矿井采掘防尘技术的应用研究

矿井采掘防尘技术的应用研究

李进风

河南能源义煤公司常村煤矿掘进一队河南义马472300

摘要：随着新科技和先进管理模式在煤矿开采中的应用，煤矿的开采效率和治理都取得了不同程度的效果，在一定程度上为工作人员营造了一个良好的工作环境，但是现阶段，随着我国煤矿生产产量的增多，仍然有大量的煤尘、岩尘等粉尘的产生，并有增长趋势，严重的影响了工作人员的身心健康。因此，煤矿采掘中粉尘的治理刻不容缓。这就要求企业根据采矿现场的不同情况，通过引进新技术，加强管理，制定不同的治理方案，进行综合治理，并不断的创新煤矿采掘中的防尘技术，切实保证工作人员的工作环境。

关键词：防尘技术；应用研究

1粉尘的产生及危害性

在煤矿采掘过程中，如钻眼、爆破、掘进及采煤作业、顶板管理、煤的装运等各个环节都会产生大量的粉尘，而不同的矿井由于煤、岩地质条件和物理性质不同，以及采掘方式、作业方法、通风状况和机械化程度的不同，粉尘的产生情况也不大相同，采掘工作面的机械化程度越高，煤尘的产量相应也就越大。粉尘的危害性极大，煤矿工人长期吸入，轻者会患呼吸道疾病，重者会患尘肺病。此外，煤尘还具有爆炸性，给煤矿安全生产带来很大的威胁，煤尘浓度较高时会降低作业场所的能见度，导致误操作，增加伤工事故的发生。

2采煤工作面的煤尘治理

2.1煤壁浅孔动压注水，从而减少煤尘的产生量各个工作面浅孔动压注水一般是由采区打眼工主要负责，用电煤钻钻孔。在钻孔施工好后进行封孔器的安装，用注液枪进行注水，要充分的保证注水时间和质量。采煤工作面的注水需要有详细的记录，包括数量、孔深、注水量和责任人的登记。

2.2安装风流净化水幕在风巷的上出口安装环形喷雾强，从而更好的配合防尘网，起到净化空气的目的。喷雾器一般安装在距离工作面隅角大约22m以外的地段，在进行开启时能够更好的喷洒雾化水幕，经尘网过滤作用，从而更好的隔绝煤尘的传播，可以有效的降低放炮产生的煤尘。

2.3安装手动和自动两道平喷雾

自动喷雾一般是采用的自制的喷雾装置，如果煤流太大，那么喷水量将会增大，当煤流小时，喷水量也会随之减少，甚至是停止。手动喷雾是操作人员根据煤流的多少以及煤的干湿度进行人工调节喷雾量。

3煤矿综采工作面煤尘防尘技术

3.1二次降尘装置

高浓度粉尘尤其是呼吸性粉尘是诱发尘肺病的直接原因，采煤机的负压二次降尘技术主要是利用喷吸装置向煤尘的源头区域进行喷雾流的降尘。河南煤化集团中泰矿业抽放队工长尹治国研制的瓦斯抽放钻孔降尘装置除尘率达到95%以上，这一技术已获得国家知识产权局的专利。尹治国研制的瓦斯抽放钻孔降尘装置有两种型号，一种可安装在大型钻机身上，密封喷雾装置可以完全把钻机转头罩住，除尘率达到95%以上；另一种可以直接稳定固定在菱形网的煤壁上，再利用毛刷增加密封长度，能大大降低综掘工作面粉尘浓度，喷雾降尘效果也很好。作业人员在工作中经常接触粉尘，对身体危害非常大，而采用这种方法把粉尘消灭在源头，还能有效避免清理煤粉时产生的二次飞扬，能大大降低作业人员与粉尘的接触，目前该专利技术已应用于该矿各个工作面。

3.2净化通风除尘

风速、矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等都是影响通风除尘效果的因素，风速过高或过低都易增加矿内空气中的粉尘浓度。通风除尘技术用于治理一般防尘措施难于控制粉尘，能有效控制高浓度尘源。通风除尘的设备主要有湿式除尘风机、湿式除尘器、袋式除尘器以及配套的抽出式伸缩风筒、附壁风筒等。

