關(guān)于煤礦綜采中粉塵治理措施的研究

張忠磊

（重慶市天府礦業(yè)有限責(zé)任公司 三匯一礦，中國(guó) 重慶401535）

0 前言

當(dāng)前，煤礦粉塵問(wèn)題日益突出，極大威脅到了工人的身體健康和煤礦生產(chǎn)安全。在煤礦的作業(yè)過(guò)程中，采煤工作面是粉塵的重要來(lái)源。因此，要加強(qiáng)對(duì)煤礦綜采粉塵治理。

1 煤礦粉塵

1.1 煤礦粉塵的基本概念

在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，煤、巖石和其他物質(zhì)的細(xì)微顆粒隨著煤、巖石的破碎而產(chǎn)生，通常情況下這種細(xì)微顆粒被稱為煤礦粉塵，或者稱生產(chǎn)性粉塵或礦塵等。根據(jù)礦塵的組成成分不同，通常情況下，煤礦粉塵主要分為煤塵和巖塵兩類。

1.2 粉塵分類

（1）全塵

也稱總粉塵，通常情況下是指在空氣中通過(guò)采用敞口采樣器采集到一定時(shí)間內(nèi)懸浮的全部的固體微粒。

（2）呼吸性粉塵

通常情況下是指被吸入人體肺部，并且在一定程度上能夠滯留于肺泡區(qū)的浮游粉塵。

（3）浮游粉塵通常情況下是指在礦井空氣中懸浮的粉塵。

（4）沉積粉塵在礦井內(nèi)部，在自身重力的影響下，進(jìn)而在一定程度上降落在巷道頂、幫、底板和物體上的粉塵。

（5）粉塵濃度單位體積空氣中所含粉塵的質(zhì)量(mg／m3)或顆粒數(shù)(粒／cm3)。

（6）粉塵粒度分布又稱為粉塵分散度。在含塵空氣中，各種不同粒徑粉塵的質(zhì)量或顆粒數(shù)占粉塵總質(zhì)量或總顆粒數(shù)的百分比。

（7）游離二氧化硅巖石或礦物中沒(méi)有同金屬或金屬氧化物結(jié)合的二氧化硅。

2 煤礦綜合防塵管理工作現(xiàn)狀

加大綜合防塵管理，創(chuàng)建無(wú)塵化清潔型礦井是煤礦綜合防塵管理的目標(biāo)，粉塵是煤礦五大災(zāi)害之一，一方面，粉塵具有爆炸危險(xiǎn)性，粉塵爆炸引起的損失不亞于瓦斯爆炸；另一方面，礦井中的呼吸性粉塵吸入肺部可能引起塵肺病，影響工人身體健康；再有大量的礦塵排入大氣，也會(huì)嚴(yán)重的污染環(huán)境。 隨著煤礦采掘機(jī)械化程度的提高和生產(chǎn)強(qiáng)度的加大，礦塵的生成量也急劇上升，尤其是煤礦綜采工作面，在割煤、移架的過(guò)程中，產(chǎn)塵的粉塵濃度比較高，不僅降低了工作場(chǎng)所的能見(jiàn)度，而且也影響安全生產(chǎn)。工作人員長(zhǎng)期吸入礦塵之后，輕者會(huì)患有呼吸道炎癥，重者會(huì)患有塵肺病，嚴(yán)重危害人們的身體健康。當(dāng)煤塵濃度條件具備一定程度的情況下，就會(huì)引起燃燒或煤塵爆炸，釀成嚴(yán)重礦井災(zāi)害事故。 在我們實(shí)際工作中采用了煤層注水、工作面系統(tǒng)安設(shè)噴霧系統(tǒng)等措施后，在綜采工作面（以朔里礦N328 綜采工作面為例）產(chǎn)塵源煤機(jī)割煤、 落煤點(diǎn)的全塵濃度345.8mg/m3， 呼吸性全塵濃度111.9mg/m3；司機(jī)點(diǎn)全塵濃度320.5mg/m3，呼吸性粉塵濃度90.1mg/m3。工作面生產(chǎn)期間，風(fēng)巷粉塵濃度達(dá)到180.8mg/m3。 粉塵濃度較高，割煤機(jī)噴霧不能覆蓋煤機(jī)割煤時(shí)產(chǎn)生的塵源，加上現(xiàn)有的綜合防塵措施效果不好，導(dǎo)致粉塵濃度較高。

