)在運(yùn)行、拉架移架、清理浮煤、溜子運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)產(chǎn)生的煤塵。為降低其煤塵量：可通過通風(fēng)除塵、煤層注水、轉(zhuǎn)載點噴霧、及凈化水幕燈。

（1）通風(fēng)除塵。采煤工作面風(fēng)流中粉塵的運(yùn)動狀態(tài)主要受風(fēng)速和風(fēng)向的影響，通過合理調(diào)節(jié)風(fēng)速或順風(fēng)割煤減少采煤工作面的揚(yáng)塵，降低采煤工作面粉塵濃度。

（2）煤層注水。煤層注水是指利用提前打好的鉆孔，將靜壓或帶壓的水通過管道，注入到煤層裂隙中，濕潤煤體，在生產(chǎn)期間可有效降低煤塵產(chǎn)出量。

（3）噴霧降塵。噴霧降塵是利用在采煤機(jī)、架間、各轉(zhuǎn)載點及架后安裝噴霧，從而在生產(chǎn)中通過水霧凝結(jié)煤塵，從而使煤塵量降低，可大大降低空氣中細(xì)小煤塵含量。

（4）其他防塵技術(shù)。目前，防降塵技術(shù)上有空氣幕隔塵技術(shù)，采煤機(jī)截割機(jī)構(gòu)處安裝擋塵板技術(shù)，巷道中設(shè)置水幕防塵技術(shù)。

2.2 綜掘工作面除塵措施

綜掘工作面的產(chǎn)塵源主要有綜掘機(jī)割煤、風(fēng)鉆打眼、工作面運(yùn)輸轉(zhuǎn)載、卸載等產(chǎn)塵環(huán)節(jié)，綜掘機(jī)割煤是綜掘工作面最大產(chǎn)塵點。綜掘工作面降塵措施主要包括：煤層注水降塵、綜掘機(jī)噴霧降塵、轉(zhuǎn)載點噴霧降塵。

（1）煤層注水降塵。綜掘工作面煤層注水降塵即在每循環(huán)截割前，沿巷道掘進(jìn)方向在巷道端面中間布置注水孔，采用專用封孔器和專用注水裝置，使用高壓（不低于4MPa）防塵系統(tǒng)進(jìn)行注水，保證迎頭潮濕后方可結(jié)束注水工作。

（2）綜掘機(jī)噴霧降塵。在綜掘機(jī)戒割頭的上方和兩側(cè)安裝高壓水射流噴頭，實現(xiàn)全斷面外噴霧，噴頭開啟時高壓水射流形成環(huán)形水幕將截割產(chǎn)生的煤塵罩住，實現(xiàn)降塵、滅塵的效果。

（3）轉(zhuǎn)載點噴霧降塵。當(dāng)運(yùn)輸設(shè)備距離長時在轉(zhuǎn)載點處全斷面安裝風(fēng)流凈化水幕，水幕保持常開，不得隨意關(guān)閉，確保降塵效果。

3 胡家河煤礦除塵對策

胡家河煤礦采煤工作面采用綜采放頂煤開采，割煤和放煤平行作業(yè)， 增加了產(chǎn)塵源；掘進(jìn)工作面是綜掘工作面，綜掘機(jī)快速截割煤壁產(chǎn)生大量煤塵，因此胡家河煤礦采掘生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量粉塵。我們必須從技術(shù)、裝備和管理多方面采取綜合措施，防治粉塵，實現(xiàn)礦井“無塵化開采”。

（1）技術(shù)方面。胡家河煤礦采煤工作面和掘進(jìn)工作面采取煤壁預(yù)注水降塵技術(shù)，使煤體得到預(yù)先濕潤，減少割煤和放頂煤是浮游煤塵的產(chǎn)生量。在采煤工組面采取煤壁長鉆孔技術(shù)，注水鉆孔的角度為仰角1～3°、孔深為10～15m，采用專用的封孔器和注水裝置；預(yù)注水技術(shù)實現(xiàn)了采煤工作面降塵，還使頂煤強(qiáng)度弱化，提高頂煤的冒放性。在掘進(jìn)工作面采取短壁預(yù)注水技術(shù)，沿掘進(jìn)方向布置多個注水鉆孔，孔深2m，角度垂直于掘進(jìn)工作面；預(yù)注水技術(shù)在掘進(jìn)工作的應(yīng)用，不僅實現(xiàn)了預(yù)先降塵，還降低掘進(jìn)工作面煤巖沖擊傾向性。

（2）裝備方面。在采煤機(jī)、綜掘機(jī)及轉(zhuǎn)載點等高產(chǎn)塵量地點，安裝高壓水射流噴頭。為了提高水射流的霧化效果，噴霧壓力保持在3～5MPa，噴霧在出口邊緣處的附面層會變?yōu)橥牧?，壓力越大，破碎段越長，水滴顆粒也越小，防塵效果越好。在回風(fēng)巷道布置全斷面風(fēng)流凈化水幕，消除巷道回風(fēng)流中的揚(yáng)塵。

（3）管理方面。在管理中要加強(qiáng)粉塵管理制度，規(guī)范作業(yè)流程，定期進(jìn)行沖塵等工作。

4 結(jié)束語

利用單一的治理措施及方法，無法完全降低粉塵含量，只能利用綜合的治理方法才可以達(dá)到預(yù)期的效果。在治理粉塵危害時，要堅持預(yù)防優(yōu)先，綜合防治的原則，采取標(biāo)本兼治的綜合除塵措施。在日常的粉塵治理中要多措施兼施，如煤層注水的同時，堅持采面噴霧設(shè)備的正常運(yùn)行，在掘進(jìn)中要保證凈化水幕，掘進(jìn)機(jī)噴霧，轉(zhuǎn)載點噴霧的正常開啟，同時在各大巷中要保證降塵設(shè)備的定期開啟等，同時加強(qiáng)企業(yè)防治管理制度的完善，才可以將粉塵災(zāi)害降低到最小程度，才可以有效保證員工的身心健康。

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作者簡介：鄧天（1990-），男，陜西臨潼人，本科學(xué)歷，助理工程師，2012年畢業(yè)于西安科技大學(xué)采礦工程專業(yè)，主要從事采掘技術(shù)方面研究。