煤礦采掘引起粉塵污染與防治措施研究

穆朝元

(河南龍宇能源有限公司 車集煤礦生產(chǎn)科，河南 永城 476600)

自煤礦被發(fā)現(xiàn)之日起，煤礦采掘業(yè)已存在并延續(xù)至今。但是近年來，隨著采掘規(guī)模和擴(kuò)大和大量機(jī)械操作的運(yùn)用，大量煤礦被開采出來的同時(shí)，在采掘過程中造成的粉塵污染卻日益嚴(yán)重。所以開采過程中應(yīng)根據(jù)礦井的實(shí)際情況，靈活運(yùn)用不同的采掘手段，最大限度減少污染。

一 煤礦粉塵產(chǎn)生的原因和危害

(一)粉塵產(chǎn)生的原因

在煤礦探測(cè)和采掘過程中產(chǎn)生的各種細(xì)微顆粒都被稱為煤礦粉塵。開采礦井的過程包括鉆探、爆破、開采等，每個(gè)礦井產(chǎn)生粉塵的原因和數(shù)量都不同，影響粉塵量的主要因素有采掘方法、作業(yè)方式、礦井的物理構(gòu)成等。不同的礦井由于地址條件以及開采方法的不同，造成粉塵污染的程度也不盡相同，而同一礦井在不同深度所產(chǎn)生的的粉塵量也不一樣。

(二)粉塵造成的危害

粉塵大多依附在礦井四壁，有的懸浮于整個(gè)礦井空間。粉塵對(duì)人體的污染性很大，煤礦工作人員長期出沒在這種環(huán)境，呼吸器官和肺部很容易出現(xiàn)各種問題。懸浮在礦井中的粉塵還很容易因?yàn)楦邷鼗蛎骰鸢l(fā)生爆炸，威脅開采員的人身安全和整個(gè)礦井的安全。當(dāng)?shù)V井中的粉塵達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)降低開采工作的能見度，容易導(dǎo)致工傷事故的發(fā)生。當(dāng)吸附在機(jī)器或儀器上的粉塵過多時(shí)，容易對(duì)機(jī)器產(chǎn)生腐蝕或老化作用，從而縮短機(jī)器的使用壽命，或者由于機(jī)器老化造成誤操作。

二 采掘過程中的防塵措施

煤礦的粉塵并非只是從采掘這一環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的，所以對(duì)粉塵的防治要從多方面進(jìn)行?？蓮母旧蠝p少粉塵的產(chǎn)生、邊開采邊進(jìn)行排塵減塵措施。從對(duì)礦井構(gòu)成物質(zhì)的研究到合理選擇開采手段和采掘儀器，再到運(yùn)輸過程中的防塵，進(jìn)行全方位多角度的防治。此外，工作人員也要嚴(yán)格要求，佩戴防塵口罩，禁止在礦井吸煙等。

(一)預(yù)濕煤體防塵

在采掘過程中，為了有效控制或減少粉塵的產(chǎn)生，預(yù)先在煤層區(qū)域注水，這叫做預(yù)濕煤體。注水過程可分為長鉆孔注水、短孔鉆注水和深鉆孔注水。注水方式又分為靜壓注水和動(dòng)態(tài)注水。實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)證明，煤層注水是有效防止粉塵飛揚(yáng)的一項(xiàng)重要措施。在煤層縫隙難免會(huì)存在懸浮的粉塵，對(duì)煤層注水可有效抑制開采過程中的粉塵飛揚(yáng)。注乳的水能夠充分依附在媒體的縫隙或分割面，使得煤礦可隨著依附的水一起被開采出來，從而降低粉塵濃度。此外，煤層被注水以后，煤炭的物理性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，硬度變強(qiáng)，而且不易破碎，降低開采難度的同時(shí)也減少了煤炭碎裂過程中產(chǎn)生的粉塵。

(二)加強(qiáng)通風(fēng)除塵工作

通過改善礦區(qū)的通風(fēng)條件來防治粉塵是最方便快捷的一種方式。這一工作可以根據(jù)不同礦區(qū)的具體自然條件，比如溫度、氣壓、濕度等自然因素，因地制宜對(duì)通風(fēng)條件進(jìn)行相應(yīng)的改善。不僅要保證懸浮在空中的粉塵盡快排出礦區(qū)，又要有效抑制沉積的粉塵再度飛揚(yáng)。這一環(huán)節(jié)需要充分考慮當(dāng)?shù)氐拿簩訕?gòu)成狀況和自然環(huán)境，由于對(duì)風(fēng)速?zèng)]有確切的規(guī)定，所以具體的參數(shù)需要結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w環(huán)境制定。

(三)濕式作業(yè)

濕式作業(yè)也是防治粉塵的一項(xiàng)重要措施，它具有簡單可行、省時(shí)省力等優(yōu)勢(shì)。目前我國的煤礦開采中比較成熟的濕式作業(yè)主要有濕式鉆眼、濕式鑿巖、灑水防塵等技術(shù)。濕式鑿巖即在開采過程中把水注入鑿孔，以便沖刷和排除粉塵，此法的防塵效果的關(guān)鍵在于孔底的水是否充足。濕式鉆眼就是采用濕式電鉆對(duì)礦層進(jìn)行鉆孔，此法對(duì)水具有較好的密封性，可抑制開采工作面的粉塵。

(四)合理選用切割機(jī)

在對(duì)煤炭的切割過程中的粉塵主要包括:切割時(shí)礦物碎裂的時(shí)候產(chǎn)生的粉塵;礦體墜落時(shí)飛揚(yáng)的粉塵以及運(yùn)載過程中引起的粉塵。對(duì)這些粉塵的防治的關(guān)鍵就在于合理選用切割機(jī)，切割機(jī)既要徹底地對(duì)煤層進(jìn)行有效的切割，又要對(duì)防塵起到一定作用。粉塵量很大程度取決于切割機(jī)的設(shè)計(jì)，所以對(duì)切割機(jī)的合理科學(xué)的設(shè)計(jì)，是未來采礦機(jī)械研究的方向。

(五)增強(qiáng)員工的安全意識(shí)

在礦井的各個(gè)環(huán)節(jié)采取各種防塵措施后，部分隱秘地帶無法運(yùn)用到相關(guān)的防塵措施，此時(shí)就需要對(duì)員工進(jìn)行安全意識(shí)的培養(yǎng)。防止粉塵對(duì)減少人體疾病和安全采礦都有著重要的意義，所以對(duì)員工素質(zhì)的培養(yǎng)也是防塵工作中不可忽視一個(gè)環(huán)節(jié)。除了要求員工嚴(yán)格遵守防塵規(guī)章制度以外，在機(jī)械難以達(dá)到的地帶要求員工佩戴防塵口罩以保證人身安全。

三 結(jié)語

依據(jù)每個(gè)煤礦的具體結(jié)構(gòu)和構(gòu)成物質(zhì)，靈活運(yùn)用各種采掘方式進(jìn)行開采，在保證煤礦充足開采的同時(shí)，采取措施防止粉塵，維護(hù)人類生存環(huán)境。防塵工作應(yīng)從煤礦的探測(cè)、開采、運(yùn)輸?shù)确矫孢M(jìn)行，而不是單從開采環(huán)節(jié)防治。隨著科技的發(fā)展和可持續(xù)觀念的貫徹，將會(huì)有越來越多的高科技運(yùn)用于煤礦開采中的除塵環(huán)節(jié)中去，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦的綠色節(jié)能開采。

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