高建勇
国家能源神东煤炭集团柳塔煤矿综采队 内蒙古鄂尔多斯 017000
摘要：现阶段，随着社会的不断地发展与进步，人们的生活水平逐渐的提高，煤矿企业也得到了很好的发展。近年来，随着煤矿采掘机械化的发展，矿井产尘量也大幅提高，作业环境较差，安全风险高。基于此，本文主要围绕采煤工作面粉尘防治技术展开论述，仅供类似项目参考。
关键词：采煤工作面；粉尘防治技术；分析
引言
煤矿井下各作业点在生产过程中会产生大量粉尘。煤矿粉尘特有的性质决定了其具有很大的危害性：能够诱发职业病尘肺病。因此，煤矿粉尘不仅是安全隐患，也是职工健康的隐形杀手。本文结合工作经验所采取的防尘措施和防尘技术实践，谈谈如何作好采煤工作面的防尘措施。
1概述
煤矿粉尘是煤矿五大灾害之一。虽然煤尘危害具有滞后性、隐藏性，不如瓦斯等灾害那么引起高度关注，但它的危害也绝对不容忽视。根据卫生部统计，煤矿尘肺占矽肺总数的70%～80%。随着矿井开采强度和机械化程度的不断提高，矿井的产尘量也不断增加，产尘浓度也随之提高。采掘工作面是粉尘的主要产生地，又是煤尘事故的多发点，据统计有80％的煤尘事故发生在采掘工作面。因此，搞好采掘工作面防尘是防尘工作的重点。《煤矿安全规程》对煤尘要求是：粉尘中游离SiO2含量小于10%时，呼吸性粉尘最高容许浓度为3.5mg/m3。如何有效控制粉尘，降低粉尘浓度，是煤矿安全生产和职工职业卫生的一个重要环节，对保障职工身体健康也具有同样重大意义。
2采煤工作面粉尘的产生来源与危害
2.1采煤工作面粉尘的来源
由于煤矿所处地质环境不同，开采方式和工艺相差较大，矿井的粉尘来源也存在差异。煤矿企业采取的措施不同，污染程度也就不尽相同。煤矿矿井粉尘中，采掘工作面粉尘是主要来源，占矿井粉尘总量的85%以上，采掘工作面中粉尘防治是煤矿粉尘防治的重点。在煤矿开采中，钻探、爆破等流程也会增加采煤工作面的粉尘产生量，其中破碎机、放煤口、支架和采煤机是工作面粉尘的四大污染来源。故在煤矿采掘过程中，煤矿企业要采用科学合理的粉尘防治措施，针对矿井实际情况对粉尘进行针对性处理，为生产人员提供安全的施工环境。
2.2采煤工作面粉尘的危害
（1）采掘生产中产生的粉尘常常依附在井壁和地面上，其余部分悬浮在矿井通道中，煤矿生产人员若长期处于高浓度粉尘环境中，会吸入过量粉尘，对呼吸系统产生严重破坏，威胁健康。（2）大量的粉尘在矿井中悬浮，由于粉尘特殊的物理性质，使矿井温度不断升高现象，常有自燃现象发生，严重时导致爆炸事故发生，不利于煤矿安全采掘。（3）大量粉尘造成采煤工作面能见度降低，不利于生产人员正常工作，使机械运行速度下降，机械采煤生产效率降低，增加了生产的危险性。（4）煤矿采掘过程运用多种仪器设备，高浓度粉尘会腐蚀这些仪器设备的构件，造成仪器设备操作精度降低或提前老化，影响其使用寿命。
3采煤工作面粉尘防治技术
3.1改进钻眼方式及钻眼器具
采用湿式打眼：曲斗煤矿二号井采煤工作面打眼使用器具通常是MZ-1.2型电煤钻。打眼是干打眼，在打眼过程容易产生大量的粉尘。根据《煤矿安全规程》第154条第3款规定：炮采工作面应采取湿式打眼、使用水炮泥；爆破前、后应冲洗煤壁，爆破时应喷雾降尘，出煤时洒水。所以采煤工作面采用干打眼是不符合《煤矿安全规程》的要求，另外对职工的身心健康也十分不利。针对高粉尘的采煤工作面首先必须从钻眼工具上进行改革，必须加大安措资金的投入，积极引进湿式钻眼的煤电钻。当今，煤电钻湿式打眼主要采用两种方式供水，进行湿式打眼，一是侧式供水，即使用煤电钻侧式注水器；二是直式供水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆较新型的煤电钻有水电联控湿式煤电钻，查阅该煤电钻相关资料，性能较为实用、使用新型的煤电钻可有效地杜绝干式打眼的现象，打眼钻速可以提高20%，钻头耗损率可降低50%，其打眼过程的降尘率也可达到95%以上，对于保证煤矿安全生产，改善劳动作业环境，预防矿工尘肺病的发生有着良好的效果，矿井应积极尝试引进使用。
3.2高压喷雾降尘机理
