采煤工作面粉尘危害及防治技术措施分析.pdf

2020.23 科学技术创新 采煤工作面粉尘危害及防治技术措施分析 谭岚峰 （永贵能源开发有限责任公司新田煤矿， 贵州 黔西 551500） 采煤工作面由于直接割煤， 容易产生较大的粉尘， 再加上采 煤工作面技术人员较为集中，所产生的粉尘数量相对较大， 给 技术人员生命健康带来的威胁相对较大， 在采煤工作面采取针 对性的粉尘防治措施， 对于提升采煤工作面技术人员的健康水 平， 更好推动煤炭行业健康可持续发展有着非常重要的作用。 1 采煤工作面粉尘危害 首先，工作面存在的大量粉尘给一线工作人员的身体健康 带来较大的威胁， 在吸入大量粉尘后， 容易增加工作出现职业 病的风险。其次， 大量的粉尘漂浮在空中， 增加了采煤工作面出 现自然的风险， 严重情况下可导致煤尘爆炸事故的发生， 对于煤 矿安全生产带来的威胁较大。第三，大量粉尘的存在降低了采 煤工作面的能见度， 降低了工作面生产效率， 机械开采的效率 也随之降低， 增加了生产过程中出现事故的概率。第四， 高浓度 的粉尘增加了机械设备出现故障的概率， 随着工作面粉尘浓度 的不断增加， 附着在这些机械设备上的粉尘也随之增加， 降低了 这些设备工作的精度， 加速了机械设备的老化， 给机械设备正常 使用带来的威胁较大。 2 当前采煤工作面粉尘防治存在的主要问题 2.1“一通三防” 管理中通风系统不够完善 煤矿 “一通三防” 系统的完善程度直接决定了采煤工作面粉 尘防治效果， 特别是通风系统的完善程度对工作面粉尘防治效 果带来的影响相对较大， 但是从当前通风系统的实际使用情况 来看， 随着煤矿井下开采情况出现的变化， 需要对通风系统进 行针对性的完善， 但是从具体通风系统的完善情况来看， 很多情 况下， 通风系统并没有及时作出有效的调整。 2.2 防尘工作短板较多 做好采煤工作面防尘工作， 对于提升防尘效果较为关键， 但 是从当前工作面防尘情况来看，其中从存在的短板较为明显， 例如， 企业对工作面防尘重视程度不高， 应当配备的防尘设备并 没有按照要求配备到位。同时， 防尘力量也相对薄弱， 很多煤矿 并没有结合本矿井实际， 提出针对性的防尘技术措施。此外， 很 多煤矿只为了增强生产效率， 必要的防尘联锁措施并没有按照 具体的规定落到实处。 2.3 粉尘防治制度落实不够严格 完善的防尘制度是提升防尘工作水平的基础，但是从当前 煤矿制定的防尘制度来看， 随着工作面防尘工作需求的不断变 化， 需要防尘防治制度及时进行更新完善， 但是从制度的执行和 落实情况来看， 制度完善性较差、 现有制度并没有按照要求高标 准落实的情况突出，导致很多情况下，工作面防尘制度成为摆 设， 影响到工作面粉尘防治效果。 3 提升采煤工作面粉尘防治效果的相关技术措施 3.1 加强对井下风路治理力度 当前煤矿开采的深度持续增加， 生产能力也在不断提升， 很 多煤矿生产的范围也在不断拓展， 导致煤矿井下的通风网络相 对于先前复杂性增加较多。在这些较为复杂的通风网络中， 包 含有较多的风流变化较大的风路。特别是在瓦斯涌出量较大的 巷道中， 若风流方向有不稳定的情况， 非常有可能出现瓦斯浓度 超标、 局部温度增加的问题， 这不仅影响到煤矿生产安全性， 同 时也会给井下工人的身体健康带来负面影响， 这也增加了出现 瓦斯爆炸、 煤尘爆炸的概率。为了有效避免这种情况的发生， 在 井下操作时， 应当将这些巷道风流出现的不稳定问题较好克服。 具体可通过对巷道两段的压力差进行调整的方式实现这些问 题的避免。也就是在这些巷道的两端形成足够大的压力差， 使 巷道内风流稳定。