煤礦掘進工作面綜采防塵技術(shù)運用

趙洪偉 宋志剛 孔 輝

山東義能煤礦有限公司

煤礦掘進工作面綜采防塵技術(shù)運用

趙洪偉 宋志剛 孔 輝

山東義能煤礦有限公司

進入21世紀以來，在社會經(jīng)濟穩(wěn)健發(fā)展的背景下，我國煤礦事業(yè)獲得了快速的發(fā)展。煤礦綜采是煤礦整體工作中尤為重要的一個環(huán)節(jié)。但是，在實際工作過程中，卻發(fā)現(xiàn)煤礦綜采工作面基于放煤口及支架移動期間容易有大量的粉塵產(chǎn)生。為了使煤礦綜采工作得到有效優(yōu)化，合理、科學地應(yīng)用防塵技術(shù)非常關(guān)鍵，比如煤體預(yù)先注水防塵技術(shù)、采煤機械噴霧防塵技術(shù)以及除塵器降塵技術(shù)等。本文為此深入分析，并簡要論述以供參考。

煤礦工程；綜采；防塵技術(shù)

近年來，科學技術(shù)發(fā)展異常迅速，對于社會經(jīng)濟的發(fā)展起到了極大的促進作用，多個行業(yè)受到科學技術(shù)發(fā)展的影響，進入了空前的發(fā)展階段。其中，煤礦生產(chǎn)業(yè)也是如此，煤礦生產(chǎn)的效率及質(zhì)量獲得大幅度提升，同時人們對于煤礦生產(chǎn)的安全、環(huán)保以及健康等方面的意識也在不斷增強。當然，也有一系列問題隨之出現(xiàn)，比如煤礦生產(chǎn)粉塵的問題，隨著生產(chǎn)量的增大，煤礦巷道內(nèi)的粉塵也越來越多，嚴重影響了煤礦生產(chǎn)工作人員的健康安全以及相關(guān)機械設(shè)備的穩(wěn)定運作，甚至可能引發(fā)惡劣的爆炸事件，因此必須做好煤礦生產(chǎn)的防塵工作，為此針對綜合防塵技術(shù)的應(yīng)用進行探討。

1 煤礦綜采工作面的防塵現(xiàn)狀

綜采工作面形成的粉塵是煤炭在破碎過程中固定的特性，貫穿采煤過程的始終，從采煤工作的實踐中得出，粉塵主要來源于以下工作環(huán)節(jié)中：(1)在切割煤層時，采煤機工作必然會破壞巖層，導(dǎo)致斷面處破碎煤塊急速下落，在工作面產(chǎn)生大量碎塊，揚起粉塵，并從底部快速充滿空氣。(2)在機組與溜子之間，受通風設(shè)施的影響，粉塵借助風力向上擴散，充斥通道中并向外流動，影響其他區(qū)域。(3)采煤機及運輸機的運輸過程中，受機械間的摩擦影響，易產(chǎn)生揚塵。(4)采煤支架用來支撐各處煤層，所以會經(jīng)常移架、降架，移降時會帶起大量粉塵。

綜采工作面對綜合防塵的要求不斷提高，煤礦企業(yè)越來越重視工作面防塵工作，并投入大量資金安裝相應(yīng)的除塵設(shè)備，強化除塵效果，同時改造升級監(jiān)控系統(tǒng)，整修相關(guān)的防塵電路，建立相應(yīng)的安全管理體系，以確保煤礦生產(chǎn)的安全進行。

2 煤礦生產(chǎn)中不同崗位的粉塵來源

2.1 來源于掘進工作面

掘進工作面的產(chǎn)塵環(huán)節(jié)主要在于機械破煤、裝煤、爆破以及煤矸運輸、裝載機、錨噴等等多個方面。通常在巖巷掘進工作面當中各個環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的粉塵，主要含量還是以二氧化硅居多，這種元素對人體所造成的危害非常大，因此必須要促使操作人員做好相應(yīng)的防護工作。而在煤巷掘進工作面中，則主要以煤塵為主，危害同樣非常明顯。根據(jù)研究資料證明，大多數(shù)掘進面工作人員患上塵肺病的患病率普遍要比采煤工人更高，這主要也是因為掘進工作人員常年吸收富含二氧化硅的粉塵所致。

