煤礦采掘工作面防塵措施實(shí)踐應(yīng)用

韓文杰

（山西焦煤集團(tuán)嵐縣正利煤業(yè)有限公司， 山西 嵐縣 033500）

引言

在煤礦職業(yè)病防治中，粉塵導(dǎo)致產(chǎn)生塵肺病最為嚴(yán)重，數(shù)據(jù)顯示，近年平均每年新發(fā)職業(yè)病約3 萬例，塵肺病約占職業(yè)病人總數(shù)的90%。塵肺病已成為危害中國(guó)工人健康最嚴(yán)重的職業(yè)病之一，累計(jì)確診病例總量居全國(guó)各行業(yè)首位，塵肺病年死亡人數(shù)遠(yuǎn)高于同期生產(chǎn)事故人數(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó)塵肺病報(bào)告人數(shù)超過72 萬人，其中62%在煤炭行業(yè)，煤礦是塵肺病高發(fā)區(qū)[1]。職業(yè)病防控專家表示，塵肺病可防不可治，目前防控難點(diǎn)在于診斷難、鑒定難，關(guān)鍵要督促用人單位落實(shí)粉塵治理，讓作業(yè)場(chǎng)所粉塵濃度滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；塵肺病人應(yīng)早診斷、早治療，加強(qiáng)身體鍛煉。

1 粉塵產(chǎn)生及產(chǎn)塵點(diǎn)

隨著煤礦機(jī)械化程度以及生產(chǎn)效率的提高，礦井產(chǎn)塵量及產(chǎn)塵點(diǎn)也在不斷地增大增多，主要粉塵在割煤、裝煤、運(yùn)煤的過程中產(chǎn)生，影響粉塵產(chǎn)生的因素有自然因素和技術(shù)因素，采掘機(jī)械化程度、地質(zhì)構(gòu)造及煤層的賦存狀況、采煤方法、截割參數(shù)、煤的運(yùn)輸與裝載方式及通風(fēng)狀況等。

對(duì)于采煤工作面而言，產(chǎn)塵量最大的過程就是割煤過程，而機(jī)械化程度越高，產(chǎn)塵量就會(huì)越大，主要產(chǎn)塵點(diǎn)包括割煤、拉移支架、運(yùn)輸機(jī)頭轉(zhuǎn)載點(diǎn)、皮帶機(jī)頭轉(zhuǎn)載點(diǎn)、頂板垮落過程中、以及其他零散作業(yè)時(shí)。對(duì)于掘進(jìn)工作面產(chǎn)塵量最大的就是掘進(jìn)機(jī)截割過程，同樣機(jī)械化程度越高，產(chǎn)塵量就會(huì)越大，主要產(chǎn)塵點(diǎn)包括掘進(jìn)機(jī)截割點(diǎn)、支護(hù)過程中、皮帶轉(zhuǎn)載點(diǎn)、噴漿作業(yè)點(diǎn)、其他零散作業(yè)，要想降低或消除粉塵危害最主要的就是減少產(chǎn)塵點(diǎn)、降低產(chǎn)塵量，使用最多的最為有效防塵措施就是濕式作業(yè)，噴霧、水幕除塵、以及其他先進(jìn)的除塵器還有防塵技術(shù)，比如說使用干霧和聲波來降低粉塵，不斷地研究二次負(fù)壓降塵、濕式旋流除塵、以及泡沫除塵等先進(jìn)的技術(shù)，但在我國(guó)煤礦生產(chǎn)中最多使用的還是濕式除塵技術(shù)。

2 防塵措施在生產(chǎn)實(shí)施過程中存在的問題

2.1 管理因素

煤礦企業(yè)為了節(jié)約成本未能引進(jìn)先進(jìn)的防塵設(shè)備更未采取先進(jìn)的防塵措施，防塵設(shè)施設(shè)備安裝不規(guī)范，未能為職工提供先進(jìn)高質(zhì)量勞保防護(hù)用品，其次未對(duì)職工進(jìn)行職業(yè)病防治方面的專業(yè)培訓(xùn)，粉塵監(jiān)測(cè)、檢測(cè)技術(shù)落后，未能真正按時(shí)檢測(cè)粉塵濃度。防塵技術(shù)資料的整理保存不規(guī)范，不能做到有效參考，管理人員對(duì)防塵工作不夠重視，安全監(jiān)督管理不夠重視。

2.2 人為因素

職工自身職業(yè)病防治意識(shí)差，在工作中未能做到自我防護(hù)，雖然配備了好的勞保防護(hù)用品，但職工在工作中不能正確佩戴，雖然安裝配備了先進(jìn)的防塵設(shè)備設(shè)施，但在生產(chǎn)過程中卻當(dāng)成擺設(shè)，當(dāng)成應(yīng)付檢查的工具；其次防塵設(shè)備設(shè)施安裝使用不規(guī)范，安裝的防塵設(shè)施設(shè)備不實(shí)用，人員操作不方便。例如工作面安裝防塵水幕噴霧時(shí)未能設(shè)計(jì)成自動(dòng)開啟，或者連接水管閥門安裝在人員不方便開啟的地點(diǎn)等。

