淺談如何做好礦井高溫粉塵治理

【摘要】礦井高溫粉塵作為煤礦災(zāi)害之一，對礦井作業(yè)人員身心健康和生產(chǎn)安全有嚴(yán)重影響。文中結(jié)合礦井高溫粉塵對人體和生產(chǎn)安全的危害，有針對性的采取了礦井高溫粉塵治理措施，為今后礦井高溫粉塵治理工作提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】礦井；高溫；粉塵治理

經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展和人們生活水平不斷的提高，對能源的需求量越來越大，尤其是煤炭資源。而煤炭資源作為非可再生能源在長期的開采中越來越少，為了滿足實際需求，煤礦產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)行深度開采，隨著開采深度的增加，礦內(nèi)溫度逐漸升高，粉塵增多，使礦內(nèi)勞動環(huán)境遭到破壞，給作業(yè)人員和生產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重威脅，做好礦井高溫粉塵治理工作勢在必行。下文對礦井高溫粉塵治理相關(guān)內(nèi)容做出如下分析。

一、礦井高溫粉塵危害

1.礦井高溫粉塵對人體的危害

采掘工作面相對濕度高于95%，溫度20-24℃時，適宜井下作業(yè)，而超過這一標(biāo)準(zhǔn)會產(chǎn)生過高的熱應(yīng)力和粉塵破壞人體平衡，使人體溫度失調(diào)，從而導(dǎo)致中暑或生理、心理失常，降低勞動生產(chǎn)強(qiáng)度，增加事故率。具體來說，當(dāng)人處于高溫?zé)岘h(huán)境時，血管舒張、血流量大，在血液循環(huán)作用下，血液會給皮膚熱量帶來更多熱量，加之環(huán)境對流和輻射熱不斷的交換，皮膚溫度會升高。作業(yè)人員在這種高溫粉塵條件下工作，受作業(yè)環(huán)境條件和勞動強(qiáng)度的影響血流量會自動進(jìn)行調(diào)節(jié)，勞動強(qiáng)度較大時，耗氧量會增多，通過皮膚的血流量也會增多，并使血液循環(huán)不斷的增強(qiáng)，心率加快，當(dāng)心率每分鐘超過150～200次標(biāo)準(zhǔn)時，可能會出現(xiàn)大腦供血不足休克癥狀，大腦調(diào)節(jié)能力也會削弱，新陳代謝也會受到影響，嚴(yán)重時可能給作業(yè)人員帶來生命隱患。

2.礦井高溫粉塵對生產(chǎn)安全的危害

礦井高溫粉塵環(huán)境除了會給人造成生命隱患外，也會給煤礦安全生產(chǎn)有序進(jìn)行造成影響。《煤礦安全規(guī)程》明確規(guī)定采掘工作面溫度不得超過26℃，超過這一標(biāo)準(zhǔn)或溫度達(dá)到30℃時必須采用降溫措施，而實際工作中一些煤礦企業(yè)未按照規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行生產(chǎn)，作業(yè)人員在高溫粉塵環(huán)境下工作，中樞神經(jīng)容易受到抑制，注意力不集中，使作業(yè)的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性降低；井下作業(yè)人員本身勞動強(qiáng)度就較大，加上高溫粉塵環(huán)境易使人處于昏睡狀態(tài)或產(chǎn)生躁動不安情緒，從而使作業(yè)人員機(jī)警能力下降，安全事故隱患率升高。

二、礦井高溫粉塵治理途徑

1.基于通風(fēng)降溫，降低井下高溫粉塵

通風(fēng)降溫是目前高溫粉塵治理簡單且易行的方法，成本較低，效果相對較好。實際通風(fēng)降溫工作中，可以通過強(qiáng)化通風(fēng)強(qiáng)度、科學(xué)的選擇通風(fēng)系統(tǒng)來達(dá)到通風(fēng)降溫和減少粉塵的目的。

（1）強(qiáng)化通風(fēng)強(qiáng)度

高溫粉塵環(huán)境下，礦區(qū)內(nèi)的溫度相對較高，當(dāng)熱量達(dá)到一定程度時會造成安全隱患。這時需要加大通風(fēng)強(qiáng)度，增加風(fēng)量，提高風(fēng)速，利用風(fēng)流帶走煤礦開采中不斷積聚的熱量，減少單位體積內(nèi)的空氣熱量，降低氣溫，為作業(yè)人員提供一個安全井下環(huán)境，便于人體對流散熱，將安全隱患率降至最低。

（2）科學(xué)選擇通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)作為調(diào)節(jié)礦井溫度減少粉塵的重要系統(tǒng)，選擇時應(yīng)從礦井氣象條件出發(fā)，選擇能縮短進(jìn)風(fēng)路線長度的系統(tǒng)，減少通風(fēng)阻力，加大通風(fēng)量，最大限度的減少井下熱源對風(fēng)流熱量的影響。如某煤礦企業(yè)原來的風(fēng)機(jī)能力不能滿足全礦降溫需求，后根據(jù)煤礦實際工況選擇GAF-26新軸風(fēng)機(jī)，使用后礦井總風(fēng)量在原有風(fēng)量8600m3/mln基礎(chǔ)上增加1200m3/mln，為礦井提供了足夠的風(fēng)量，也降低了礦區(qū)內(nèi)熱量。

