煤矿综采工作面防尘技术研究现状及趋势论文_陈增礼

煤矿综采工作面防尘技术研究现状及趋势论文_陈增礼

山东省滕州市金达煤炭有限责任公司 山东省滕州市 277514

摘要:煤矿企业井下恶劣的工作环境,对井下作业人员人身安全存在较大的伤害,更是存在较大的安全隐患,因此做好煤矿综采工作面防尘技术,可以有效提升煤矿的综采工作效率,确保综采工作的安全性,引进发达国家的先进设备,学习先进技术,加大资金投入和除尘技术的研发,实现对综采工作面防尘工作进行动态监控,获取有效数据,并进行粉尘数据分析,为煤矿综采工作面防尘工作的优化奠定基础。

关键词:煤矿综采工作面;防尘技术;研究现状;趋势

1综采工作面产尘来源

在采煤整个过程中都会有灰尘产生,产尘在各个环节均存在。尤其是在一些主要的工作环节,产尘更加严重,以下几个方面要特别注意防尘:

(1)采煤机切割煤层的时候,会不可避免地破坏岩层,下落产生大量灰尘,滚筒飞转带动粉尘在空气中移动,加大了粉尘的扩散速度,污染整个工作面。

(2)井下的通风状况直接影响空气质量。在工作机组与溜子之间,如果通风装置不齐全,通风不良时,会使粉尘弥漫在空气中无法排除并易扩散于通道随之向外流动,严重影响综采工作面的作业环境。

(3)运输机运输流程中,煤炭与机器之间会发生摩擦,部分新采煤炭粉碎并扬至空气中,增加了粉尘的来源。

(4)综采工作面中存在众多采煤支架支护煤层,这些支架会随着采煤工作面的掘进移架、降架,移架、降架过程会带动大量粉尘。综采工作面产生的这些粉尘如果不及时处理,不仅污染环境,还会带来一系列的安全隐患。因此,要采用合理的防尘技术,保障工作面工作安全有序进行。

2煤矿综采工作面防尘技术研究现状

综采工作面的粉尘防治工作在采煤前可以通过注水工艺提高煤体本身的湿润程度,通过合理开采降低煤体自身的粉尘浓度;在开采过程中,采用特定的防尘技术控制粉尘的来源,减少粉尘的扩散,利用除尘技术和设备将空气中产生的粉尘排除。煤矿企业为促使综采工作的顺利开展,企业加大了对煤矿机械化程度的投入,综采工作面的利用率逐渐增加,在实际操作中综采工作面的截煤、运煤或移架等采煤机均会产生大量的粉尘,高浓度的现场粉尘存在较多的安全隐患,为有效控制综采工作面的粉尘浓度,降低粉尘的分散,可以采取煤层注水或工作面安装喷雾装置,稀释空气中的粉尘浓度,但目前在井下的作业状态下,巷道粉尘浓度最高可达8000mg/m,在一定程度上容易导致割煤机喷雾无法有效控制粉尘的浓度。目前多数企业已经意识到传统的防尘方法无法有效控制目前作业中的粉尘浓度,因此大量引进防尘设备和防尘技术,引进较多的技术是自动喷雾降尘技术,在煤矿综采工作安全第一的基础上为增加煤矿生产的安全性,企业安装蓄电池变频电机车装置,在优化企业采掘工作的同时还可以强化煤矿生产的监控能力,依目前情况来看,煤矿企业重视综采粉尘问题并采取相关措施改进,是提高煤矿综采生产效率的有效途径。

3煤矿综采工作面防尘技术分析

3.1煤体预注水防尘技术

在煤矿采煤之前,通过预先向煤体注水的方式提高煤体的湿润度,从而减少煤体开采过程中的粉尘扩散的方法为预注水防尘法,在开采过程中向煤体注水时需要采取打钻孔方法,从而达到提升煤体水含量的目的,有效控制综采期间的粉尘浓度。为提高煤层湿润程度的效果通过在向煤体注水时添加表面活性剂,该技术操作简单,从源头上就可以有效控制粉尘的分散,被广泛应用于各大企业中,但随着综采要求的逐渐提高和长钻孔煤层注水技术存在一些设备方面的缺陷,因此该技术还需要进一步优化。

