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摘要:在煤炭开采过程中,从矿井开拓、巷道支护、产煤过程到煤炭运输,均伴有大量粉尘产生,它污染生产环境,危害劳动者身体健康。了解粉尘产生的原因,研究对其的防治方法,实现对煤矿粉尘的控制。
关键词:煤矿粉尘;危害;治理
前言:
随着社会经济的快速发展,对煤炭开采不断加大,部分煤矿生产工艺和设备落后,企业职业病防护设施落实不到位,工人个体防护意识不强,增加了煤矿职业病的发生。因此,为了进一步做好煤矿职业卫生管理工作,降低职业病的发生,就需要对矿井粉尘进行及时有效的治理。尽管目前煤矿企业已经采取了一定的粉尘防治措施,并且也取得了一些效果,但是目前的粉尘治理现状仍然不容忽视。
1.粉尘的产生及危害
煤矿开采过程中,如打眼、爆破、掘进及割煤作业,巷道支护、巷道修护、煤的装载和运输等各个环节,都会产生大量的粉尘。不同的矿井由于地质条件、粉尘性质(游离二氧化硅含量)的不同,采掘方式、工人作业方式、通风状况和机械化程度的不同,粉尘产生情况也大不相同。在现有的防尘技术条件下,各生产环节产生粉尘量的比例大致为:采煤工作面约占45%-80%,掘进工作面约占20%-38%,锚喷作业点约占10%-15%,运输、通风巷道约占5%-10%,其它作业点约占2%-5%。粉尘具有很大的危害性,主要表现在以下几个方面:
(1)危害人体健康,人员长期吸入粉尘后,轻者会患呼吸道疾病、重者会患尘肺病,而尘肺病引发的致残和死亡人数在国内外都十分惊人。据统计,我国尘肺病中2013年23152例,煤炭15078例,2014年26873例,煤炭11396例,是世界其他国家尘肺病人总数的三倍多,煤矿尘肺病人占近50%。
(2)引发爆炸,井下空气中的煤尘达到一定浓度时,就可能引发煤尘爆炸。一般说来,煤尘的爆炸浓度下限为30-50g/m3,上限为1000-2000g/m3。
(3)降低工作场所的能见度,在井下如果工作面煤尘浓度高,其能见度极低,尤其是在回采工作面割煤作业时和综掘工作面掘进时,往往导致操作人员误操作,增加工伤事故的发生。
2.我国煤矿目前采取的防尘措施
矿井粉尘的治理方法需要根据粉尘产生的来源、粉尘性质进行确定,并结合作业现场的实际情况,选取合适的措施进行粉尘的防治工作。根据对目前粉尘治理工作的总结发现,在煤尘的治理中普遍采用的是利用机械对煤体进行分割出来,加之其他后续的处理过程。而对于一般的粉尘则通常采用的是预防为主、防治结合的治理策略,并且根据对治理效果的分析,此种方法的有效性较强,能够有效的对矿井粉尘进行治理。
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(1)强化矿井通风:在一般情况下,只要能够保证在矿井的正常生产状态下有良好的通风条件,就能有效的避免粉尘聚集,这也是防治矿井粉尘最为直接和具有经济效益的措施,只要粉尘的浓度低于一定的程度,就可以有效的避免粉尘的危害。因此,需要在矿下安装对于粉尘的监控检测设备,对粉尘的浓度做到实时的监控,并且记录完整的监测数据。同时需要安排专门的工作人员对矿井下的通风设备进行监督和管理,避免由于井下各种原因的不合理操作导致井下的通风设备受到阻塞等,这些对于粉尘的防治都是十分关键的。
(2)洒水降尘:当矿井通风措施不能够满足正常的防尘需要时,就可以通过喷洒水的方式对粉尘的浓度进一步的降低。这种方式,简单的说就是在水雾与粉尘的撞击时会经过接触阻留,尘粒与液滴、液膜发生碰触,使尘粒加湿,增重,凝聚等过程,并且最终将悬浮在空气中的粉尘落在地面,从而达到降低空气中粉尘浓度的目的。该方法是煤矿采取的最常用的降尘方法之一,并且这种方法可以有效的应用于煤矿其他方面的生产粉尘防治中,达到有效的消除粉尘,降低粉尘危害的目的。
