淺析煤礦綜掘工作面的綜合防塵技術(shù)

李修鎮(zhèn)

摘 要：粉塵對(duì)于工作人員的身體健康以及煤礦的安全生產(chǎn)有著較大的威脅。長(zhǎng)期進(jìn)行開采與在粉塵環(huán)境工作的人員，例如：防塵技術(shù)不當(dāng)，極易導(dǎo)致塵肺??；如果煤塵具備爆炸性，或許會(huì)造成煤塵爆炸，對(duì)煤礦的安全開采造成了非常大的影響。尤其是綜掘工作面，粉塵防治具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：煤礦；綜掘工作面；綜合防塵技術(shù)

1 前言

在最近幾年時(shí)間內(nèi)，伴隨煤礦機(jī)械化水平的日益增強(qiáng)，粉塵對(duì)于工作條件、人們的身體健康、安全加工等均導(dǎo)致了非常大的影響。在具體的煤礦開采環(huán)節(jié)，綜合掘進(jìn)機(jī)工作、原煤裝卸以及輸送環(huán)節(jié)均會(huì)形成非常多的粉塵。同時(shí)伴隨生產(chǎn)力的不斷提升，加工環(huán)節(jié)所形成的煤塵逐漸增多，類型同樣伴隨加工工藝的改變而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，對(duì)于煤礦的安全開采與工作人員的生命安全造成了巨大的威脅。對(duì)此，科學(xué)實(shí)施煤塵的防治，調(diào)控煤塵，減少煤塵的濃度，優(yōu)化工作條件，防止煤塵事故的出現(xiàn)，是煤礦安全開采首先需要處理的難題。

2 煤塵的危害

粉塵所代表的是礦山的具體開采環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的礦石與巖石等微小顆粒，煤塵是粉塵中最為常見的一種，歸屬煤礦一類大自然的有害物質(zhì)。

（1）導(dǎo)致員工患?jí)m肺病

煤礦工作者長(zhǎng)期性的處于到處都是煤塵的環(huán)境之中，肺部便會(huì)吸入數(shù)量較多的煤塵，其便會(huì)造成煤塵累積于末梢支氣管中的肺泡，如此在肺內(nèi)經(jīng)歷一個(gè)階段的改變以后，所累積的煤塵便會(huì)造成肺部的纖維化。患有矽肺的人員會(huì)出現(xiàn)感染又或是病變等，或許會(huì)造成肺結(jié)核等其它的疾病，其對(duì)于工作人員的身體健康造成了非常大的威脅，進(jìn)而造成其勞動(dòng)力的缺失。其間，最初的癥狀表現(xiàn)為短促、干咳以及呼吸衰退等等，最終會(huì)導(dǎo)致其痛苦而死。

（2）造成爆炸

在特定的環(huán)境之下，煤塵會(huì)出現(xiàn)燃燒又或是爆炸等，煤塵的爆炸環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生非常多有害、有毒、高壓、高溫的氣體，嚴(yán)重威脅著工作人員的生命安全。除此之外，煤塵還會(huì)對(duì)工作地區(qū)內(nèi)的能見度造成較大的影響，造成工傷率的不斷提升，同時(shí)還會(huì)加快機(jī)械設(shè)施的損壞。

（3）產(chǎn)生較強(qiáng)的沖擊

煤塵的爆炸能夠產(chǎn)生火焰、高溫高壓氣體，進(jìn)行產(chǎn)生非常強(qiáng)的沖擊波。在煤塵發(fā)生爆炸的時(shí)候，沖擊波和火焰會(huì)同時(shí)迅速的擴(kuò)散到各個(gè)巷道之間，其后沖擊波的速率會(huì)大大的超過火焰向上竄的速率，破壞采礦設(shè)施，同時(shí)導(dǎo)致人員的死傷。

3 煤礦綜掘工作面煤塵的來(lái)源

綜掘工作面的粉塵大都源自于：綜掘設(shè)施的機(jī)頭對(duì)于煤體的截割過環(huán)節(jié)形成粉塵；煤塊掉落產(chǎn)生的風(fēng)流、工作面風(fēng)筒通風(fēng)以及綜掘機(jī)截割頭旋轉(zhuǎn)等同樣會(huì)形成粉塵；煤鉆機(jī)的打眼過程；輸送轉(zhuǎn)載位置處的轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，會(huì)導(dǎo)致煤塵飛揚(yáng)等。

4 煤礦綜掘工作面的綜合防塵技術(shù)

4.1 高壓外噴霧技術(shù)

