摘要：煤矿生产过程中，采煤、掘进、运输、钻眼、爆破、喷浆、转载等生产环节都会产生大量粉尘，而采掘工作面是矿井粉尘产生的主要来源，特别是采掘机械化程度大幅提高，采掘工作的粉尘显著增加，对矿井安全生产、职工身心健康和环境保护造成极大的影响，因此，加强矿井采掘防尘技术的研究与应用很有必要，对煤矿安全有着深远的意义。
关键词：采掘；防尘；技术；应用
在煤矿生产作业中会产生大量矿尘，严重影响工人身体健康，甚至煤矿安全生产，同时粉尘易加速机械设备磨损，缩短精密仪器的使用寿命。近年来，随着煤矿采掘机械化程度的不断提高，矿井的开采方法和采煤工艺向着高效、集约化生产的方向发展，产尘量大大增加，粉尘危害也不断加剧，对煤矿粉尘进行防治显得尤为重要。实践证明，有效消除井下粉尘的危害，杜绝煤尘爆炸事故的发生，是矿井灾害治理的首要任务。
1、概况
大同鹊山高家窑煤矿主采煤层为5#煤层，根据地质资料分析，该煤层稳定，结构简单，煤层倾角2°～4°，煤层厚度4.1～11.9m，平均厚度8.0m，煤层可采指数1.0，硬度3.5，容重1.41吨/ m³，以气煤为主，含有黄铁矿，煤尘有爆炸性，属自燃煤层。尘源主要来自采煤、掘进、运输、钻眼、爆破、喷浆、转载等生产环节。
2、煤矿井下综合防尘技术应用
2.1粉尘来源
①综采工作面割煤、放煤时产生的粉尘；②掘进工作面割煤、放炮时产生的粉尘；③岩、煤巷锚喷时产生的粉尘；④井下探水、煤层注水、煤层致裂时产生的粉尘；⑤井下运输、转载时产生的粉尘；⑥其他作业时产生的粉尘。
2.2综放工作面的防尘技术应用
综放工作面的主要尘源来自采煤机割煤、顶煤落煤、煤溜和胶带运输转载等几个主要工序。为降低其粉尘量，可采取通风除尘、煤层注水、喷雾降尘及净化水幕等。
⑴通风除尘。通风除尘是稀释和排出作业地点悬浮粉尘，避免粉尘过量积累的措施。通过合理调节风流、风速及通风方式，冲淡作业面的瓦斯浓度，消除巷道的全断面和全长范围内的粉尘，优化作业环境，或顺风割煤，防止粉尘过量积聚。
⑵煤层注水。煤层注水是指利用提前打好的钻孔，将静压或带压的水通过管道，注入到煤层裂隙中，湿润煤体的原生煤尘，能有效进入构造裂隙、层理和节理中，而且在极微小的孔隙内部也有水注入，使煤体塑性增加，脆性减弱。当煤体因开采而受到破碎时，减少浮游煤尘，在生产期间可有效降低煤尘产出量。
⑶喷雾降尘。喷雾降尘是指将水分散成雾滴喷向尘源的抑制和捕捉粉尘的方法和技术。是通过惯性碰撞、拦截捕尘等机理来实现喷雾降尘。降尘效果取决于水雾粒与尘粒的凝结效率，通过利用在采煤机、架间、各转载点及架后安装扩散角度大、水量适中、雾化效果好的高效大型喷头，凝结煤尘，降低煤尘含量。
⑷其它降尘技术。目前，防降尘技术上有空气幕隔尘技术，采煤机截割机构处安装挡尘板技术，抽尘净化技术，化学除尘技术，湿式钻眼技术，湿式除尘风机技术，混合式通风降尘技术，水炮泥和爆破喷雾技术，巷道中设置水幕净化风流，冲刷煤壁等防尘技术。
2.3综掘工作面的防尘技术应用
综掘工作面的产尘源主要有综掘机割煤、落煤；风钻打眼；掘进机转载点；胶带输送机转载、卸载等产尘环节，综掘工作面降尘措施主要包括：煤层注水、综掘机喷雾降尘、转载点喷雾降尘。
2.1煤层注水降尘。随着采掘的进行，煤体内部各类裂隙存在原生煤尘，它随着煤体破碎飞扬到空气中，水进入裂隙后，将原生煤尘预先湿润，使其失去飞扬能力，从而消除这一尘源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆综掘工作面煤层注水降尘即在每循环截割前，沿巷道掘进方向在巷道端面中间布置注水孔，采用专用封孔器和专用注水装置，使用高压（不低于4MPa）防尘系统进行注水，保证迎头潮湿后方可结束注水工作。
2.2综掘机喷雾降尘。综掘机在工作时，会产生大量的粉尘，容易造成煤岩尘堆积和悬浮粉尘，威胁到工作人员的健康，甚至引起煤尘爆炸事故的发生。因此，必须采取喷雾降尘。在综掘机载割头的上方和两侧安装高压水射流喷头，实现全断面外喷雾，喷头开启时高压水射流形成环形水幕将截割产生的煤尘罩住，实现降尘、灭尘的效果。
