采煤工作面粉尘防治技术研究.pdf

当代化工研究 Mo dem Chemical Research80 技术应用与研究 2020 ・ 06 采煤工作面粉尘防治技术研究 *白小宗 （西山煤电（集团）有限责任公司 山西030053） 摘要粉尘污染是采煤工作面的主要危害之一，给一线采煤工作人员的身体健康带来了较大的威胁，因此，全面做好采煤工作面粉尘防 治工作非常关键。本文将采煤工作面粉尘防治技术作为研究对象，分析了采煤工作面粉尘的危害，研究了采煤工作面粉尘产生的主要原 因，并针对性提出了采煤工作面主要粉尘防治技术。 关键词采煤工作面；粉尘防治技术；研究 中图0类号TD714 文献标识码A Study on Dust Prevention and Control Technology in Coal Mining Face Ba i Xia o zo n g Xish a n Co a l a n d El ec tr ic ity Gr o up Co ., Ltd ., Sh a n xi, 030053 Abstracts Dust po llutio n is o ne o f the main hazards o f co al mining f ace, w hich po ses a greater threat to the health o f f ro nt-line co al mining w o rkers. Theref o re, it is very impo rtant to do a go o do b o f dust preventio n and co ntro l in co al mining f ace. In this paper, the dust preventio n and co ntro l techno lo gy in co al mining f ace is taken as the research o bject, the harm o f dust in co al mining f ace is analyzed, the main causes o f dust in co al mining f ace are studied, and the main dust preventio n and co ntro l techno lo gy in co al mining f ace is put f o rw ard pertinently. Key w o rds z co al mining f ace dust preventio n and co ntro l techno lo gy \ research 引言 在煤矿所有自然灾害中，矿井粉尘是重要灾害之一， 由于其受到本身理化性质的影响，其包含的爆炸性能明显， 同时也包含有其他方面的危害。随着煤矿开釆深度的不断加 深，开采强度的持续增强，采煤工作面产生的粉尘数量越来 越大，给矿井的安全可持续发展带来了较大的威胁。因此， 对采煤工作面粉尘防治技术进行分析有着较为重要的意义。 仁采煤工作面粉尘的危害 采煤工作面产生的粉尘所带来的危害主要集中在四个方 面 （1） 对技术人员人身有较大危害。工作人员长期处于 浓度较高的粉尘环境下，会吸入到肺部大量的粉尘，会给员 工的正常健康带来非常大的威胁，轻度情况下可导致员工出 现呼吸道感染，重则会导致员工患上尘肺病。 （2） 可引发煤尘爆炸。煤尘自身存在爆炸性，特别是 在遇到了明火时，这种爆炸性将增加明显，特别是随着粉尘 浓度的增加，出现爆炸的概率也会随之增加，特别是对于瓦 斯突出矿井，煤尘与瓦斯的共同存在，出现爆炸的概率会更 大。 （3） 降低工作面能见度。