摘要：最近这些年，国内采掘技术自动化、机械化水平得到很大提高，作为主要产尘源的采掘工作面产生的粉尘随之增高。粉尘成为影响矿山安全和人员生命安全以及健康的主要因素，大量的粉尘会严重影响人们的身体健康，精密设备的使用寿命，作业人员的安全以及矿山的安全。因此，采掘技术发展的同时也必须要重视粉尘治理问题，如何采取准确的、综合有效的方法措施对粉尘进行防治，以及成为一个重要的问题。随着煤炭行业的发展，采煤工艺提高，粉尘也成为煤矿采掘过程中的主要灾害，只有我们积极根据实际采掘工艺出发，采取合理有效的综合防治措施解决这一问题，才可以对煤炭开采的安全工作提供充分的保障。
关键词：煤矿采掘；粉尘防治技术；发展趋势
引言
随着科学技术发展，煤矿行业也在不断发展，同时，开采煤矿的规模也在扩大，在采掘煤矿实际过程中，粉尘量越来越大，使中国煤矿高效生产和安全都受到严重制约，为了使粉尘危害得到有效防止，改善井下施工人员的作业环境，要总结预防粉尘危害的防治措施及结验，使预防粉尘工作取得显著效果。
1粉尘危害
煤矿粉尘主要是在煤矿生产的各个环节中，尤其是在煤矿井下风速比较大的情况下，因挖掘煤炭而产生的粉尘。根据调查煤炭粉尘中含有大量的微小煤尘和岩屑微尘等，在相对封闭的井下空间内粉尘的存在无论是对作业人员还是生产环境都会产生巨大的危害：1）煤矿粉尘会影响作业人员的身体健康。尘肺病是煤炭工人的职业病，其发病原因主要是煤矿工人在作业的过程中吸入了煤炭粉尘，而煤炭粉尘中含有二氧化硅，这些物质被工作人员吸入肺部后会杀死活性肺细胞，进而导致肺部出现纤维性病变，根据调查目前我国煤炭工人患有肺尘病的比例仍然居高不下；2）对生产环境的危害。煤矿井下作业环境相对比较封闭，在狭小的空间内如果空气中的粉尘浓度超过一定比例后就容易发生爆炸，进而威胁井下作业人员的生命安全。煤本身具有可燃性，当井下煤炭粉尘浓度达到一定程度后，煤矿工作面上瞬时产生的粉尘所带的电量要比已经进入煤矿通风系统的粉尘所带的电量要多，这样对于煤矿的安全会产生巨大的威胁，例如当煤矿工作面的粉尘浓度过高时，煤矿作业面就很容易发生爆炸。另外如果粉尘落到机械设备上也会对机械设备造成影响，尤其是当煤矿粉尘进入到机械设备的内部结构中，会加速机械设备元件的老化速度，从而造成机械设备出现故障，影响安全生产。
2煤矿采掘粉尘防治技术
2.1高压外喷技术
高压外喷降尘是采掘过程中常用的一种降尘系统，高压外喷技术的应用效果取决于周围是否有均匀的水幕，能够阻止煤尘向外扩散，高压外喷雾技术的射程远、速度高，整体的覆盖面较大，高压外喷降尘系统是由高压喷雾泵站、高压胶管等部分组成，高压喷雾泵是放在采掘机的后面，采掘机在不断前进过程中，高压喷雾泵也在不停移动。高压喷嘴是在切割滚筒较近的部分，高压喷雾水流到达滚筒时没有充分打开，喷雾中心的速度会快速到达煤壁，不利于对粉尘的控制。因此，根据该工作面的实际情况进行分析，高压喷嘴的喷雾降尘效果较理想的是在距离迎头1.5~2m的距离，当高压喷雾的压力越高，其雾化效果就会越好，降尘的效果就会越明显，雾粒越细抗吹能力就会越低，在被吹散之后弥漫到整个巷道，也会影响到掘进机的掘进视线，需要在达到降尘的情况下，减小喷雾压力。
图1煤层注水钻孔布置图
2.2减尘技术
2.2.1煤层注水技术
该技术被应用在采煤作业前期，其目的就是通过对煤体和原生煤的预先湿润来提高煤体的可塑性，进而降低采煤作业中工作面的粉尘量，减少采煤对工作人员的身体伤害。其具体操作方式为：在采煤作业前，在其工作面上进行钻孔注水，灌入点位中心，在注水压力下，让水沿着煤体缝隙和纹理向四周不断延伸，从而达到湿润煤体的作用。通过这样的方式能够降低采煤作业中近4成左右的粉尘量。如图1所示。