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3.2采煤机械喷雾防尘技术

在煤矿综采作业中,采煤机在割煤阶段会产生大量粉尘,大量的粉尘会影响采煤机切割过程的效率,因此多数企业采用机械喷雾防尘技术控制采煤机中的粉尘;煤矿机械化采煤设备中,采煤机的产尘量最高,特别是采煤机滚筒割煤时会产生大量的粉尘,因此针对采煤机割煤的防尘技术主要是液压支架探梁辅助喷雾防尘技术,该技术利用喷嘴喷射水雾,形成雾流屏障,降低滚筒在割煤时产生的粉尘。在采煤机内外喷雾降尘传统技术中,采煤机内外喷雾技术通常因系统封闭性差而漏水,外喷雾因水压不足失效,但国际上使用的三级过滤系统可以解决喷雾堵塞的问题;采煤机的高压喷雾技术利用高压喷雾达到降尘原理,在喷射的同时在喷吸装置后方形成负压区,在喷射过程中可以扑压煤尘,该技术结构简单,除尘效果明显,被广泛应用于采煤机的除尘中。

3.3转载点自动喷雾降尘技术

采煤机向刮板输送煤的过程中,机身转载位置会产生大量的粉尘,为控制转载点的粉尘可以采用自动喷雾技术,该技术主要体现在自动喷雾技术、声波雾化技术和自调试风水喷雾技术为防尘带来更多的空间;采煤机吸尘器、高效除尘器可以在一定程度上有效控制采煤机在割煤过程中的粉尘,我国常用的粉尘装置为多层雾流罩封除尘装置,但目前我国的除尘及时较为落后,无法满足目前综采工作除尘的需求,因此要加大除尘技术的研究力度。

4煤矿综采工作面防尘技术的发展趋势

综采工作面机械化采煤能力的提高,大幅度增加了煤炭的产量,提高劳动效率和生产条件,但随着煤矿综采工作面机械水平的提高,粉尘的浓度越来越高,为有效提高煤矿综采的效率,综采工作面的除尘工作非常重要,因此不断提高综采防尘技术水平,实现作业环境的安全,为以后提高综采工作面防尘提出几点建议。

4.1提高喷雾除尘的自动化水平,改进注水工艺

煤矿企业在进行综采作业时要根据实际操作情况选择合理的布置方式,封孔和注水工艺,达到注水的效果实现防尘目的;提高工作面喷雾除尘的自动化水平,采煤机支架喷雾的转载点和自动化水平有待进一步提高,采煤机高压喷雾的使用有利于综采工作面的防尘,因此加强对喷雾设备的系列化生产,可以有效提高喷雾效果。在采煤工作面实现喷雾除尘自动化可以降低工作人员的工作量,充分发挥喷雾技术,促进喷雾效果的提升。

4.2研制合理的除尘装置和采煤工艺

通过改进采煤机的截煤工艺可以减少综采工作面粉尘的产生,采煤机周围的平均煤尘浓度比上顺槽的低,滚筒采煤机处于低转速时截割有利于减少粉尘的产生,采煤机滚筒的牵引速度不同产生的尘量也不相同,因此要加强对采煤工艺的研究;我国目前采用的综采工作面除尘设备较少,无法满足煤矿对除尘设备的需求,因此要提高综采工作面除尘水平,就需要积极引进国外先进综采工作面防尘技术,与发达国家相比,我国在综采工作面除尘方面的控制还存在较大的差距,因此要加强自主研发,学习发达国家的先进技术和引进设备,提高我国综采工作面除尘水平。

4.3加强综采工作面除尘工作的监督力度,提高监控管理水平

目前我国综采工作面的除尘技术仍然存在较大差距,积极引进国际先进技术,比如泡沫防尘、超声波防尘等先进技术,提高对综采工作面粉尘的监控水平,研发灵敏度高的粉尘探测仪,利用对粉尘的连续监测获取监测数据,分析粉尘产生的规律,提出针对性措施。

结束语

随着社会经济的快速发展,促进我国的煤炭事业快速发展,煤矿机械化程度的提高和开采强度的加深,煤矿综采技术成为煤矿整体中的重要环节,但在实际作业中,煤矿综采工作面的截煤、运煤或移驾等环节都会产生大量的粉尘,开采的强度越大粉尘的浓度越高,粉尘含量的逐渐增加严重影响到作业人员的身体健康,综采作业中除尘工作成为矿山企业越来越重视的重要技术。

参考文献:

[1]殷浩.综采面粉尘防治管理制度分析[J].山东煤炭科技,2017(12):97-98.

[2]王英虎.煤矿综采工作面综合防尘研究与应用[J].煤炭与化工,2017,40(10):55-56+60.

[3]王成林.煤矿综采工作面防尘技术现状分析及未来展望[J].技术与市场,2017,24(07):287+289.

[4]乔永.煤矿综采工作面防尘技术探讨[J].机械管理开发,2017,32(06):146-147.

论文作者:陈增礼

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2019/1/3

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