如，井下对设备材料进行运输或在工作面撤 架时， 在保证生产安全的情况下， 对运输线路中需通过通风设备 的巷道两段的压差进行调整，保证压差缩减到能够保证巷道内 空气得到及时有效的更换， 然后拆除巷道内通风装备。此外， 应 当加大采空区管理， 可通过设置必要通风设施， 来提升采空区两 段的压力差， 防止采空区内出现漏风的问题， 这不仅有助于降低 采空区内出现自然发火的概率，同时也有助于最大限度的降低 采空区内瓦斯涌出量。 3.2 提升通风系统管理水平 大量煤矿工作面开采实践表明，通过增强煤矿通风系统整 体管理水平， 对于降低工作面粉尘浓度， 提升工作面粉尘防治效 果有着明显作用。在提升通风系统管理水平过程中，对于井下 风门的管理必须强化， 严禁出现一组风门在相同的时间被同时 打开的情况， 为了更好避免这种情况， 可选择在同组风门中加装 风门联锁装置的方式， 同时， 可通过将压风作为动力的方式， 借 助使用高压软管的方式，将风门联锁装置安装到位。若出现了 负压相对较大的情况， 则应当对进风巷、 回风巷中的风门强化管 理， 降低风门开启的难度， 严禁出现在开启风门时， 给操作人员 操作安全带来威胁。因此，可通过将减压风门安装到其中的方 式， 提升风门使用效果， 也可以在大风门上安装小风门， 在通过 风门时， 人员可以先将小风门打开， 在压力得到有效释放的基础 上，再将大风门开启，这对于提升通风系统的运行效果较为有 效。同时，煤矿也可以采用将风门语言报警装置安装到风门上 摘要 煤矿进入深部开采已经成为了必然趋势， 随着矿井开采深度的不断提升， 工作面粉尘防治难度增加明显， 工作面粉尘 防治出现的问题也随之增加， 全面实现对工作面粉尘防治问题的梳理并采取针对性的解决措施对于保证煤矿生产的安全性更为 关键。从采煤工作面粉尘危害分析入手， 研究了当前采煤工作面粉尘防治存在的主要问题， 并针对性提出了提升采煤工作面粉尘 防治效果的相关技术措施。 关键词 采煤工作面； 粉尘危害； 防治技术； 措施 中图分类号院TD714文献标识码院A文章编号院2096-4390渊2020冤23-0153-02 作者简介谭岚峰,男,汉族,籍贯河南永城,毕业于山东大学安全工程技术专业,本科,助理工程师。 153-- 科学技术创新 2020.23 的方式， 对风门的具体运行情况进行检测。对于局部通风系统 还应当全面强化管理， 可通过将双风机双电源自动倒台供风装 置安装到系统中， 若主通风机不能正常使用， 备用的副通风机 则应当迅速按照要求进入到工作的状态， 确保进入到自动工作 状态， 在主通风机进入到正常工作状态时， 则副通风机按照要 求则从新进入到停止的状态。涉及选择使用这种方式， 可有效 的保证工作面通风的风量，降低工作面出现粉尘超标的情况， 提升通风系统运行的效果。 3.3 提升粉尘综合治理效果的相关措施 在工作面防尘防治的过程中， 采掘环节粉尘防治非常关键， 在具体实施时， 技术人员应当将清水加压泵、 除尘风机、 采煤机 等相关的机械设备形成联动闭锁的方式， 各种相关的设备应当 进入到同时的工作状态， 若出现了某一个设备工作出现故障的 情况时， 整个系统则会出现工作紊乱。例如， 在进行工作面开切 眼时， 技术人员应当选择使用风煤钻的方式， 在开钻时， 自动喷 雾装置同时工作。同时， 还可选择使用形成开光与光电发射装 置相互组合的方式，在采掘过程中形成光控自动喷雾的方式， 确保煤炭运输所有的环节均有针对性的防尘举措， 达到自动喷 雾降尘的效果。 同时， 布设完善的防尘管路系统。