2.3 設(shè)備設(shè)施使用維護(hù)

防塵設(shè)備設(shè)施在使用過程中維護(hù)不及時(shí)，設(shè)備使用壽命短，維護(hù)所耗費(fèi)的人力物力成本大，例如防塵水幕噴霧在使用中容易堵塞，噴嘴容易壞，容易堵塞，水管容易破裂漏水，水壓達(dá)不到等多面性問題，采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)內(nèi)外噴霧經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，霧化效果差等問題。

3 采煤工作面防塵措施實(shí)踐應(yīng)用

1）對(duì)粉塵的防治應(yīng)采取預(yù)防為主、綜合防塵的措施，針對(duì)在實(shí)踐應(yīng)用中存在的問題及采掘工作面不同產(chǎn)塵點(diǎn)應(yīng)采取的防塵措施；在工作實(shí)踐中不斷地改進(jìn)總結(jié)出一些實(shí)用性強(qiáng)，技術(shù)先進(jìn)的防塵措施；隨著生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)設(shè)備的不斷提高，防塵技術(shù)設(shè)備也得到了不斷地更新提升，根據(jù)正利煤業(yè)在井下防塵工作中總結(jié)出的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析總結(jié)防塵措施的應(yīng)用。

2）正利煤業(yè)的煤質(zhì)比較干燥，落煤的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，多以在回采之前會(huì)采取煤塵注水措施，使煤體濕潤(rùn)，降低粉塵飛揚(yáng)，煤塵注水是在工作面兩順槽沿煤體進(jìn)行打孔，鉆孔均垂直于巷幫布置，孔間距5 m，傾角為煤層傾角，開孔距巷道底板1.3～1.5 m，孔徑113 m。根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，注水孔徑一般通用有45 mm、60 mm、75 mm、90 mm、113 mm等幾種[2]。煤層注水壓力主要取決于煤的透水性，而煤層的埋藏深度、支撐壓力狀態(tài)、煤層裂隙及孔隙發(fā)育程度，煤的硬度和炭化程度等，對(duì)注水壓力的大小也有一定影響，結(jié)合該礦實(shí)際情況，取煤層注水壓力1.6 MPa。注水時(shí)間為鉆孔開始注水至煤體全面濕潤(rùn)為止，注水煤體全面濕潤(rùn)的標(biāo)志為濕潤(rùn)范圍內(nèi)煤壁出現(xiàn)均勻的“出汗”滲水現(xiàn)象，注水時(shí)間通常為3～5 d。

3）正利煤業(yè)從開始的普通綜采工作面不斷發(fā)展為智能化工作面，設(shè)備設(shè)施實(shí)現(xiàn)了智能化控制，相應(yīng)的對(duì)防塵設(shè)施的要求也會(huì)更高，從對(duì)采煤機(jī)的要求來說，采煤時(shí)采煤機(jī)內(nèi)外噴霧能與采煤機(jī)割煤實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，開機(jī)后噴霧就會(huì)自動(dòng)開啟，對(duì)噴霧的霧化效果，水壓也必須達(dá)到規(guī)定的壓力。同時(shí)支架架間安裝有追機(jī)噴霧，采機(jī)過后，拉架時(shí)噴霧會(huì)滯后5 個(gè)之間自動(dòng)開啟，進(jìn)行降塵，在工作面30 號(hào)、60 號(hào)、120 號(hào)支架裝有機(jī)道噴霧，在割煤開始后，這3 處噴霧會(huì)自動(dòng)開啟，采煤工作面第二個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)就是轉(zhuǎn)載點(diǎn)，各轉(zhuǎn)載點(diǎn)、溜煤眼處都安轉(zhuǎn)有噴霧降塵，在運(yùn)煤的過程中噴霧開啟，同時(shí)在進(jìn)風(fēng)順槽口，回風(fēng)巷距工作面30 m處、巷道中間、回風(fēng)聯(lián)巷口同時(shí)安轉(zhuǎn)有水幕降塵[3]。