随着粉尘浓度的增加，工作 面可见度会出现明显下降，再加上工作面的工作较为有限， 工作面工作人员又相对较多，各种类型的机械设备又相对较 多，会明显增加出现事故的概率，操作人员在具体操作时， 其出现操作失误的概率也会随之增加，各种类型的安全事故 出现的概率也会明显提升。 （4） 机械磨损程度增加。随着煤矿现代化的发展，各 种类型机械的现代化程度随着增加，使用机械的精密性也会 随之提升，但是随着粉尘浓度的增加，精密性仪器的正常使 用会增加明显，机械设备出现老化的情况也会增加。 2.采煤工作面粉尘产生的主要原因 在釆煤过程中，由于打眼、爆破、装载、切割及运输等 过程中，煤体表层中包含的各种类型的微粒数量相对较大， 主要以煤尘、岩尘较多。随着通风方式、开釆地质条件等方 面的差异，产生的粉尘数量也有着较大的差异，即使在同一 个矿井下，不同工作面产生的粉尘数量也有着较大的差异。 3.采煤工作面主要粉尘防治技术 ⑴煤层注水技术 在采煤工作面开采之前，在两个顺槽掘进了之后，通 过向煤层中注入一定压力水的方式，让水沿着煤层中已有或 者新产生的裂隙进行扩展，实现对原煤体的有效湿润，这对 于有效降低煤尘的产生是非常有效的。根据相关统计数据表 明，选择使用这种降尘的方式，能够将粉尘浓度降低60左 右。图1为选择使用煤层注水的方式钻孔布置图。从当前这 种技术的发展情况来看，考虑到原煤体中存在的孔隙率较 低、裂隙发育较差等问题，现在这种技术已经发展成为了煤 层脉冲式注水方式，能够实现对原煤体的充分湿润，这对于 采煤工作面尘源的抑制作用非常有效。 图1煤层注水钻孔布置图 （2）合理配风防尘 通过合理配风的方式，能够有效的降低粉尘含量，这里 需要控制最佳通风量，这个风量不仅需要能够将工作面的粉 尘、瓦斯等有害物质全部通风排出，同时，也需要有效防止 出现工作面风量过大，而导致工作面出现新的粉尘。这个过 程中还需考虑工作面人员对风的感受度，随着风量的增加， 可能会导致工作面温度过低或者风量较大的问题而影响到工 作面人员的感受度。 当代化工研究 Mo dem Chemical Research812020 06 技术应用与研究 ⑶釆煤机高压外喷雲防尘 可以通过在采煤机两个摇臂增加高压外喷雾装置的 方式，实现和采煤机联动自动控制，将喷水的压力控制在 l OMPa之上，有效射程控制超过6m,能够在滚筒割煤过程中 形成高压雾化帷幕，实现对采煤工作面开采过程中粉尘全覆 盖。选择使用这种方法时，可选择使用滤膜质量测尘法，在 采煤机下风侧10m的位置对粉尘浓度进行监测，能够有效的 掌握该种方法的降尘效果。 ⑷捕尘网捕尘防尘技术 通过在采煤工作面的前、中、后等位置安装喷雾捕尘网 的方式，见图2所示，在釆煤机开采过程中，通过对捕尘网 进行自动调节的方式，全面提升风流中水雾颗粒和粉尘之间 碰撞的概率，全面增强粉尘降低的效果。选择使用这种方法 时，可选择使用滤膜质量测尘法，通过对比捕尘网上侧与下 侧的粉尘浓度的方式，可以检测这种技术的降尘效果。 图2捕尘网捕尘防尘示意图 ⑸抑尘剂防尘技术 通过将抑尘剂加入到采煤机喷雾当中，有效将水雾颗粒 和粉尘之间的静电斥力有效消除，通常情况下，这种抑尘剂 包含有金属防腐剂、增重剂、湿润剂及抗静电剂等成分， 通过有效提升粉尘表面的湿润度的方式，有效提升粉尘颗粒 和水雾颗粒的结合速度与质量，实现对粉尘飞扬的较好抑 制，实现采煤工作面粉尘浓度的有效降低。这种方法在具体 使用时，可对抑尘剂使用之前和使用之后粉尘浓度如何进行 监测，从而掌握这种方法的使用效果。 ⑹降尘滤网降尘技术 通过在综采工作面回风顺槽距离综采工作面三十米的范 围内将防尘滤网安装到其中，防尘滤网包含有水幕、滤网及 框架组成，如果空气中的粉尘与水颗粒相互接触时，在水体 黏性作用下，实现和粉尘颗粒的有效结合，粉尘颗粒质量会 随之增加，在重力作用下，粉尘能够快速下降，降尘效果较 好。