煤矿粉尘的危害及防治措施论文_姚卫凤

煤矿粉尘的危害及防治措施论文_姚卫凤

新疆通安矿山安全检测检验中心(有限公司) 乌鲁木齐 830027

摘要:煤矿矿井作业环境比较复杂,在生产中出现粉尘是不可避免的,如果粉尘浓度超标不但对矿工的健康造成很大的威胁,对企业生产安全也留下很大的隐患,因此对煤矿粉尘进行控制具有重要的意义,目前粉尘的防治措施有很多种,而每个煤矿的具体结构与构造不同,煤矿企业要根据不同的情况灵活运用开采方式与防尘措施,引入先进的防尘设备,建立有效的防尘系统,提升防尘措施的有效性,进而促进煤矿安全生产,保障作业人员的生命安全。

关键词:煤矿粉尘;危害;防治技术

1粉尘的特性

1.1爆炸性

就煤矿粉尘本身而言,其含有的物质非常多样,经过调查研究,煤矿粉尘中主要包含煤炭尘屑、泥炭尘、钙粉、铝粉等,这些物质融合在一起有特别高的爆炸可能性,如果在井下作业过程中遭遇到明火或出现电火花的现象会很容易出现爆炸事故。从近年的工作来看,很多地方的煤矿工作都因为粉尘处理没有得到理想的效果,直接造成爆炸事故,对地方发展和行业进步构成了巨大的威胁[1]。在对煤矿粉尘开展分析的过程中,发现粉尘本身的颗粒状态并没有呈现有规则的特点,在大小上也存在特别大的差异性。

1.2湿润性

煤矿粉尘造成的危害非常突出,对于井下工作人员而言是一种潜在的威胁,如果在处置过程中没有按照科学、合理的方法完成,肯定会在工作上造成隐患,影响安全生产。煤矿粉尘具备湿润性的特点,湿润性主要是指粉尘在漂浮和降落的过程中能够和液体产生相互附着的现象,也就是两者可以表现为相互结合的特点,这就为除尘工作的开展提供了较多参考与指导。井下除尘技术在应用的过程中,湿式除尘技术就是依赖这样的原理完成的。技术人员在开展工作的过程中,以湿润边界角作为判断标准。湿润边界角在应用过程中,其具体取值范围控制在0°~180°之间,当边界角表现为扩大的现象后,湿润性则朝着相反的方向发展,表现为不断缩小的特点;边界角如果表现为缩小的状况,则代表湿润性会不断提升。若湿润的边界角展现为180°的极限值状态,则意味着煤矿粉尘出现了完全不湿润的状态。

2煤矿采掘中粉尘防治技术

2.1注水防尘技术

就煤矿采掘作业的整体情况来看,在煤矿开采之前,大多采取注水防尘技术来降低粉尘,其原理在于,通过注水改善煤层湿度,从而达到粉尘防治的目的。注水防尘技术主要分为动态与静态两种方式,通过长孔或短孔来实施注水,在煤矿采掘工作面粉尘防治的过程中,需结合煤矿采掘要求及作业现场具体环境开展综合分析,科学选择注水防尘的操作方式方法,以有效降尘。

2.2通风除尘技术

在煤矿采掘作业中,通风除尘的原理在于,稀释井下粉尘至安全浓度后,在风力作用下将其排出井外。通风除尘技术在煤矿采掘工作面粉尘防治中的应用,其通风除尘效果往往会受到风流向、风速、粉尘密度、湿润度等多种因素的影响。具体来讲,当风速过低时,粗细粒粉尘下沉而无法顺利排出井外,导致井下粉尘浓度加大;当风速过高时,粉尘浓度则会明显增加。一般情况下,煤矿采掘工作面粉尘防治的过程中,应用通风除尘技术时,需要科学控制风速,掘进工作面排尘风速不可低于0.4m/s,不可高于0.7m/s。

2.3喷雾降尘技术

喷雾防尘技术的操作简便,具有一定经济性,除尘效果优良,在煤矿采掘工作面粉尘防治中具有良好适用性。喷雾降尘技术主要对采煤机与掘进机作业所产生的粉尘进行处理,比较常用的是高压喷雾防尘技术与滚筒摇臂径向雾屏降尘技术。其中,滚筒摇臂径向雾屏降尘技术在应用中,需要将锥形喷嘴安装于采煤机滚筒摇臂上,随着采煤机的运作,喷嘴喷射出空心雾流,此时在作业区域内形成一道雾流屏障,在滚筒割煤作业时,能够有效降低粉尘的影响,促进采煤机正常作业。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆部分粉尘来源于煤矿采掘工作面的转载点与液压支架,而喷雾降尘技术的科学应用,主要对空气中的粉尘进行处理,降低其浓度,从而改善煤矿采掘作业环境。

2.4空气幕隔尘技术

在煤矿采掘工作面粉尘防治工作中,空气幕隔尘技术也发挥着重要的作用,需要在采煤机上安装喷气装置,随着采煤机的运行,喷气装置射出空气流,此时粉尘被隔离至气流之外,也就相当于以空气流为机械设备与作业人员建立防护层,粉尘被隔离,形成优良的施工区域环境,减少粉尘对机械设备性能及作业人员身心健康的不利影响。

2.5个体防护技术

个体防护技术属于一种基本型粉尘防治方法,需要作业人员自行佩戴防护用具。这里所提到的防护用户可不仅仅是传统棉纱口罩,现代科学技术不断进步,多种新型个体防护用具得以研发,比如自吸式防尘口罩、压风呼吸器、气流安全帽等,在不影响作业人员正常工作的情况下,满足其对清洁空气的需求。个体防护技术的应用,有助于减少煤矿采掘工作面粉尘对作业人员身心健康的不利影响,具有良好的应用效果。

3煤矿采掘中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。喷雾系统设计过程中,需以喷雾点布置及压力设计作为重点设计内容,以保证喷雾系统的高效运行。在此基础上,基于科学技术研究智能化控制系统,以确保该喷雾系统在实际应用中能够实现智能喷雾降尘,以改善煤矿采掘工作面状态,提高粉尘防治的有效性,推进煤矿采掘作业的安全高效开展。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。

结束语

钻孔、打眼、爆破、掘进落煤、顶板来压等是煤矿开采必不可少的工序,不可避免的会产生较多数量的粉尘,其是一种固体颗粒,体积很小,可在空气中停留,不但会对开采工人的健康造成严重威胁还会影响煤矿的安全生产,是煤矿生产中重要灾害之一。目前如何有效防治煤炭粉尘问题已经成为政府及煤炭企业最为关心的问题,因此,对煤矿粉尘的危害与防尘措施的研究显得尤为重要。

参考文献:

[1]邹常富.非煤矿山露天开采粉尘防治现状及发展方向[J].现代矿业,2017,33(12):228-229+238.

[2]卢洁,雷少刚.露天煤矿粉尘环境影响及其扩散规律研究综述[J].煤矿安全,2017,48(08):231-234.

[3]郑万波,吴燕清,梁爱春,王洪来,甘林.煤矿粉尘事故风险管理体系的应用研究[J].能源与环保,2017,39(07):11-16.

[4]方秦月.综采工作面呼吸性粉尘危害及防尘设施优化[D].西安科技大学,2017.

论文作者:姚卫凤

论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期

论文发表时间:2018/11/15

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