解析煤矿采掘粉尘防治技术及其发展趋势论文_肖灵

解析煤矿采掘粉尘防治技术及其发展趋势论文_肖灵

贵州盘江精煤股份有限公司火烧铺矿 贵州省六盘水市 553541

摘要:随着科学技术的不断进步和提高,促进了整个煤炭行业的发展,而煤炭行业的发展,着重点在于机械化与自动化程度。但是随着采煤工艺的机械化和自动化水平的提高,任何事情都有它的双面性,不仅促进产能和安全水平的提高,还产生很多事故隐患,其中尤以粉尘最为突出,如何管理和控制粉尘至关重要。

关键词:煤矿采掘;粉尘防治技术;发展趋势

引言

粉尘危害是煤矿采掘过程中的灾害之一,它不仅影响了施工人员的生命财产健康安全,而且也不利于设备的维护,粉尘防治技术的应用显得尤为重要。

1煤矿采掘中粉尘的来源及其危害

1.1粉尘的来源

在煤矿开采、存储、运输过程中都会产生粉尘危害。在一些风力较大的煤矿开采现场,粉尘的危害更为突出。钻探、爆破等技术的施工也增加了施工现场的粉尘量。不同的矿井由于开采方式、地质环境、采掘方法不同,粉尘污染的程度也会有所不同。放煤口、采煤机、支架、破碎机并称为四大粉尘污染源。为了改善工人的施工环境,提高施工效率,保证施工安全,就必须要采取合理有效的粉尘防治技术,有针对性的采取措施,达到综合治理的效果。

1.2煤矿采掘中粉尘的危害

第一,粉尘产生以后有的会依附在地面和矿井壁上,也有一部分会悬浮在空气中,固体的粉末会对人的呼气系统造成危害,长期在这种环境下工作,肺部容易出现各种病变。第二,矿井中悬浮着大量的粉尘,容易导致矿井温度过高,甚至引发爆炸,严重威胁施工安全。第三,粉尘浓度过高就会降低煤炭采掘现场的能见度,一方面降低了工人的工作效率,另一方面也容易导致安全事故。第四,煤矿采掘现场会有各种仪器,粉尘会对这些仪器产生腐蚀作用,导致设备提前老化,影响使用。

2防治采掘工作面粉尘的主要技术手段

2.1利用煤尘注水进行减尘

最积极有效的措施都是从源头出发的,粉尘防治从源头出发就是减少采掘工作面粉尘的生产量,最常见的减尘措施就是煤尘注水。煤尘注水的实质是通过向煤层的钻孔注入压力水,使其渗入煤体内部,增加煤的水分,从而减少采煤过程中的产尘量。煤层注水效果的好坏取决于现场的条件,我们应该因地制宜,不是所以的煤层都适合将其注水,其中最主要的影响因素有4个方面。第一是煤的孔隙率,孔隙率小于4%和大于40%时,注水无效果;第二是矿压以及瓦斯压力,合理利用采煤工作面的前三带设计注水方案;第三是顶底板的岩性,顶底板若为泥岩或者遇水膨胀性的岩层则不适合注水;第四是液体性质,有的煤层需要加活性剂增加水和煤尘的亲和力,用以提高注水效果。其中最重要也是最容易被人忽视的就是水和煤尘的亲和力,我矿通过添加活性剂,有效的提高了注水效果。

2.2利用通风进行除尘

通风除尘是采掘工作面综合防尘措施中重要的一项,它是通过选择工作面通风系统和最优除尘风速以及安装通风设施来实现的。其中最重要的影响因素是风速。风速需要综合采掘工艺进行选择,当采煤机组及其配套的液压支架和综合防尘喷雾以及工作面通风系统确定后,才可以确定相应的风速。

