矿井粉尘分布规律及防治措施.pdf

第3 4 卷第7 期 煤 矿 安 全 2 0 0 3 年7 月 安 全 技 术 文章编号 1 0 o 3 4 9 6 X 2 0 0 3 0 70 0 4 5 0 3 矿 井粉尘分布规律及 防治措施 刘 艾 大同煤矿集团公司 通风处， 山西 大同 0 3 7 0 0 3 摘要 就煤矿井下粉 尘的产 生、 分布规律进行 了科 学的分析 ， 并提 出了综合防治措施。 关键词 粉尘 ； 分布规律 ； 防治措施 中图分类号 T DT 1 4 ． 4 文献标识码 B 煤矿粉尘是矿井五大灾害之一， 是安全生产 的大敌。建国以来 ， 我国煤矿始终贯彻党的“ 预防 为主， 安全第一” 的方针， 煤矿安全状况得到了很 大改善。但由于种种原因， 煤尘瓦斯事故始终没 能杜绝。粉尘的危害仍然是煤矿安全存在的严重 问题。因此， 消除粉尘危害， 杜绝煤尘事故， 在采 掘机械化程度 日益提高的今天， 已成为煤矿安全 生产的迫切任务 。 1 粉尘的来源及分布规律 1 ． 1 生产 中粉尘的主要来源及分布规律 根据现场调查。 煤矿井下的粉尘主要来 自采 煤、 掘进、 运输等作业场所。据不完全统计， 机械 化采煤的矿井中 7 0 ％～8 0 ％的粉尘是由采掘工 作面产生的。据实测， 整个矿井从入风到回风风 流中的粉尘含量为一条“ 山峰 ” 形 曲线 ， 曲线的升 降急缓与生产工序、 生产强度有关。一般情况下 ， 进入采 区风流的粉尘含量 。 在打 眼放炮 、 机组割 煤、 放煤等工序时达到高峰， 随之即呈有规律的衰 减趋势。表 1 、 表 2 列出了挖金湾矿井的掘进、 永 定庄矿井的采煤各工序有无防尘措施的粉尘含量 实测结果 ， 其分布规律见图1 、 图 2 。 岩巷掘进工作面的最主要尘源是打眼和放 炮， 放炮瞬间产生的粉尘浓度可高达几百 In g ／ m 3 ， 其次是机械装矸、 锚喷、 入风含尘污染等原因造成 的粉尘。 采煤工作面的粉尘主要是机组割煤或炮采放 炮时产生的， 机组装煤或炮采出煤以及其它工序 产生的粉尘次之 裹 1 挖金湾矿岩掘粉尘含量裹 皆黥 备 注 项 目 措 施最 高 最 低 平 均 ／ ％ 裹 2 永定庄矿采煤各工序粉尘含量裹 1 ． 2 井下浮游粉 尘的流动规律 煤矿井下作业场所由于井下截割、 冲击摩擦、 震动所产生的细微矿物尘粒在受到风流吹动和 4 5 维普资讯 第3 4 卷第7 期 煤 矿 安 全 2 0 0 3 年7 月 蛔 札 E { 蛔 札 图 1 挖金湾矿岩掘粉尘含量实测曲线 图 2 永定庄矿采煤各工序粉尘含量曲线 2 0 6 0 l o 0 1 4 0 1 8 0 2 2 0 尘粒浮游距离／ m 图 3 粉尘的浮沉距离与粒度大小及风速关系曲线 4 6 粉尘重力作用时将做定向运动或不规则运动。如 果掘进工作面风速较高， 除较大颗粒的粉尘就地 沉落外， 绝大部分细微粉尘将被风流带走。据同 家梁矿实测分析， 这种粉尘的浮沉距离与粒度大 小及风速高低之间的相互关系如图 3 。 井下粉尘的悬浮沉降情况与粉尘的分散度关 系极大。一般来说 ， 粉尘中的呼吸性粉尘含量越 高， 粉尘的沉降速度越慢； 粉尘的浮沉距离越远， 粉尘危害的持续时间越长。粉尘产生的粒度大小 受煤层的赋存条件、 开采方法、 采掘机械截齿和钻 头的钝利程度及其分散度有很大差别。一般情况 下， 回采时产生的呼吸性粉尘量是 综采、 综掘大 于普采、 普掘； 普采、 普掘大于炮采、 炮掘。特别是 全岩掘进又大于采煤。据同家梁矿的实测结果 见表3 ， 回采过程中产生的0 ． 7 5 ～1 IT llr l 以下的 煤尘， 炮采占2 ％～3 ％； 机采占5 ％～6 ％； 综采占 6 ％～9 ％。这就说明了随着采掘机械化程度的日 益提高， 导致产生矽肺的呼吸粉尘所占的比重越 来越大。因此抑制粉尘的产生是防尘的关键一 环 。 表 3 矿井粉尘分散度实测结果裹 2 粉尘综合防治措施 如上所述， 打眼、 放炮、 割煤、 锚喷四大工序是 产尘主要工序， 抓住关键工序， 采取相应措施 ， 并 兼顾其他产尘工序， 实行多种措施综合治理 ， 控制 并消除粉尘危害是完全可能的。