摘要:煤矿生产是一项具有一定职业危害性的特殊性作业,生产环境中存在的大量煤粉尘对职工身体健康构成了极大的威胁,是矿工职业病———尘肺病的主要致病因素。尘肺病是我国发病人数最多、最严重的职业病,统计资料显示,我国尘肺病诊断病例已超过60万人,约占到职业病总人数的90%以上,每年因尘肺病死亡超过6000人,而90%以上的尘肺病新增病例都发生在煤矿,由此可见煤矿粉尘危害之大和我国煤矿职业病防治形势之严峻。
关键词:煤矿粉尘;人体健康;危害;防治措施
一、煤矿生产过程中粉尘的危害
1、粉尘对煤矿工人的危害
粉尘作为煤矿生产的一种伴生物,容易引发煤矿工人的尘肺病。因为工人长期的工作环境中吸入大量的粉尘,从而堆积在人体的肺部器官中,不能够被排泄,从而慢慢的杀死大量的活性肺细胞,并且使肺部产生纤维性的病变,长期发展会使肺部组织慢慢硬化,丧失正常的肺功能。根据对我国目前尘肺病情况的调查发现,目前患有尘肺病的人员不断提升,已经成为威胁煤矿工人生命安全的主要疾病。此外,煤矿工人长期在这种粉尘环境下工作,还会引发肥大性鼻炎、眼角膜受损、粉刺、毛囊炎等各种皮肤性疾病的发生。
2、煤矿粉尘具有较强的易爆性
当煤矿内的粉尘在矿井下聚集的浓度超出安全范围后,那么在遇到明火或者其他条件时,都可能产生爆炸,并且由于煤矿开采的矿道在底下,当发生爆炸后会直接影响施工人员的自身安全。而根据对煤矿粉尘浓度研究,粉尘的颗粒度在<75μm时,就达到了煤矿粉尘的爆炸临界点,粉尘浓度越高其爆炸威力越大。
3、对设备造成一定的损害
因为煤矿粉尘是一种细小的颗粒物,如果其附着在施工设备上,那么长时间的附着将会大量集聚,从而导致一些精密设备的阀门、仪表等薄弱位置出现严重磨损,直接导致其无法正常运转,不仅对企业生产产生影响,还会对设备安全造成一定的威胁,而随着近年来精密、智能的自动化设备的广泛应用,粉尘对其产生的危害也越来越突出。
4、对采掘工作有一定的影响
大量的粉尘集聚对在煤矿施工作业环境中,过多的粉尘漂浮在空中,将会对施工人员的视线产生影响,并且很容易因为一个不正确的操作而产生严重的安全事故。
二、煤矿防尘
1、采煤工作面防尘
1.1煤层注水降尘
该技术主要通过增大煤层的水分含量,一定程度改变煤体的物理属性,达到控制和降低矿尘产生的目的。注水防尘可以使煤层破碎过程中产生的矿尘浓度降低60%~80%,效果显著。常用的注水防尘方法有两种:一是深孔静压注水,即沿煤层走向向工作面打孔,孔长通常30m~100m,借助网管将水注入煤层钻孔内,该方法能够均匀扩大煤层内部润湿范围,适用于长壁式采煤法;二是潜孔动压注水,即在垂直于煤壁的煤层工作面打孔,孔长2m~5m,借助水泵或封孔器将水压入钻孔。
1.2炮采防尘
该技术以水炮泥代替传统采煤使用的黏土炮泥,采用特殊的装水容器填塞炮孔,炸药爆炸的瞬间,容器中的水在高温作用下瞬间汽化,迅速扩散、渗入煤层结构,发挥降尘作用。炮采防尘技术在消除爆炸源、降低煤尘浓度方面优势突出。
1.3机采防尘
(1)润湿剂降尘。煤层具有的疏水性特征导致存水无法很好地润湿煤层,必须通过添加润湿剂降低水地张力,才能充分润湿煤层。润湿剂作为一种煤层表面活性剂,其润湿渗透性能除受自身特性与浓度影响外,还受煤尘粒径的影响。煤尘密度的增大和粒径的增加都能达到降尘的效果,煤尘吸水后重量和凝聚力增大,粒径增大,沉降增加。润湿剂作为亲水基和亲油基构成的基团化合物,亲水基易溶于水,而亲油基易溶于油类。当润湿剂与水结合时,其中的亲水基会迅速融入水中,亲油基受排斥而散步于周围环境,从而在水体表面呈紧密的定向排列,形成界面吸附层,包裹煤尘,其重量不断增加而快速沉降,达到降尘效果。