选择使用这种方法时，可以选择使用滤膜质量测尘法， 对滤网的上风侧与下沉侧的粉尘浓度开展监测，从而检测这 种方式的降尘效果。 ⑺ 架间负压诱导除尘系统除尘技术 工作面支架间增设负压诱导除尘装置，选择使用气水混 合式喷雾的方式，在所有的喷头的位置，产生较多的高速度 气雾的方式，形成一个较大范围的负压区，并形成水雾团， 从而将空气中包含的较多的粉尘全部吸入到整个雾团中，增 加其自重，随着重力的增加，其会下降下来。随着采煤机的 移动，收支架互帮板会开启喷雾模式，可选择使用滤膜质量 测量法的方式，对粉尘浓度进行测量，从而掌握该种方法的 实际使用效果。 8定期对积尘进行清理 由于井下粉尘浓度相对较大，不论在各种类型的机器 上，还是在液压支架上，各种类型的煤壁上均残存有较多的 粉尘，这些粉尘是导致井下粉尘浓度相对较大的原因之一， 因此，综采工作面开采时，所有的班组均应当对工作面架间 及巷道距离工作面前方五十米的范围内进行冲洗，将其中存 在的积尘有效消除。大量采煤工作面防尘实际来看，选择使 用这种方式，对于降低粉尘浓度有着非常明显的作用。 ⑼红外自动喷雾■降尘 可以选择在辅助运输巷中将外红自动喷雾装置的方式， 若有井下运输车辆通过，自动喷雾系统会进行自动喷雾，车 辆通过之后还会有延时开启，防止出现喷雾给车辆的正常运 行带来负面影响，根据工程应用来看，选择使用滤膜质量测 尘法，能够有效降低粉尘浓度超过50。 10 触控自动喷雾降尘 通过在输送带的上方安装触控传感器的方式，若输送 带在运输煤炭时，触控器可以将感知到的信号传递到主控器 上，从而将降尘水幕有效打开，实现有效降尘。通过采用这 种方式，能够有效的降低粉尘的浓度，根据工程实践表明， 这种降尘方式降尘效果较好，能够降低超过55。 11 动态化粉尘监控技术 当前部分煤矿设置了粉尘安全监测中心，同时，配备了 粉尘防治实验室，通过配备专职粉尘测试人员的方式，借助游 离Si。测试仪、粉尘粒度分析仪、粉尘真密度测定装置、恒温 干燥箱等，对采煤工作面中粉尘进行监测，监测结果会将实时 粉尘浓度反应出来，人工定期检测井下粉尘浓度，根据现场检 测结果，以便采取更为针对性的措施来进行粉尘的防治。 12 个体防护技术 个体防护是指井下工作人员在粉尘较为多的位置，佩戴 防尘呼吸器、防尘面具及防尘口罩等，从而有效降低吸入的粉 尘量。这是防尘的最后一个环节，主要考虑的是，其他环节虽 然采取了相关的防尘措施，但是空气中仍旧有粉尘存在，而通 过个体防护的措施，将粉尘有效隔离在体外。此外，煤矿企业 还应当对采煤工作面防尘工作制度进行完善，从而为采煤工作 面防尘工作高质量开展打下坚实的制度基础，这对于更好发挥 防尘技术的实际效果有着非常明显的作用。 4结束语 综上分析，全面做好采煤工作面粉尘防治工作非常关 键，但是从当前釆煤工作面防治情况来看，导致粉尘出现的原 因也非常多，其带来的各种类型的危害也非常大，因此这就 需要煤矿企业全面认识到采煤工作面存在的粉尘危害，综合自 身采煤工作面产生粉尘的主要原因，采取针对性的措施，全面 提升自身粉尘防治效果，更好保证煤炭生产的安全性。 【参考文献】 [1 ]马威，刘勇.阳煤集团一矿高风速采煤工作面粉尘综合治理 [J].煤炭工程，2015, 47 05 76-7882. ⑵刘勇.高产尘强度采煤工作面逆风割煤粉尘综合治理技术 研究[J].矿业安全与环保,2019, 46 04 77-81. [3 ] 王毅,黄阳全，张平，陈玉涛.坚硬煤层综放工作面粉尘分布 规律及综合防尘技术研究[J].工业安全与环保,2017, 43 07 95- 972 [4 ] 卢国斌，张赛,张俊武,郭海相，汪日生.大倾角综放工作面 粉尘运移速度变化规律及影响因素分析[J].世界科技研究与发展， 2015, 3 7 06668-672. 【作者简介】 白小宗 1977-,男，山西太原人，采煤工程师，西山煤电 集团有限责任公司；研究方向井下采煤.