根据 目 前煤矿防 尘技术条件和公司实践经验， 粉尘综合治理措施 的重点应放在以下几方面 1 采掘工作面实行水封爆破和放炮喷雾。 井下放炮产生的粉尘均占采掘工作面总产尘量的 1 7 ． 8 ％～8 0 ％。如何降低这么大数量粉尘对实现 “ 二、 一0 ” 卫生标准有重大意义。消除放炮产生 ∞ ∞ 加 m ET f ＼ 维普资讯 第3 4 卷第7 期 煤 矿 安 全 2 0 0 3 年7 月 的粉尘， 简单而有效的措施是实行水封爆破和放 炮 自动喷雾 。 放炮时充填水炮泥实现水封爆破 ， 降尘效果 可达 8 5 ％。如要在水炮泥 中填加降尘剂 ， 则对于 抑制粉尘降低工作面温度， 减少有害气体等更加 有效。 2 实行煤体注水。我公司注水从 1 9 7 5 年开 始在 同家梁矿试验 ， 开始时为动压注水 ， 后又改为 静压注水 ， 目前发展到静压注水添加降尘剂。 煤峪口矿煤层注水降尘效果如表 4 。 表 4 煤峪口矿煤层注水降尘效果表 层 剐 黑熊备 注 根据我公司 1 0余年各矿煤体注水工作面的 观察分析， 其有关经验参数如下 ① 每孔注水时间不少于 7 2 h ； ② 注水速度宜在 1 ． 2 ～1 ． 8 m 3 ／ h ； ③ 注水压力不得低于 0 ． 4 MP a ； 上接 2 5页 的风机 。 风机应有备用台数， 安设 自动切换装置。局 部通风机出口处装设风量调节器 。风机应 与主要 通风机、 回采工作面实现闭锁。 4 ． 3 实施步骤 当发现回采工作面两巷风流紊乱时 1 关 闭进风巷 调节 风 门， 钉好风帘； 2 启动 进风 回风绕道处的 升 降压风机； 3 以配风量为标准 ， 调节进 回风巷调节窗和 风机的可调节器， 使进、 回风巷风量基本接近。 5 应用效果 1 白洞矿 2 1 0 1 3巷进风是 7 m3 ／ s ， 回风巷风 ④ 水份增加值在 1 ％～3 ％为好 ， 注水后水份 不宜超过 8 ％。在此范围内水份每增加 1 ％， 其降 尘率约可提高 1 0 ％～2 0 ％左右 。 3 入风流净化除尘。地面大气进入矿井后， 随着风流被污染， 粉尘浓度也逐渐升高。尤其是 提升斜井、 运输大巷逆风向行车时， 迎面风流吹起 矿车干燥煤尘常达几十 m e d m 。同家梁矿 1 0 1 3 大巷没设 自动水幕时行车粉尘浓度达 2 5 0 rag ／ m 3 。特别是人风大巷中的卸煤点、 装车站或串联 通风区域等， 进行风流净化尤为必要。 风流净化分矿井通风系统风流净化和局部通 风风流净化 2 种。矿井和采区风流净化主要采用 自动净化水幕。水幕控制方式宜采用光电式或触 点式控制。另外在水幕洒水中最好加入些降尘 剂， 这样可更加提高风流的净化程度； 局部通风风 流净化主要是掘进供风时的净化。在局部通风机 风筒中安设风流净化器。巷道回风安设 n 字形净 化水幕。这样从矿井入风开始， 层层把关， 道道设 卡， 措施配套， 综合治理， 风流中的粉尘就能大为 减少。 作者简介 刘 艾 1 9 6 7 一 男， 1 9 9 0 年毕业于山西 矿业学院， 高级工程师， 现任大同煤矿集 团公司通风 处副 处长， 曾发表多篇论文。 收稿 日期 2 0 0 3 0 4-2 6 ； 责任编辑 齐秀昆 量 7 ． 6 ／ s ， 升压风机墙内外压差 5 7 0 P a ， 工作面 C H, 浓度为 0 ． 3 ％， C O为 0 。 2 挖金湾矿 2 9 0 5 巷进风是 6 ． 7 ／ s ． 回风 巷风量 6 m 3 ／ s ， 降压风机墙上水柱计压差为 4 5 0 P a ， 工作面 、 CO 浓度均为0 。 3 经过近 3 a 共 6个生产矿井 的实践 ， 说 明 了升 降 压均压通风是可行的， 减少了向小窑采 空区的漏风， 保障了全矿井的通风安全。 作者简介 邸学勤 1 9 6 3 一 ， 男， 汉族 ， 高级工程师， 内蒙古丰镇市人 ， 1 9 8 8年毕业于焦作矿院采矿系， 现任大 同煤矿集团公司通风处处长。 收稿日期 2 0 0 3 0 4 2 6 ； 责任编辑 郭瑞年 4 7 维普资讯