除尘实践表明，低压喷雾存在以下缺点：喷嘴容易堵塞、雾化程度不高且对呼吸性粉尘的除尘效率低，而高压喷雾在一定程度上可以克服这些缺点。高压喷雾的优势主要在于喷雾压力和喷嘴结构。高压喷雾的喷雾压力一般要求大于7.2MPa，喷嘴孔径一般小于1mm，而普通中低压喷嘴孔径一般都大于1mm。高压喷头的结构有利于增加喷嘴壁与水流的摩擦，增加雾粒荷电量，而且其单位体积内的雾粒数也远大于中低压喷雾。在尘粒、雾粒和空气组成的混合相中，带相异电荷的尘粒和雾粒将产生相互吸引的电场力，所以增强了雾粒的捕捉粉尘能力，提高了降尘效果。而带相同电荷的粉尘和雾粒会相互排斥，这样会加强它们的布朗运动，从而增加了它们与带异性电荷颗粒的碰撞几率，提高了雾粒捕集粉尘的能力。而呼吸性粉尘的粒径小重量轻，雾粒在电场力的作用下运动能力加强，因此荷电喷雾对呼吸性粉尘的捕集尤为突出。所以高压喷雾可以提高降尘率，特别是对呼吸性粉尘的降尘率。
3.3水幕除尘装置结构
水幕除尘装置为门式结构，包括钢架门框、纱网、喷液管和流水槽。其中，钢架门框为截面呈矩形的一框架；纱网呈矩形，其四条边分别固定在钢架门框上，构成一纱窗结构形式，纱网成绷紧状态，纱网为两层，层与层之间保留一定间距；纱窗的右下方位置处，还设置有一供人进出的小门，小门的结构形式为纱窗，小门的右边框与门框的右边框通过合页形成可转动连接；纱窗的边框与小门的边框均由铝合金型材制成，这便于标准化、规模化生产、制造；装配过程中（螺钉紧固操作简便、橡胶压条的附属配套件易于获取，安装难度低等）操作简便、生产效率高。
3.4除尘液
喷液管中所用的除尘液为煤炭生产过程中经过污水处理厂净化处理后生产出的中水，中水中加入降尘剂。降尘剂为新型多功能高分子聚合物，能够对生产环节中产生的粉尘实现瞬间高效的湿润，增加了粉尘自身的重量，加速沉降，从而降低粉尘浓度。与清水喷雾除尘不同，由于细小的粉尘微粒所带的静电荷与水雾颗粒带的电荷性质不同，它们之间相互排斥，水雾与粉尘粒径小，比重轻，不易沉降，粉尘本身具有疏水性，很难与水结合。降尘剂中的聚合物中的交联度分子为网状结构、电荷密度大，与离子间的亲合力较强，消除了水雾与粉尘之间的静电斥力，快速湿润颗粒表面，降低水的表面张力，使水雾与粉尘快速吸附结合，加速对粉尘的捕捉、吸附粉尘微粒并促进其凝并，加速重力沉降，从而提高降尘效果。
3.5煤层注水
煤层注水的原理是在采煤之前为增加煤体水分利用钻孔向煤层内注入压力水，使水沿着煤层的纹理或裂隙渗入煤体内部并向四周扩散，预先湿润煤体及其内部的原生煤尘以增强煤体塑性，从而减少采煤时产尘量。这种措施除尘效果较为理想，一般可以将粉尘浓度降低到60%左右。近些年来，针对煤层注水中遇到的裂隙发育差和孔隙率低等问题，我国已逐步发展和完善了煤层脉冲式注水方式，实现了对煤层煤体的充分湿润，对尘源进行了有效抑制。2）湿式凿岩。湿式凿岩是指将压力水在凿岩机打眼时通过凿岩机送入孔底，抑制煤尘产生。3）水封爆破。水封爆破是指在打好炮眼以后，注入定量压力水，在煤体的湿润程度达到要求后，在预先打好的炮眼中填入炸药，插入封孔器然后实施爆破。水封爆破虽能降尘，但是在使用此种降尘时应注意炮眼中注入的压力水，如果压力水流失过多会造成放空炮。
结语
煤矿粉尘是矿井生产自然危害之一，搞好矿尘的管理是一项任重道远的工作，这就更加要求煤矿的各级领导和工程技术管理人员牢固树立“生命至上、安全为天”的福能企业文化安全观，树立科学发展安全发展的思想观念和“以人为本”的理念。加大矿井“一通三防”基础设施的资金投入，极积推广使用先进的技术，从源头抓起，做好日常的管理，促进煤矿防尘工作。
参考文献：
［1］陈荣柱，谭聪，谢中强.综采工作面粉尘分布实测及降尘技术探析［J］.煤矿开采，2015（1）：99-101.
［2］李学勇.山东煤矿粉尘综合防治技术创新与实践［J］.中国安全生产科学技术，2014（S1）：270-275.
论文作者:高建勇
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/8
标签：粉尘论文; 工作面论文; 煤矿论文; 矿井论文; 煤层论文; 电钻论文; 煤尘论文; 《建筑模拟》2018年第1期论文;