2.3转载点喷雾降尘。煤炭运输产生的煤尘较多，仅次于工作面破煤落煤。而运输过程中，转载点煤炭的转接会造成煤尘飞扬，是产生煤尘的主要环节和因素。为抑制这一环节的产尘量，在皮带转载点安装自动喷雾降尘系统，采取自动喷雾、单元控制。当运输设备距离长时在转载点处全断面安装风流净化水幕，水幕保持常开，不得随意关闭，确保降尘效果。
3、煤矿除尘技术应用对策
大同鹊山高家窑煤矿综采放顶煤开采及综掘机快速割煤都会产生大量煤尘。因此必须从技术、装备和管理多方面采取综合措施，防治粉尘，实现矿井“无尘化开采”。
3.1管理方面。①要依法管理，完善综合防尘管理制度，对综合防尘、煤层注水、喷雾降尘、支架自动喷雾降尘及综掘面的机载除尘净化以及隔爆设施安装使用等综合防尘标准进行规范；②加大安全设施的投入，提高综合防尘装备水平，配备注水泵、注水钻机和其它附属设备，综掘或综采机械除尘器；③加强员工的培训工作，提高操作技能和管理水平，重点抓好综采、综掘工作面以及其它回风系统的综合防尘工作；④对定点尘源，运输和转载点喷雾装置实行自动控制；⑤推行湿式打眼和高压喷雾洒水降尘技术，安装使用声控组合喷雾装置；⑥推行正规回采，规范呼吸性粉尘的检测。
3.2技术方面。综采、综掘工作面采取煤壁预注水降尘技术，使煤体得到预先湿润，减少浮游煤尘的产出量。①在综放工作面采取前探梁顶板垂直钻孔技术，孔深为7～9m，每组2个，10架一组。采用专用的封孔器和注水装置使顶煤强度弱化，减少了煤尘含量；②在综掘面采取短壁预注水技术，沿掘进方向布置多个注水钻孔，孔深2m，实现了预先降尘；③局部通风机风筒出风口处径向网状柔性风筒将压入的轴向风改为径向风，在掘进机司机前方形成阻止粉尘向外扩散的空气幕。
3.3装备方面。①综采工作面随机自动光控喷雾装置是从工作面回风口开始，每5架1组喷头进行排列（喷头安装固定在前探梁上），当采煤机经过自动喷雾点的位置时，采煤机上的光源装置所发射的光信号被传感器（传感器安装固定在支架前探梁上）接收，执行自动喷雾，并延时一段时间，有效拦截采煤机割煤时产生的煤尘；②综掘机滚筒旋转割煤与巷道风流净化联动自动喷雾降尘装置是利用掘进机外喷雾装置和风流净化水幕联动，进行自动喷雾，实现了喷雾降尘的效果。
3.4个体防护。煤矿矿井各生产环节尽管采取了多项防尘措施，但也难以使各作业地点粉尘浓度达到卫生标准。特别是在强产尘源和个别不宜安装防尘设备条件下作业的人员，必须佩戴个体防尘用具。煤矿经常使用的个体防尘用具主要有：自吸过虑式防尘口罩；动力送风过滤式个体防尘用具；隔绝式风压呼吸器。
结束语
采掘工作综合防尘技术和装备的现场应用，使工作面空气质量明显得到改善，有效保证了安全生产及职工的身体健康。但单一的治理措施及方法，无法完全降低粉尘含量，只有利用综合的治理方法才可以达到预期的效果。煤矿综合防尘涉及到钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机作业、顶板管理、装载及运输等各个环节，只有上述各个环节落实好防尘措施，才能最大限度地降低煤矿井下空气中粉尘的浓度，降低煤矿职业病，防止煤尘爆炸事故的发生，从而为煤矿的安全生产提供保障。
参考文献：
[1]池鲁生.煤矿防尘降尘工作的主要经验[J].煤炭科学技术，1992，10：52-54.
[2]李玉文，贾寅明，杨景旺.煤矿综合防尘新技术的研究与应用[J].中国矿业，2008，17（7）：69-71.
[3]马志平.机械自动化的未来与现状[M].北京：机械工业出版社，2003.5
论文作者:王奇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签：粉尘论文; 煤尘论文; 工作面论文; 煤层论文; 技术论文; 煤矿论文; 作业论文; 《基层建设》2018年第6期论文;