2.2 來源于采煤工作面

在采煤工作面當中的粉塵產(chǎn)生環(huán)節(jié)主要在于采煤機破煤、落煤、運煤、運輸轉(zhuǎn)載、液壓支架移架、爆破以及放煤口放煤等等。同時可以將這些產(chǎn)塵環(huán)節(jié)具體劃分為拋落及摩擦兩種明顯機制，摩擦所產(chǎn)生的粉塵顆粒大、數(shù)量較多，而拋落則產(chǎn)生呼吸性的粉塵明顯偏多。所以可以說摩擦是煤礦產(chǎn)塵的主要機制，所產(chǎn)生的粉塵主要是呼吸性的粉塵。

3 綜合防塵技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 采煤機械噴霧防塵技術(shù)分析

在煤礦綜采工作當中，采煤機會產(chǎn)生大量的粉塵，特別是在采煤機割煤的時候，如果有大量粉塵產(chǎn)生，會影響采煤機在割煤過程中的效率及質(zhì)量?，F(xiàn)狀下，主要采取采煤機械噴霧防塵技術(shù)來控制采煤機中粉塵的產(chǎn)生。以采煤機內(nèi)外噴霧降塵技術(shù)為例，這項技術(shù)在傳統(tǒng)采煤機中應(yīng)用廣泛，但是容易出現(xiàn)內(nèi)噴霧噴嘴堵塞以及系統(tǒng)密封漏水等狀況。為了使這些狀況得到有效解決，可充分利用三級過濾系統(tǒng)。此外，在美國等發(fā)達國家，采取了高壓外噴霧技術(shù)，以此提升煤礦綜采防塵效果。因此，我國可充分借鑒這一技術(shù)，以此使粉塵的控制得到增強。

3.2 煤體預(yù)先注水防塵技術(shù)分析

對于煤體預(yù)先注水防塵技術(shù)來說，指的是基于采煤工作開展之前，向煤體內(nèi)預(yù)先進行注水，這是一種常用的防塵策略。在向煤體注水過程中，會采取打鉆孔的方法，以此使煤體的含水量以及濕潤度得到提升，進而使煤礦綜采期間出現(xiàn)的粉塵得到控制。此外，為了使煤體的濕潤度得到增強，可加入表明活性劑。從現(xiàn)狀來看，國內(nèi)大部分煤礦企業(yè)均應(yīng)用了長鉆孔技術(shù)向煤層注水，因綜采水平不斷提升，導(dǎo)致長鉆孔煤層注水技術(shù)的鉆孔布置及封孔工藝的實施存在一些較為明顯的難點。因此，對于長鉆孔煤體注水技術(shù)來說，有待完善及優(yōu)化。

3.3 煤礦綜采工作面泡沫防塵技術(shù)分析

此項技術(shù)與其他濕式防塵技術(shù)相比，用水量減少一半左右，防塵效率比噴霧要高3倍－5倍，作用明顯。泡沫里的泡沫液能夠改變粉塵的表面形式，把粉塵的疏水特性變?yōu)橛H水特性，使粉塵能被快速吸收。泡沫有很好的黏性，可以強力吸附粉塵。泡沫能有效抑制由于切割產(chǎn)生的火花，防止瓦斯和煤塵爆炸。泡沫使用耗水量小，避免了噴霧除塵耗水量大而引起的下陷問題，提高了工作效率。

3.4 煤礦通風降塵技術(shù)分析

合理的通風能夠?qū)⒌V井中的粉塵迅速稀釋、帶走，因此通風是一種有效的防塵手段。具體原理是稀釋并帶走工作面方面的浮游粉塵，其中的關(guān)鍵主要在于風速，風速過小的將很難帶走粉塵，從而導(dǎo)致粉塵滯留，致使?jié)舛绕?，而風速過大會造成沉積粉塵飛揚，反而提升濃度。所以，必須控制好風速。

綜上所述，煤塵作為井下生產(chǎn)作業(yè)的必然伴生物，在生產(chǎn)過程中無法實現(xiàn)徹底的根治。但只要采取的防治方法與措施恰當，管理全面到位，井下粉塵的濃度能夠控制在安全范圍之內(nèi)，為工作人員創(chuàng)造良好、安全、健康的工作環(huán)境。高陽煤礦立足自身實際，從煤炭生產(chǎn)的采、掘、破、裝、運等各個環(huán)節(jié)綜合考慮，投入重金，多措并舉，構(gòu)建了覆蓋全礦范圍的綜合性立體化防塵體系，實現(xiàn)了粉塵的有效防控。

[1] 盧有成.煤礦綜采工作面綜合防塵新技術(shù)應(yīng)用探析[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2014，01：176-177.

[2] 吳建剛.煤礦綜采工作面防塵技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].技術(shù)與市場，2014，08：125+127.