2.基于礦井巷道，減少高溫粉塵

除了采用通風(fēng)降溫減少粉塵措施外，也可以在礦井回采工作面、巷道、硐室內(nèi)采取防塵措施和防止礦井高溫粉塵爆炸措施，以降低礦井溫度。

（1）回采工作面防高溫防塵

在回采工作面上進(jìn)行防塵需要在采煤機(jī)上合理設(shè)置噴霧系統(tǒng)，合理的進(jìn)行噴霧，并結(jié)合最佳通風(fēng)技術(shù)降低礦區(qū)溫度，減少粉塵濃度。首先，在滾筒采煤機(jī)上設(shè)置內(nèi)外噴霧系統(tǒng)，從滾筒上的噴嘴噴出水霧和截割部位固定箱、搖臂、擋板上的噴嘴噴出水霧，以降低工作面粉塵和溫度。使用這種噴嘴系統(tǒng)時，必須嚴(yán)格按照噴霧參數(shù)進(jìn)行供水，避免參數(shù)不準(zhǔn)確而達(dá)不到降塵效果。目前國外在原有噴霧系統(tǒng)基礎(chǔ)上研究出了自移式自動控制系統(tǒng)，使用中實現(xiàn)了自動控制系統(tǒng)降塵，國內(nèi)在高溫粉塵治理中可以結(jié)合自身實際，有針對性的借鑒。

礦井通風(fēng)降低礦區(qū)溫度的同時，也能降低粉塵濃度。而粉塵濃度的降低需要在最佳風(fēng)速的基礎(chǔ)上，選擇合理的風(fēng)速和風(fēng)量來實現(xiàn)的。當(dāng)最低風(fēng)速為0.25～0.5m/s時，需要在各個進(jìn)風(fēng)巷道和回風(fēng)巷道風(fēng)量較大的地方設(shè)置監(jiān)測探頭，對巷道風(fēng)速和風(fēng)量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，滿足不同風(fēng)點需要的風(fēng)量和控制最佳風(fēng)速，減少粉塵；當(dāng)風(fēng)速為1.5～4m/s時，風(fēng)速會隨煤的水分增加而逐漸升高，需采用下行通風(fēng)就技術(shù)來降低回采工作面粉塵濃度。

（2）主要巷道和硐室防高溫防塵

巷道作為煤礦材料運(yùn)輸、人員流動重要通道，實際開采運(yùn)行中會產(chǎn)生大量的粉塵，尤其是在礦井開采中。這就需要定期對巷壁進(jìn)行打掃、沖洗，將巷道中沉積的粉塵清理干凈，并用石灰水將巷壁刷白，美化巷道環(huán)境，降低通風(fēng)阻力、減少粉塵濃度的同時，也能減少作業(yè)人員焦躁心理；輸送機(jī)巷道和主要通風(fēng)巷道應(yīng)設(shè)置凈化水幕，這樣既可以減少風(fēng)流污染，也能減少串聯(lián)通風(fēng)而使風(fēng)流無法凈化。

（3）防止礦井高溫粉塵爆炸

礦井高溫粉塵治理中，可以通過噴灑粘結(jié)劑、消除火源和隔爆等措施降低高溫和減少粉塵濃度。首先，用氧化鈉吸水物質(zhì)和濕潤及混合水溶液制成噴灑粘結(jié)劑，并噴灑在巷道周圍，將已經(jīng)產(chǎn)生的煤塵粘結(jié)在一起，使這部分煤塵不能參與到可能發(fā)生的爆炸中，為確保效果每一年至少噴灑兩次。其次，消除礦井可能引起爆炸的火源，限制空氣中煤塵爆炸濃度，減少爆炸發(fā)生。

采取煤塵爆炸隔爆措施，隔爆措施與防爆措施不同，其是將可能發(fā)生的爆炸限制在最小范圍內(nèi)，與可能傳播和發(fā)展爆炸源隔絕，使礦井爆炸范圍限制在局部，減少煤礦開采企業(yè)損失。具體來說，可以通過設(shè)置隔爆水棚進(jìn)行隔爆，隔爆水棚是利用礦井下的水爆炸后受高溫的影響被氣化成水霧原理而設(shè)置的，這種措施優(yōu)勢是能最大限度的降低爆炸火焰溫度，起隔絕火焰，限制爆炸傳播作用。具體來說，可在礦井兩邊和井筒相連的運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷和相鄰區(qū)地點設(shè)置隔爆水棚；在礦井開采區(qū)掘進(jìn)巷道或半煤巖巷道，在采煤工作滿面進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷進(jìn)行獨立通風(fēng)設(shè)置，與煤塵爆炸危險巷道、煤倉和裝載相通的巷道之間設(shè)置輔助隔水棚；在爆炸材料庫的進(jìn)回風(fēng)巷道內(nèi)設(shè)置隔爆巖，并將粉棚架設(shè)置在巷道頂部，這樣即便粉塵爆炸產(chǎn)生沖擊波，巖粉被震翻，灑落和彌漫在巷道內(nèi)巖粉會從中吸取大量的熱，隔絕爆炸火焰，阻止爆炸發(fā)生。

結(jié)束語

綜上所述，礦井高溫粉塵長期在井內(nèi)積聚，容易發(fā)生爆炸，給人們生命財產(chǎn)安全和礦井生產(chǎn)帶來危害。文中雖然采取了礦井高溫粉塵治理措施，但隨著礦產(chǎn)資源開采工作不斷的進(jìn)行，對高溫粉塵治理工作要求也會越來越高，需要煤礦開采企業(yè)針對自身實際情況，找出新的解決辦法，以滿足時代發(fā)展需求，確保煤礦開采企業(yè)各項工作有序進(jìn)行。

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