3 煤礦粉塵的危害

粉塵不僅是煤礦安全生產(chǎn)的大敵，也是職工健康的隱形殺手。 如前所述，露天煤礦開(kāi)采強(qiáng)度大，機(jī)械化程度高，生產(chǎn)中伴生了大量粉塵，受氣象條件的影響隨風(fēng)飄揚(yáng)；而沉降后的粉塵也很容易二次飛揚(yáng)，致使空氣質(zhì)量下降。粉塵對(duì)人體健康、機(jī)電設(shè)備、安全生產(chǎn)等多方面均有嚴(yán)重的危害。

3.1 損害職工健康

職工長(zhǎng)期接觸生產(chǎn)性粉塵，除引起人體咽炎、鼻炎等一些常見(jiàn)病外，極易引起塵肺病。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，自19 世紀(jì)50 年代我國(guó)建立職業(yè)病制度以來(lái)，已累計(jì)有超過(guò)14 萬(wàn)礦工死于塵肺病，粉塵引起的塵肺病人數(shù)也占全國(guó)工業(yè)系統(tǒng)塵肺病人數(shù)的40%，高居各行業(yè)首位。

3.2 加速設(shè)備磨損

礦山設(shè)備部件混入粉塵后造成磨損加劇，導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短。 特別是對(duì)葉輪等轉(zhuǎn)速很高的大型風(fēng)扇， 由于通過(guò)的風(fēng)速可達(dá)每秒幾十米，空氣中裹挾的粉塵對(duì)葉片的磨損尤為嚴(yán)重。例如，部分精密儀器要求必須提前對(duì)進(jìn)入的空氣進(jìn)行過(guò)濾和凈化處理。

3.3 影響安全生產(chǎn)

作業(yè)場(chǎng)所粉塵濃度高使能見(jiàn)度降低，操作人員不能清晰地看到周圍的事物，容易發(fā)生操作錯(cuò)誤而引發(fā)事故。特別是道路交通方面，對(duì)安全行車造成了極為不利的影響，由于道路粉塵影響了司機(jī)視野，只能低速行駛，從而降低了運(yùn)輸效率，甚至造成嚴(yán)重的交通事故。

3.4 污染礦區(qū)環(huán)境

露天煤礦作業(yè)區(qū)、排土場(chǎng)、礦區(qū)道路、選煤廠等都是粉塵集聚區(qū)，其特點(diǎn)是粉塵量大，影響范圍廣。據(jù)有關(guān)報(bào)道，我國(guó)西部地區(qū)的部分露天煤礦已成為局部沙塵暴的源頭之一。

4 煤礦綜采工作面粉塵防治技術(shù)設(shè)計(jì)

綜采是煤礦綜合機(jī)械化采煤的簡(jiǎn)稱；一般指機(jī)械化率達(dá)到95%以上，綜采工作面防塵越來(lái)越受到重視，煤礦粉塵是礦井五大災(zāi)害之一，隨著綜采工作面綜合防塵要求和技術(shù)的大大提高，很多煤礦現(xiàn)在投入資金用于安裝設(shè)備和防塵措施，重點(diǎn)完成一些優(yōu)質(zhì)采掘工作面、井底車場(chǎng)及變電所等，完成了監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造；各采掘隊(duì)組配齊了探放和排放水設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了探掘分離；裝備了斜井架空人車、蓄電池變頻電機(jī)車、“虹膜”安全考勤裝置，提高了礦井的安全系數(shù)；改造了406 變電所環(huán)形供電設(shè)施；改造了通風(fēng)系統(tǒng)，安裝了防塵管路9500 米，增設(shè)自動(dòng)凈化水幕12 組； 建立和完善了安全風(fēng)險(xiǎn)抵押機(jī)制等系列安全保障措施和制度；構(gòu)建安全管理體系，推行了“金字塔”安全管理法、“手指口述法”“崗位描述法”。另外，成功研制的煤層注水配套設(shè)備專門治理粉塵取得非常好的效果。研究切實(shí)可行的煤層注水濕式鉆孔作業(yè)中水對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題防治技術(shù)，將有助于進(jìn)一步有效地降低以往煤層注水封孔過(guò)程中存在的問(wèn)題，粉塵濃度、改善作業(yè)環(huán)境的勞動(dòng)衛(wèi)生條件。而且把煤層注水封孔技術(shù)和鉆孔作業(yè)時(shí)防塵措施結(jié)合起來(lái)，效果就非常明顯。