通常情况下， 工作面两顺 槽敷设 3 寸防尘静压水管， 胶带顺槽每隔 50m 设置一个三通阀 门， 轨道顺槽每隔 100m 设置一个三通阀门， 胶带顺槽和轨道顺 槽距工作面 50m 内设置两道净化水幕， 水幕间距为 10m。在两 顺槽口向里 50m 处分别设置一道水幕。防尘管路统一刷绿色 漆， 管路三通及阀门设在巷道行人侧， 并编号管理。防尘管路安 设要平直， 小于或等于 90的要设弯头， 不准拐死弯， 接头不漏 水。 工作面两顺槽巷口 20m 范围内在防尘管路上设置水质过滤 装置， 工作面防尘管路末端设置压力表。 此外， 采取综合防尘措施。 主要措施有 采煤机内外喷雾、 架 间喷雾、 转载点喷雾、 装煤洒水、 进回风巷设置净化水雾和个体 防护。一是工作面架间喷雾 作面供水采用 φ25mm 的高压胶 管， 每架支架供水采用 φ10mm 的高压胶管。 液压支架喷雾系统 喷雾压力均不得小于 1.5 MPa。操作方式均采用手动和自动控 制方式,实现架间喷雾降尘。图 1 是采煤机喷水防尘现场图。 图 1 采煤机喷水防尘现场图 喷嘴布置 工作面每架支架安装一道架间喷雾装置，采煤 机割煤时打开下风流 5-10 架的喷雾装置拦截粉尘，工作面移 架、 降柱时， 支架实现同步喷雾拦截粉尘。各个喷嘴不堵塞、 雾 化效果好， 阀门要便于操作。 架间喷雾喷嘴迎风喷雾。 采煤机喷 雾设置， 采煤机内外喷雾必须使用加压泵， 机组内外喷雾装置 必须保持完好， 水压必须达到规定压力， 内喷雾工作压力不得 小于 2MPa， 外喷工作压力不得小于 4Mpa。 坚持无水不割煤。 外 喷雾要在采煤机机身两端、 摇臂、 滚筒后端盖等处， 多处设置， 喷 雾必须喷射在采煤机滚筒与顶板之间，水压及流量符合要求。 工作面范围内的转载点安装转载点喷雾。各转载点应设防尘 罩， 罩内设喷雾装置， 喷雾应钢化固定， 出煤时打开喷雾， 喷雾能 覆盖落煤点。每道喷雾喷嘴数量应不小于 2 个，供水压力不小 于 0.7MPa。为保证工作面喷雾达到要求， 在工作面胶带顺槽设 备列车上安装两台喷雾加压泵， 一台使用， 一台备用。综采队对 采煤工作面及距工作面 30m 范围内的巷道必须每班冲洗一次， 距工作面 30～l00m 内的两顺槽每天冲洗一次， 100m 之外的两 顺槽每周冲洗一次， 如果积尘超过规定随时冲洗或清扫， 确保 无连续长度超过 5m、厚度超过 2mm 的煤尘堆积。加强个体防 护， 工作面作业人员必须佩戴防尘口罩， 并且要定期更换滤纸。 结束语 从当前煤矿工作面粉尘防治情况来看，虽然整体的防治效 果相对于先前有了提升， 但是粉尘防治的短板和弱项问题并没 有全部克服， 给技术人员带来的威胁仍旧偏大， 因此， 这就需要 煤炭企业全面认识到工作面粉尘防治工作的艰巨性， 充分结合 煤矿工作面生产实际， 采取针对性的措施， 做深做实做细各项 工作面粉尘防治工作， 为煤矿安全可持续发展提供出更高的保 障。 参考文献 [1]鹿院涛,王海超.负压诱导综合除尘装置在哈拉沟煤矿掘进工 作面的应用[J].内蒙古科技与经济,2020983,85. [2]杜玉春.神角煤业2105工作面粉尘运移规律及降尘参数优化 研究[J].煤矿现代化,20203108-110,113. [3]杜善周,莫金明,王全龙,马威,张设计,陈芳.大采高综采工作面 粉尘运移分布规律及机载除尘器关键工艺参数研究[J].矿业安 全与环保,2020,47245-51. [4]侯荣彬.巷道掘进工作面压抽混合式通风下降尘技术研究与 应用[J].煤,2019,28817-19,29. 154--