3.3大巷运输系统的防尘

3.3.1煤眼前安装喷雾头，煤眼的后方安装喷雾水幕当煤眼放煤车向后移动时，打开喷雾水幕，从而对矿车上的原煤进行喷雾。矿车经过喷雾煤尘后，会在原煤的车皮上形成一道湿煤外壳，当车放完后，列车外出时，再次打开后方的喷雾装置和前方的单个喷雾装置，对于经震动后的原煤列车上部开裂处进行灭尘，经过两次灭尘后。将不会再产生煤尘，从而解决了原煤列车的煤尘飞扬的现象。

3.3.2大巷的个别地点加设单组弧形喷雾在大巷的个别地点加设单组弧形喷雾，可以起到灭尘的效果。需要在固定道床设置手动装置，使水流能够更好的流进水沟。可以在其他的地段设置自动的喷雾，机车经过的时候喷雾会自动打开，从而有效的对于矿车的原煤降尘，从而保护道床。

3.4化学防尘技术

清水表面张力较高，微细粉尘不易被水迅速有效地湿润，对粉尘尤其呼吸性粉尘的捕捉效率普遍较低。为了改善水对煤的润湿能力，提高防尘效果，许多国家研究了以在水中添加表面活性剂为主的化学除尘技术。目前研究新绿色型环保化学抑制剂已成为亟待解决的问题。我国化学抑尘技术虽然起步较晚，但发展迅速，特别是近年来，我国在化学抑尘方面的研究取得了快速发展，并且取得了一些专利，如由李满研制的煤尘抑制剂（已获国家专利，专利号为200810171888.x），在煤层注水中，添加该种煤尘抑制剂，可增强水的渗透能力，明显缩短煤层注水时间（对于中等变质程度的煤质，当采用浓度为0.02%的煤尘抑制剂溶液时，40s左右可完全浸入煤体），有效改善注水效果，降低采煤作业环境的煤尘浓度。加入煤尘抑制剂后，水在煤层中的铺展范围扩大，从而可以减少转孔数量，节省劳力。在煤层注水中，建议采用的药剂浓度为0.02%。作业中，也可根据煤质特点，将浓度控制在0.01%～0.05%。在煤层打眼、机采作业中，加入0.1%～0.2%的煤尘抑制剂，可改善喷雾抑尘效果，降低煤尘浓度80%以上。

3.5在开采工作面的进风位置设置一个挡风帘

挡风帘能减少风流，并对风流起到一定的引导作用，防止发生涡流。除此还可在进风巷道内进行定期洒水工作，能够有效地降低巷道内产生集尘。在通过断层、破碎带、煤层及含瓦斯地层、含水地层等不良地质条件下，TBM掘进机可采用土压平衡模式，无须地层加固就可以通过。

4采掘工作面防尘趋势

针对低渗透、疏水煤层，进行高压水力增透压裂技术研究，事先在煤层中人为通过注入溶液制造裂缝或裂隙，添加新型湿润剂提高疏水性难注水煤层的湿润性，以补充煤体损失的水分有效抑制开采过程中的产尘强度。深入开展煤矿呼吸性粉尘危害治理关键技术及装备的研究。进行描喷工作面锚喷除尘一体化技术研究，完善和提高我国锚喷工作面的除尘技术；开发煤矿防尘设备远程在线监测监控系统，提高煤矿企业对井下设备的管理能力，研究高效湿润添加剂配方及其配比工艺、自动添加、水质保障成套技术及其装备，使呼吸性粉尘的降尘技术达到国际先进水平研展综掘工作面防尘关键工艺技术和成套技术研究提高我国机掘工作面防尘装备的实用性和适应性。此外，国内外还在粘结式防尘、吸尘滚筒、泡沫降尘、隔离尘源、声波雾化降尘、磁化水除尘、预荷电喷雾降尘等方面进行了一系列研究，取得了一定的成果。经过现场应用，这些防尘措施效果显著，为我国矿井综合防尘探索了一条新途径。

通过以上几个环节的防尘措施，在机械化程度相对较高的情况下，可以很好地治理煤尘飞扬，有效的控制矿井粉尘浓度，减少粉尘危害，为井下生产创造了良好的工作环境，保证了煤矿单位的健康发展。

参考文献：

[1]马如华.煤矿中采掘防尘技术的应用解析[J].企业技术开发，2015，34（14）：18+24

[2]乔凯，张义强，张东峰.矿井采掘防尘技术的应用研究[J].内蒙古煤炭经济，2014（01）：160+165