5 煤礦綜合防塵技術(shù)應(yīng)用措施

煤塵的產(chǎn)生主要有采煤工作面的產(chǎn)塵、掘迸工作面的產(chǎn)塵、其他地點(diǎn)的產(chǎn)塵。 防塵設(shè)施的設(shè)置非常重要，主要有以下幾點(diǎn)：

（1）要求掘進(jìn)機(jī)內(nèi)外噴霧完好，且掘進(jìn)時(shí)噴霧常開(kāi)，能保證正常使用。

（2）在轉(zhuǎn)載機(jī)尾以外5m 設(shè)置一道移動(dòng)式凈化水幕，外距此道凈化水幕20-30m 處再設(shè)置一道凈化水幕。 掘進(jìn)時(shí)隨工作面推移而凈化水幕向工作面移動(dòng)且保持正常使用。

（3）綜掘面距掘面正頭50-100m 范圍內(nèi)由施工連隊(duì)負(fù)責(zé)設(shè)置兩道全斷面牢固可靠的捕塵網(wǎng)，隨工作面推進(jìn)而推移。

（4）施工連隊(duì)每班對(duì)掘進(jìn)工作面50m 內(nèi)的巷道每班次實(shí)施沖洗巷道，無(wú)積塵現(xiàn)象。

（5）錨噴支護(hù)作業(yè)，必須采用濕式鉆孔。噴漿回風(fēng)流側(cè)20-30m 范圍內(nèi)必須至少設(shè)置一道凈化水幕。

（6）工作面掘進(jìn)、實(shí)施防突預(yù)測(cè)，效檢時(shí)保證工作面20m 范圍內(nèi)噴霧打開(kāi)一道正常使用。

（7）皮帶機(jī)頭、刮板機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)處必須按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置噴霧。

（8）皮帶機(jī)頭、刮板機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)處20m 范圍內(nèi)巷道每班次實(shí)施沖洗巷道，確保無(wú)積塵。

6 煤礦粉塵防治管理措施

6.1 建立合理的通風(fēng)除塵系統(tǒng)

所謂礦井通風(fēng)，通常情況下是指借助機(jī)械或自然動(dòng)力，向作業(yè)點(diǎn)連續(xù)地供給新鮮空氣，對(duì)有毒、有害的氣體和粉塵進(jìn)行稀釋并排除，同時(shí)對(duì)礦內(nèi)氣候條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。

6.2 建立和完善檢查管理制度

通過(guò)對(duì)職工進(jìn)行防塵知識(shí)培訓(xùn)， 進(jìn)而在一定程度上做好防塵、保護(hù)工作，成立專門的組織機(jī)構(gòu)，建立和完善檢查管理制度。首先加強(qiáng)維修和管理現(xiàn)有的通風(fēng)除塵系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備，在一定程度上確保通風(fēng)效果。 其次定期對(duì)接觸塵毒的人員進(jìn)行身體檢查。

6.3 個(gè)體防護(hù)

所謂個(gè)體防護(hù)，通常情況下是指通過(guò)佩戴各種防護(hù)面具，進(jìn)而在一定程度上減少吸入體內(nèi)粉塵的數(shù)量。 目前，個(gè)體防護(hù)用具主要有自吸式防塵口罩、過(guò)濾式送風(fēng)防塵口罩、氣流安全帽等，煤礦工人借助這些護(hù)具能呼吸凈化過(guò)的清潔空氣，同時(shí)對(duì)正常工作不構(gòu)成影響。 個(gè)體防護(hù)措施具有較高的阻塵效率，在一定程度上降低礦山粉塵對(duì)礦工身體健康的危害，積極推廣個(gè)體防護(hù)技術(shù)，必將促進(jìn)礦山防塵工作，使礦山職工免受粉塵的危害。

7 結(jié)束語(yǔ)

隨著人們對(duì)煤礦開(kāi)采防塵技術(shù)的重視程度不斷提高，科學(xué)合理改善煤礦綜采過(guò)程，保證煤塵產(chǎn)量最小，加強(qiáng)防塵管理工作，只有這樣才能有效治理煤礦粉塵。

［1］王鵬飛,馮濤,劉榮華.綜采工作面空氣幕隔塵理論研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào),2012,20(05)：12-13.

［2］孫艷玲,劉煙臺(tái),王德江.煤礦采掘引起粉塵污染與防治[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,15(04)：25-26.