摘要：煤矿采掘规模不断扩大，其采掘工作面粉尘量也明显增加，在粉尘理化特性的作用下，煤矿采掘现场能见度明显降低，仪器设备的使用性能受到严重影响，并且对作业人员的身心健康造成严重影响。在此种情况下，必须要高度重视煤矿采掘工作面粉尘问题，采取可行的防治技术，并加大研究力度，推进其发展，其提高粉尘防治成效。
关键词：煤矿；采掘工作面；粉尘；防治技术
引言：随着科技的进步，煤矿采掘的机械化程度大大提高，在矿井实际的采掘过程中，开采方法和工艺日趋高效化、但是在生产效益提升的同时，煤矿采掘工作面所产生的粉尘量也不断增加，对施工人员的身心健康构成威胁，同时对设备的养护和维修造成不良影响，因此，加强粉尘防治技术的研究和应用成为煤矿行业的重要任务。
一、煤矿采掘工作面粉尘的来源及危害
（一）粉尘的来源
煤矿采掘工作面粉尘危害较为严重，占整个矿井产生粉尘总量的85%以上，因此，煤矿粉尘防治的重点在采掘工作面。由于地质环境、开采方式、采掘工艺的不同，每个矿井所产生的粉尘污染程度不尽相同。对于一些较为空旷的煤矿采集现场，由于风力较大，扬尘增加，粉尘危害更加突出。在采掘的过程中，钻探、爆破等施工也会增加工作面的粉尘量，放煤口、采煤机、破碎机、支架等成为粉尘的四大污染源头。因此，在煤矿采掘过程中，煤矿企业要积极采用合理、有效的粉尘防治技术，对粉尘危害进行针对性治理，为工作人员提供良好的施工环境，进而提高整体施工效率。
（二）粉尘的危害
粉尘的危害具体可以概括为以下几点：第一，采掘过程中产生的粉尘会依附在矿井壁和地面上，还有一部分悬浮在空气中，煤矿工作人员长期处于这种环境，吸入过多粉尘，对其呼吸系统产生破坏，严重威胁他们的身心健康；第二，大量的粉尘悬浮在矿井中，会使得矿井温度不断升高，粉尘容易发生自燃，进而导致爆炸事故，不利于煤矿采掘的安全施工；第三，大量粉尘容易造成煤矿采掘现场的能见度降低，对工作人员的生产工作造成影响，使得煤矿生产效率降低，还容易引发安全事故；第四，煤矿采掘过程中涉及多种仪器设备，大量的粉尘会腐蚀这些仪器设备的构件，使得设备操作精度降低，造成设备老化，影响正常使用。
二、煤矿采掘工作面粉尘防治技术
（一）注水防尘技术
注水防尘技术是煤矿采掘前的一项重要措施，可以通过注水操作，增加煤层的湿度，实现降低粉尘的目的。注水防尘技术主要包括静态注水和动态注水两种方式以及短孔注水和长孔注水等注水方法，在实际的实施过程中，要以现场的作业环境和开采要求为依据，选择合适的操作方式，达到理想的防尘效果。注水防尘的基本原理是改变煤炭的物理性质，在有效降低粉尘浓度的同时，提高了煤炭的开采效率。
（二）通风除尘技术
通风除尘技术可以将矿井下的粉尘排出井外，从而将井内的粉尘浓度控制在安全范围内。风速和风向是影响通风除尘效率的关键因素，此外，粉尘的形状、浓度、湿润度对通风除尘效果也有一定的影响。在通风除尘过程中，如果采用的风速较低，直径较大的粉尘颗粒不易被排出，悬浮在空气中，使得粉尘浓度得不到有效降低；如果采用的风速较高，在排出一定粉尘的同时会引起新的粉尘扬起，同样无法实现良好的除尘效果，因此，通风除尘技术的关键是控制好风速，一般掘进工作面的风速设为0.4-0.7m/s，机械化采煤工作面风速为1.5-2.5m/s，回采工作面和掘进煤巷控制在4m/s以下。
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（三）除尘器除尘技术
除尘器除尘的基本原理是将空气中的粉尘分离出来，借助除尘器实现净化空气的作用。目前，除尘器除尘技术在国外煤矿采掘中得到了广泛应用，主要有洗涤除尘器、湿式纤维除尘器等，这些除尘设备体型较大，但是具有良好的膈应效果和除尘效果。我国经过20多年的研究，在除尘器除尘技术方面取得了一定成果，研制出多种类型的除尘器，并在煤矿采掘工作面得到了应用。