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(2)喷雾降尘。喷雾降尘包括:外喷雾,即敷设水管于采煤机外部,并在采煤机不同位置安设喷雾器,以发挥降尘防尘的作用;内喷雾,即安装喷雾机于采煤机滚筒轮毂或旋转叶片进行喷水降尘,内喷雾技术的降尘效果明显优于外喷雾技术,两种方法结合的降尘效果高达80%;支架喷雾,即安装喷雾器于液压支架,能够降尘85%左右。
2、掘进工作面防尘
2.1通风系统降尘
良好的通风系统能通过控制风速和风量稀释并带走粉尘。通风降尘过程中,风量增加无疑能提高降尘效率,但风速的大小也对降尘效果有很大影响,风速过小则无法携尘,风速过大又会再次吹扬沉积的煤尘,最佳风速应控制在1.5m/s~2.0m/s。
2.2湿法作业
在煤层打孔过程中,将孔内煤尘用水润湿直至成为粉浆流出。煤岩掘进环节打孔产生的粉尘约占85%,爆破产生的粉尘占10%,其余5%主要是煤岩转运产生的粉尘。所以,通过湿法作业能够消除煤岩掘进中85%的煤尘,除尘效果明显。
2.3泡沫综合防尘
作为新型煤矿掘进防尘技术,泡沫综合防尘效果是其他防尘技术防尘效果的数倍。该技术主要采用泡沫分配器、泡沫喷头、防尘专用液和箱体等设备,防尘专用液发泡能力超强,可以迅速吸附粉尘并润湿煤层,无空隙防尘、降尘。此外,专用液泡沫具有的粘连性能彻底从根源上抑制煤尘的扩散。
三、煤矿粉尘治理措施
1、通风除尘
在煤矿生产中需要保障矿井具备有良好的通风性能,对于井下的煤尘浓度也需要进行必要的稀释处理,这样才能够让煤尘及时的排出矿井。但是在通风除尘过程中,其除尘效果还会受到煤尘密度、形状、风流以及空气湿度等诸多因素的影响,如果风速过低,会导致一些粗粒矿尘难以及时排除,而在风速过大的情况下,则容易导致采掘空间的煤尘浓度增加。
2、煤层注水
煤层注水主要是通过钻孔来将高压水注入到煤体之中,这样能够让煤体的含水量提升,在开采生产过程中也就能够有效避免粉尘的出现,因此在现阶段的煤矿企业除尘工作中得到了广泛的应用。煤矿企业需要在结合自身实际开采情况的基础上,进行注水模式的合理选择,借此获得良好的煤尘防治效果。
3、净化风流技术
现有的净化风流技术主要包含有空气幕隔尘技术以及水幕净化技术两种模式,其中前者能够通过条行风中吹出的条缝形空气射流来让污染物跟空气两者得到有效的隔离,在此基础上保障工作区的卫生条件,对于工作面的粉尘扩散情况也能够起到良好的控制效果。而水幕净化技术则是在井巷道顶部跟两边进行水管的敷设工作,然后在水管上面进行多个喷雾器的安装,通过喷洒水雾的模式来对巷道中的煤尘量进行全面有效的控制。
4、加强煤矿地面胶带转运系统的粉尘治理工作
在地面上,地面胶带运输转运系统是重要采煤设备,然而,该设备会产生大量的粉尘污染,爆炸性指数极高,如果不加以有效控制,必然会滋生安全隐患,严重威胁采煤人员的生命健康,污染环境质量,破坏生态平衡。在煤矿地面胶带转运系统的粉尘治理工作中,煤矿企业应重视为该系统装置除尘系统,配备除尘器以此净化尘源,降低粉尘污染指数。此外,要对进煤口外的转载点实施封闭管理,避免粉尘扬散。
结束语
煤矿粉尘治理工作是一项长期性、复杂性的工作,需要国家、社会、企业和职工各方共同参与。从法制建设、社会监督、企业管理、工艺革新、职工自我保护等多方面入手,才能有效降低和控制煤矿粉尘危害,为广大煤矿职工的身体健康筑起坚实的屏障。
参考文献:
[1]营光涛.浅谈矿井粉尘危害及防治[J].山东煤炭科技,2016(11):68-70.
[2]杨峰.浅谈煤矿尘肺病预防及粉尘危害防治[J].内蒙古煤炭经济,2017(24):87-88.
论文作者:刘燕华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签:粉尘论文; 煤矿论文; 煤尘论文; 煤层论文; 风速论文; 效果论文; 浓度论文; 《基层建设》2019年第3期论文;