針對(duì)具備較強(qiáng)危險(xiǎn)性的綜掘工作面，《煤礦安全規(guī)程》明確指出，不得運(yùn)用混合式通風(fēng)形式，能夠運(yùn)用高壓外噴霧降塵技術(shù)。采取此技術(shù)，能夠使得工作面的粉塵濃度減少75%～95%左右。噴霧降塵的工作機(jī)理是水流在外界高壓的影響之下，通過噴嘴形成非常多高密度、高壓以及高速的水霧粒，水霧粒經(jīng)過攔截原理、慣性碰撞原理、布朗擴(kuò)散原理等其它的共同作用和塵粒凝結(jié)而發(fā)生沉降，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降塵的最終目標(biāo)。對(duì)噴霧降塵功效造成影響的要素主要有霧流參數(shù)與噴霧參數(shù)等。其間，噴霧參數(shù)涵蓋了噴霧的流量、噴霧的壓力等等；霧粒參數(shù)涵蓋了霧體架構(gòu)、霧粒的直徑、密度以及速度等等。運(yùn)用噴霧技術(shù)進(jìn)行降塵的時(shí)候，無(wú)需考慮經(jīng)過提升噴霧的流量以增強(qiáng)降塵的成效，而是需要經(jīng)過增加水壓以增強(qiáng)成效。在增加壓力的時(shí)候，因?yàn)殪F化程度的提升，水霧粒直徑的不斷減低，水霧粒速度與密度的增加，在一定程度上加大了水霧粒和塵粒間出現(xiàn)碰撞的可能與產(chǎn)生的能量，使得微小的粉塵極易被捕捉；并且，高壓噴霧能夠推動(dòng)水霧粒荷電數(shù)量的增多，形成靜電凝聚的功效。另外，高壓噴霧的射程可以超過9 m，然而低壓噴霧的射程僅僅只有1～3 m左右，在此綜合作用背景之下，促進(jìn)了水霧粒和塵粒之間的濕潤(rùn)、碰撞以及凝聚，進(jìn)而增強(qiáng)了降塵的工作效率。

4.2 快速注水技術(shù)

快速注水所指的是將水經(jīng)過高壓水槍加入到還沒有進(jìn)行掘進(jìn)的煤層之中，其目標(biāo)便是使得煤體能夠濕潤(rùn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低具體的掘進(jìn)環(huán)節(jié)所形成煤塵的目的。由理論層面而言，在水壓將水加入到煤體里面的裂隙中，水便會(huì)發(fā)生流動(dòng)，轉(zhuǎn)變了煤體原有的架構(gòu)，嚴(yán)重影響其物理性質(zhì)與全面性。在正常情況之下，煤體在加入水以后，物理強(qiáng)度便會(huì)削弱，然而可塑性會(huì)有一定的加強(qiáng)，如此便會(huì)造成掘進(jìn)工作面環(huán)節(jié)形成煤塵濃度的減少?？焖僮⑺沁\(yùn)用綜掘面壓水管路里面的高壓水針對(duì)煤層實(shí)施注水的手段。注水的所有環(huán)節(jié)能夠?qū)嵤┚C掘面的長(zhǎng)期性支撐，為煤層水源的注入與增強(qiáng)巷道單進(jìn)奠定較好的基礎(chǔ)。

4.3 塵克礦用除塵設(shè)施的運(yùn)用

其一，工藝環(huán)節(jié)。經(jīng)過工作面中的防塵管路把水源引入到設(shè)施的液箱之中，同時(shí)在液箱里面根據(jù)相應(yīng)的比例注入適量的塵克劑C&C，其次經(jīng)過除塵設(shè)施加壓泵把搭配有除塵藥劑的液體注入到經(jīng)過優(yōu)化的除塵系統(tǒng)管路之中，再經(jīng)過噴頭傳入到工作面以及巷道之中發(fā)揮出除塵功能。其二，成效以及經(jīng)濟(jì)收益。經(jīng)過對(duì)于工作面目前所具備的除塵設(shè)施實(shí)施優(yōu)化，同時(shí)在防塵水源里面融入適量的除塵劑C&C，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)前后的比較，能夠得知塵克礦用除塵系統(tǒng)的安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)便利，除塵成效顯著，在高效除塵之時(shí)還能夠節(jié)省20%的水源。

4.4 巷道水幕技術(shù)

在距離工作面50 m左右的地區(qū)之內(nèi)加裝一個(gè)自動(dòng)控制風(fēng)流凈化水幕。在水幕的兩旁分別加裝兩個(gè)礦用本質(zhì)安全型熱釋感溫傳感器，在有人員從此路過的時(shí)候，其便能夠感受到人體所發(fā)出的紅外信號(hào)，帶動(dòng)傳感器自行發(fā)出調(diào)控的電信號(hào)以對(duì)噴霧設(shè)施進(jìn)行調(diào)控，使得噴霧停止工作，人員能夠通過。在人員成功通過以后，噴霧裝備在延續(xù)一段時(shí)間以后便會(huì)自行開啟水幕實(shí)施噴霧，能夠使得空氣長(zhǎng)期性的處于凈化狀態(tài)之中。并且需要在水幕的下部加裝全斷面擋塵簾，以使得空氣里面的煤塵被打濕以后，打在擋塵簾中，回風(fēng)空氣獲得相應(yīng)的凈化。

5 結(jié)語(yǔ)

伴隨煤礦機(jī)械化水平的不斷提升，尤其是綜掘設(shè)施在煤礦開采中的大量運(yùn)用，粉塵防治工作的緊迫性與必要性逐漸凸顯出來(lái)。經(jīng)過以上研究能夠得知綜掘工作面綜合防塵技術(shù)的運(yùn)用可以合理的減少綜掘環(huán)節(jié)所形成的粉塵數(shù)量，推動(dòng)了煤礦的安全加工，確保煤礦工作者的身體健康，同時(shí)能夠帶來(lái)非常大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)利益。

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