（四）喷雾降尘技术
喷雾降尘技术属于一种操作简单、经济节约的技术，具有良好的除尘效果，在煤矿采掘中应用最为广泛。在煤矿采掘中，由于机械化程度较高，采煤机和掘进机在工作过程中往往产生大量的粉尘，这时候就可以采用喷雾降尘技术对这些设备进行防尘处理，例如滚筒摇臂径向雾屏降尘技术、高压喷雾防尘技术等。在采掘工作面的转载点和液压支架也是粉尘的主要源头，可以利用喷雾防尘技术，通过喷出的水雾降低空气中的粉尘浓度[1]。
（五）空气幕隔尘技术
空气幕隔尘技术的实际应用中，将喷气装置安装在采煤机上，当采煤机运行时，喷气装置喷射出的空气形成一个空气流，有效将粉尘隔离到气流之外，为施工人员和设备建立防护层，使得粉尘难以扩散到施工区域。空气幕隔尘技术主要应用喷嘴式风筒和附壁式风筒，通过无形的空气屏障实现良好的隔尘效果，在煤炭采掘工作面具有较好的应用前景。
（六）个体防护技术
个体防尘是一项最基本的粉尘防治手段，主要指的是施工人员佩戴多种防护用具。随着科技的不断进步，个体防护用品取得了较大开发和利用，传统的棉纱口罩逐渐被淘汰，化纤滤料自吸式防尘口罩、压风呼吸器、过滤式送风防尘口罩、气流安全帽等防护装置得到了广泛应用，施工人员在保证正常工作的同时，能够吸入清洁的空气。个体防护技术具有较高的防尘效果，可以有效避免煤矿采掘工作面粉尘对施工人员身心健康的伤害，在实际的工作中可以得到广泛推广[2]。
三、煤矿采掘工作面粉尘防治技术及其发展趋势
为更好的推进煤矿事业的健康持续发展，提高煤矿采掘工作面粉尘防治技术的应用成效，应加大研究力度，推进煤矿采掘工作面粉尘防治技术的不断发展。其一，要对喷雾系统加以科学设计，以确保其在煤矿采掘过程中能够对采掘工作面粉尘进行有效防治。其二，要推进弱水防尘技术发展，在保证粉尘防治效果的同时，减少不必要的水资源消耗，提高水资源利用率，真正实现节能环保。弱水防尘技术的原理就在于，通过少量水来达到良好的防尘效果，在未来一段时间内，煤矿采掘工作面粉尘防治技术的发展中，在弱水防尘技术研究方面应注重注水型渗透剂、干式除尘剂及泡沫除尘剂等的研究，以提高煤矿采掘工作面粉尘防治效果。其三，要加大难注水煤层注水技术的研究力度。在煤矿采掘工作面粉尘的防治过程中，注水防尘技术的应用性较强，但在实际操作过程中，一旦煤层机理特殊，则无法保证注水效果，这就势必会影响防尘效果。因此未来在科学技术的支持下，要重点研究难注水煤层的注水技术，并运用信息技术对煤层开展动态化监测，以保证煤层注水防尘的有效性。其四，加大先进技术学习力度，制定科学合理的综合防尘标准规范。煤矿采掘工作面粉尘防治工作的开展，离不开科学技术的支持，因此煤炭企业要加大国外先进技术学习力度，比如超声波除尘技术和电离水除尘技术等，并制定科学的综合防尘标准规范，结合粉尘来源及类型，采取有针对性的粉尘防治措施，切实提高粉尘防治技术水平，推进煤炭行业的持续发展。
结论
简而言之，煤矿采掘工作面的粉尘防治是煤炭企业发展需要研究的重要课题，煤炭企业要全面掌握各种粉尘防治技术的基本工作原理，并利用现代化科学技术加以完善和发展，从而提高粉尘防治效率，保障煤炭开采的安全、高效运作[3]。
参考文献：
[1]冉松河.梁北煤矿采掘工作面粉尘综合防治技术[J].中州煤炭，2009（10）．
[2]任兴福.煤矿采掘工作面粉尘危害及有效防治[J].山东煤炭科技，2010（2）．
论文作者:王树方
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
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