2.3利用除尘器进行除尘

除尘措施除了通风除尘以外,还有捕尘装置除尘,也就是除尘器,作用是把空气当中的粉尘分离并捕集起来,通常分4大类:机械除尘器、湿式除尘器、过滤除尘器和电除尘器。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在现在我们所处的这个阶段中,虽然除尘器在整个工程领域中还不能广泛的应用,但是企业相关部门一直在发展这项技术,除尘器技术的种类有很多,目前适用最广的是除尘风机。除尘器的体积有点大,所以它会占用较大的面积,费用高,并且维修不方便,但是除尘器的除尘效果非常好。近些年来,我国也在此方面做出努力,在未来的发展中,我们的目标是简单化、便利化且低价化的除尘器。

2.4利用喷雾技术进行降尘

喷雾技术在除尘的现阶段也是不错的选择,在多种多样的除尘技术中喷雾技术可以说最简单的,并且喷雾技术的成本也最低,虽然喷雾技术是众多除尘技术中最廉价的一种技术,但是他的除尘效果非常好,也正因为这样,喷雾技术在煤炭开采过程中的应用非常的广泛。喷雾技术在应用的过程中易受其他因素的影响,水压和粉尘的湿润性是影响降尘效果的最主要的因素。采掘机械的内外喷雾、液压支架喷雾、转载喷雾、放炮喷雾等等,虽然很多矿井采掘工作面喷雾设施完善,但是存在水压不足,雾化效果差,还会造成工作面积水,影响输送机等设备的使用,堵塞煤库和影响煤质等问题。所以我矿采用气水联动喷雾,根据气压雾化水,喷雾效果良好,也减少了工作面积水现象。人们最容易忽视的是粉尘的湿度,不易湿润的粉尘与水雾相碰时,能发生反弹现象,难以被水捕捉。我矿通过向水中添加活性剂,提高湿润效果,增加煤尘和水的亲和力,提高降尘效果。

3防治煤矿工作面粉尘技术手段的未来发展方向

(1)科学利用喷雾系统。一个产业的发展会影响它相关企业的发展,比如说煤炭行业突飞猛进的发展,使得喷雾防尘系统也得到了进一步的发展,导致喷雾防尘系统将会是煤炭产业在未来很长的一个时间段里应用十分广泛的一项技术。影响喷雾防尘系统的因素有很多,其中最关键的两个因素就是喷雾的位置分布,以及额定压力的设定。这两个因素直接关系着喷雾系统的成败。这些年来,我国科学技术不断发展,也正因如此,整个喷雾除尘系统也相应的迎来了新的曙光。管理者应该把智能化控制技术融入到整个喷雾防尘系统中,甚至于整个煤炭开采行业中来。这样会大大推动企业的发展。(2)大力发展弱水防尘技术。通过名字我们就可想而知,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)积极开发向难注水煤层实现注水的技术。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。(4)提高防尘标准的管理水平。煤炭在开采的整个过程中会产生大量的粉尘,这些粉尘产生的原因非常的多,范围也非常的广泛。治理煤炭开采过程中的产生的粉尘是非常重要的,目前很多防尘技术设施各矿比较完善,但是对于防尘设施的管理和运用各矿水平参差不齐,很多企业的喷雾设备不能使用或者不使用,例如采掘设备内外喷雾,很多企业由于水质原因堵塞失效后也不及时维修更换,各种喷雾不接水管或者喷头缺失堵塞也不及时处理,凡此种种,不一而足。这就需要管理者能够重视防尘系统的日常管理工作,并且制定相应的奖惩制度,提高员工的积极性和参与性,并且从设计上提高智能化和自动化,减少人为操作的环节。

结语

粉尘防治问题是一个老问题,随着矿产开采行业的不断发展也会出现许多新问题,因此需要研究工作者在不断完善现有粉尘防治技术的基础上,研发出更加高效节能的粉尘防治技术,为煤矿开采工作者提供一个更加安全、舒适的工作环境,促进煤炭开采事业的健康发展。

参考文献

[1]程卫民,等.煤矿采掘工作面粉尘防治技术及其发展趋势[J].山东科技大学学报(自然科学版),2018(04).

[2]龙正文.浅谈煤矿采掘工作中粉尘的危害和治理[J].城市建设理论研究(电子版),2019(16).

论文作者:肖灵

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/10/18

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