4）掘進(jìn)工作面防塵措施，首先掘進(jìn)機(jī)內(nèi)外噴霧，除塵風(fēng)機(jī)與掘進(jìn)機(jī)都實(shí)現(xiàn)了聯(lián)鎖，開機(jī)時(shí)自動(dòng)開啟，在掘進(jìn)截割過程中掘進(jìn)機(jī)司機(jī)位是粉塵危害最大的崗位，為了降低粉塵對(duì)掘進(jìn)機(jī)司機(jī)的危害，在除塵風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口會(huì)裝有水管，裝有硬質(zhì)彈簧風(fēng)筒，風(fēng)筒必須延伸至掘進(jìn)機(jī)司機(jī)操作位，此措施達(dá)到了很好的防塵效果。其次最大的產(chǎn)塵點(diǎn)就是支護(hù)作業(yè)過程，在采用錨桿錨索支護(hù)時(shí)要使用濕式作業(yè)，降低粉塵；運(yùn)煤過程中降塵措施主要是在各轉(zhuǎn)載點(diǎn)安裝噴霧降塵，同時(shí)在距工作面迎頭30 m 處、巷道中間、回風(fēng)聯(lián)巷口設(shè)置有3 道水幕，在割煤運(yùn)煤的過程中同時(shí)開啟。

5）對(duì)于主要進(jìn)回風(fēng)巷、采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷及其他零散作業(yè)點(diǎn)都安裝有自動(dòng)水氣兩用水幕，在出煤過程中自動(dòng)開啟。

4 粉塵監(jiān)測(cè)、檢測(cè)

根據(jù)職業(yè)病防治的要求，礦井采用粉塵傳感器對(duì)主要地點(diǎn)粉塵進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在礦井總回風(fēng)巷、采區(qū)回風(fēng)巷，采掘工作面回風(fēng)流都安裝有粉塵傳感器，同時(shí)礦井配備有專職測(cè)塵工，按規(guī)定定期進(jìn)行粉塵檢測(cè)。

5 防塵先進(jìn)性實(shí)用性技術(shù)剖析

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在職業(yè)病防治、防塵工作中最難解決的還是人的問題，特別是在使用防護(hù)用品及防塵設(shè)施的過程中存在惰性，所以防塵設(shè)施要想起到好的效果，最主要的還是操作的方便性、維護(hù)維修的方便性、設(shè)施的耐用性，正利煤業(yè)在不斷地學(xué)習(xí)、引進(jìn)、改進(jìn)、創(chuàng)新的過程中，也設(shè)計(jì)總結(jié)出了一些比較實(shí)用，降塵效果較好的防塵設(shè)施及技術(shù)。

1）水氣兩用自動(dòng)噴霧的改進(jìn)，前期主要巷道，采掘工作面使用的水幕均為普通人工開啟的，后來引進(jìn)了水氣兩用自動(dòng)水幕，在主要進(jìn)回風(fēng)巷、采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷，采掘工作面都安裝了水氣兩用自動(dòng)水幕，解決了開啟不方便的問題，節(jié)省了人力物力。

2）采掘工作面運(yùn)煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)開啟，前期生產(chǎn)過程中采掘工作面各運(yùn)煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧都為人工手動(dòng)開啟，閥門都安裝在皮帶另一側(cè)，開啟不方便，所以很多時(shí)候都不能和運(yùn)煤同步進(jìn)行，或不開啟，造成轉(zhuǎn)載點(diǎn)煤塵飛揚(yáng)，后來經(jīng)過技術(shù)人員的不斷改進(jìn)，通過對(duì)噴霧水管閥門改進(jìn)，在原來的閥門上安轉(zhuǎn)觸碰裝置，皮帶開啟后觸碰噴霧閥門觸碰桿，噴霧就會(huì)開啟，實(shí)現(xiàn)了與皮帶同步開啟，此裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，開啟方便，成本低，解決了實(shí)際問題。

3）采掘工作面水幕水簾的使用，以及水幕水簾的安裝規(guī)范，最初采掘順槽中設(shè)置的是水幕除塵，降塵效果一般，水幕是自己使用4 分管加工而成的，安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力，維護(hù)頻繁，噴頭很容易堵塞，針對(duì)以上問題，通風(fēng)技術(shù)人員通過不斷地創(chuàng)新，改進(jìn)，將水幕水管改進(jìn)為PU 管，分接噴頭，同時(shí)在水幕的下方安裝網(wǎng)格加工的簾子，改進(jìn)后防塵效果有了很大的提高，降塵率達(dá)到80%，具有實(shí)用性高，安裝維修方便，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，既起到了降塵效果，同時(shí)也節(jié)約了成本。

6 結(jié)語

粉塵防治是職業(yè)病防治工作的重點(diǎn)，現(xiàn)階段我國(guó)的粉塵防治技術(shù)、粉塵防治設(shè)備設(shè)施的發(fā)展還需要不斷地提高，煤礦管理中應(yīng)加強(qiáng)粉塵防治措施的技術(shù)研究，加強(qiáng)對(duì)職工職業(yè)病防治的培訓(xùn)工作，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)考核管理，煤礦監(jiān)管部門也要加強(qiáng)對(duì)煤礦職業(yè)病防治的監(jiān)督管理，使粉塵防治工作得到進(jìn)一步的提高。