随着研究力度的加大，技术的不断成熟，煤层钻孔注水中产生的裂隙现象和孔隙等问题得到了显著改善，这为粉尘的有效抑制奠定了坚实基础。
2.2.2水封爆破技术
第一步要在钻好的炮眼中加入定量的压力水；第二步对煤体的湿润度进行监测，第三步在湿润度达到标准要求后，在炮眼内填入炸药并将封孔器插好。最后，爆破。此种方法虽然能够实现减尘目的，但是在实施过程中应有一定难度。例如压力水的注入问题，一旦没有把握好压力水的注入量，则会导致压力水的过多流失，进而产生空炮问题，影响爆破效果。
2.3安装净化水幕
在进行采掘面的挖掘过程中，需要在迎头50m范围内，设置第一道净化水幕可以与采掘机联动配合使用，然后在100m处位置设置第二道水幕配套尘帘一起使用，安装水幕喷嘴2~5个，喷雾的压力达到2MPa以上，确保雾化程度可以覆盖到整个巷道断面，设置的捕尘帘要求规格需要设置3mm，定期做好维护清理工作。例如，巷道安装自动净化水幕，可以将喷雾架安装在桥载皮带上，能够跟随采掘机仪器一起移动，喷雾采用低压水，并会自动启动，当皮带停止运行后，喷雾也就随着自动关闭。
2.4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。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。
3煤矿采掘粉尘防治技术发展趋势
3.1大力发展弱水防尘技术
通过名字可想而知，弱水防尘技术的主要工具就是水，相关的工作人员通过使用少量的水来进行防尘工作，自从弱水防尘技术的开发并应用以来，在相当大的程度上节约了水资源，把水资源充分利用，并且使防尘工作得到了突飞猛进的发展，为防尘工作又提供了一种新的技术手段，不仅达到了节能环保的目的，还大大节约了资源，保护了环境，起到了双赢的效果。
3.2积极开发向难注水煤层实现注水技术
近些年来，各种防尘技术手段如雨后春笋般的出现，相关的工作人员通过专业的评估和测量之后发现，最有效的手段就是注水技术。但是，注水防尘技术虽然是效果最佳的一种防护手段，但是还面临着许多的问题，随着采矿深度的增加，矿压也在增加，孔隙和裂隙变得更小，煤层的透水性降低等等，都是我们需要解决的困难，并且如何经济合理、高效安全的注水技术是将来发展的趋势。
结语
煤炭行业的发展到至今，对于防尘技术有了更高的要求，尤其采掘工作面更会产生大量的粉尘，而这些粉尘对人们的身体健康、工作环境以及矿井安全都有着重大的影响。但是，治理粉尘是一个循序渐进的过程，既不可以一蹴而就，又不能半途而废，我们要有坚定的信念和永不言弃的精神，与粉尘产生抗争到底，不断发展科学技术，使科技作为治理粉尘工作中的核心力量，推动无人化、智能化工作面。
参考文献
[1]程蒙蒙,王珂.煤矿采掘工作面粉尘防治技术及其发展趋势研究[J].山东工业技术,2018,No.265(11):92.
[2]芦亮.煤矿采掘工作面粉尘防治技术及其发展趋势[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(32):183.
论文作者:吴越
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/16
标签：粉尘论文; 煤矿论文; 作业论文; 技术论文; 工作面论文; 高压论文; 水幕论文; 《基层建设》2019年第26期论文;