(3)煤层注水:矿井对回采工作面、煤巷掘进工作面采用短孔动压煤层注水。煤层注水过程中对注水流量、注水量及压力等参数进行监测和控制,单孔注水总量:使该钻孔预湿煤体的平均水分含量增量不低于1.5%,封孔深度保证注水过程中煤壁及钻孔不漏水、不跑水。
(4)个体防护:个体防护一般指佩戴防尘口罩,这是一个不可忽视的方法,这种方法能够有效的加强矿井下一线作业人员的防护,避免粉尘对他们身体的危害,能够有效的预防因粉尘产生的职业病,保障工人的身体健康。在矿井下各生产环节分别采取措施后,空气中仍然会悬浮着少量的微细粉尘。因此,个体防护是有效的降低井下粉尘危害的重要途径,在实施的过程中主要是对作业人员进行,所以防治措施的实施较为方便。分析个体防护的关键,主要是加强对于粉尘危害的宣传、培训教育工作,使得井下作业人员真正认识到粉尘对他们身体可能造成的危害,促使他们加强粉尘防治意识,并且在平时的工作中加强自身的个体防护措施,起到有效的降低粉尘危害的效果。
(5)其他措施:采掘生产过程中,采取进、回风巷的风流净化,转载点、卸载点喷雾洒水,炮采工作面、炮掘工作面使用水炮泥、放炮前后洒水防尘、喷浆机配备除尘器、湿式打眼等措施。采掘工作面回风巷安设至少2道自动控制风流净化水幕及捕尘网,喷浆机回风侧100m设置不少于1道捕尘网等。
3.煤矿防尘技术的未来展望
(1)高效的粉尘防治技术研究:煤矿粉尘中呼吸性粉尘对于井下作业人员的健康危害最大,大量长期吸入会患上尘肺病,由于其本身属于微细粉尘,易在空气中和别的微粒混淆难以分离。所以今后对于降低呼吸性粉尘在井下作业现场工作场所中的浓度,大力发展对于煤矿粉尘的防治技术,提出更有效的煤矿粉尘防治方法,减少作业人员患尘肺病的可能性是今后科学研究的一个必要的方向,如加强煤矿人工智能技术研究,实现无人自动化开采技术,减少井下作业人员等。
(2)特殊条件粉尘治理技术的研究:我国对于特殊条件煤矿开采比率也会越来越大,特殊条件煤矿作业中粉尘问题也就急需解决,对于难湿润粉尘应开发出可以快速浸润粉尘的浸润剂,使喷雾降尘快速实现。对于注水困难的煤层,可通过现场采集煤岩样,通过实验优选出润湿时间最短、煤样含水率增加最高的表面活性剂,确定不同煤样所需的高效除尘化学添加剂及其浓度配比,提高除尘效果。
(3)小煤矿粉尘防治技术的研究:目前我国有相当数量的地方小煤矿,而我国科研工作者目前所研发出的粉尘防治技术和其相应的技术设备大多只适用于国家的大、中型煤矿,这就使得地方小煤矿粉尘防治成了空谈,井下作业人员健康不能得到必要保证,所以适用于地方小煤矿的粉尘防治技术和技术设备是今后科研的一个重要方向。
(4)个体防护用品技术研究:人与粉尘隔离技术,使用全面罩正压呼吸装置,所需空气可用压风管路提供,中间经过特制的油水分离过滤、活性炭过滤等,配置专用调节减压阀,为新型全封闭正压呼吸面罩提供适宜的呼吸空气,通过正压面罩供人呼吸,消除粉尘对作业人员的伤害。
结束语:
矿井粉尘治理是一项长期艰巨的任务,它不仅关系到职工的身心健康,而且还影响到煤矿的经济效益、社会效益等一系列问题。改善采掘工艺流程、通风方式,提高机械化水平,使粉尘产生量最小,是控制粉尘污染的有效途径;采取有效的技术措施抑制和消除已产生和悬浮于空气是的粉尘,是防治粉尘危害的根本方法;建立科学合理的防尘机制,是实现矿井防治粉尘的基本环境。
参考文献:
[1]吴艳新.露天煤矿粉尘治理之我见[J].露天采矿技术.2013(02)
[2]刘增超.煤矿粉尘治理技术现状及展望[J].科技信息.2008(07)
论文作者:王泽峰,周伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/18
标签:粉尘论文; 作业论文; 煤矿论文; 矿井论文; 工作面论文; 井下论文; 技术论文; 《防护工程》2019年第5期论文;