浅析煤矿采掘作业中粉尘污染及治理对策

王永康

摘?要：本文简述了煤矿采掘作业中粉尘的产生机理，分析了煤矿粉尘污染造成的危害，针对煤矿采掘作业粉尘污染现状，从湿式除尘、煤层注水、物理化学降尘、通风除尘和建立健全劳保制度等多方面对煤矿采掘作业中粉尘治理对策进行了探讨。

关键词：煤矿采掘作业?粉尘污染?治理对策

中图分类号：TD714 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）10（a）-0164-01

煤矿粉尘是煤矿采掘过程中产生的、悬浮于空气中的矿石和煤炭颗粒。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国的采煤量进一步加大，煤矿粉尘污染问题日趋严重。煤矿粉尘是煤矿五大灾害之一，不仅严重威胁人体健康，导致矿肺、煤矽肺等尘肺病，而且粉尘的存在会降低井下作业能见度，加大工伤事故发生频率，更严重的是煤矿粉尘中含有大量可燃可爆矿物质或煤尘，达到一定浓度时，自身爆炸或引发瓦斯爆炸，发生人员伤亡等重大恶性事故，粉尘治理刻不容缓。因此，如何通过科学的降尘策略和途径，有效降低煤矿采掘粉尘污染，最大限度地改善工作环境，促进煤矿采掘安全生产，保障职工身心健康就显得尤为重要和迫在眉睫。

1 煤矿粉尘的产生及其危害

煤矿采掘中巷道掘进，煤矿运输及存贮等过程，都会向井下环境排放大量的粉尘。采煤工作面是煤矿产尘量最大、污染最为严重的作业场所，统计资料表明，在通风环境较好和风速较大的区域，风力促使采掘粉尘的排放量和排放浓度猛增，据统计，采煤机割煤、破碎机工作、支架移架以及放煤口等机采工作面，所产生的煤粉尘通常可占据煤炭产量的1.6%以上。

煤尘煤尘不仅是安全隐患，也是职工健康的隐形杀手，不仅会对人体造成伤害，污染作业环境，还会引发爆炸。具体危害如下：①尘肺的产生。尘肺是煤矿行业从业人员职业病。它因长期吸入煤尘，肺组织病变出现纤维增生而产生，严重时可形成慢性阻塞性肺、引起上呼吸道炎症或引发肺心病，煤尘的吸入也是肺癌发病率升高的主要原因。②可见度降低。煤尘的浓度过大会严重降低工作场所能见度，干扰工作人员的视线，人的视力会因长期接触高浓度粉尘而导致视力衰退。煤尘的浓度过大，不仅会减低现场的工作效率，也是造成重大恶性事故的主要原因。③加速机械磨损。煤尘对机械设备、液压阀门、液压支架等精密仪器的使用寿命有严重的影响，随着煤矿采掘机械化、自动化程度越来越高，其影响也会越来越突出，必须引起高度的重视。④煤尘爆炸。煤是深藏在地下的结构复杂、化学物资含量丰富的固体化合物，被破碎研磨形成煤尘后，其与氧气的接触面积大大增强，在外界高温和气流作用下被氧化的能力成倍提高，悬浮的煤尘吸收足够的热量，形成游离于煤尘颗粒周围的可燃气体。当外壳内气体浓度达到爆炸极限，任何一个摩擦或热源都可使煤尘发生连锁反应，热量聚集产生爆炸。

2 煤矿采掘作业中粉尘污染治理对策

湿式除尘。理论上，当空气湿度达到65%以上时，水能够有效湿润空气中的粉尘和聚集细微尘粒，加速含水粉尘自重作用下的沉降。湿式除尘即运用了这一粉尘沉降原理，通过喷雾器的高压作用和旋转喷嘴，将水流雾化成雾化水滴弥漫在空气中，当尘粒与水滴相遇，二者的相对速度越大，发生碰撞时所产生的动能就越大，粉尘冲破水的表面张力而被捕获，则粉尘的飞扬速度和浓度大大降低。疏水性煤粉或含油煤粉则不同，与喷雾器形成的水雾相遇时，因碰撞而产生反弹彼此不相溶，难以捕获，所以应根据不同煤粉性质选用合适的水力喷雾器或风水联动喷雾器等。

煤层注水。通过凿岩机或煤电钻向煤体注入高压水，渗透原生煤层，是一种避免煤体在挖掘、切割和运输过程中煤尘飞扬的、目前国内外使用较为广泛的有效措施。炮眼中的粉尘被高压水湿润，变成尘浆后流出炮眼，减少了空气中的煤尘。目前国内研制成功的湿式煤电钻已成功运用于煤矿开采，有效地控制了回采工作面的煤尘。常用的注水方式，见表1。

物理化学降尘。物理化学降尘的研究和推广使用源于我国20世纪80年代，主要分为添加降尘剂降尘、泡沫除尘、磁化水降尘等。添加降尘剂降尘是通过添加无毒、无臭的除尘剂等方式，降低水的表面张力增强其对粉尘的浸润性；泡沫除尘是利用泡沫发生器，将泡沫状液滴喷洒在煤尘场所，泡沫几乎可以完全拦截和捕捉与其相遇的粉尘粒子，使其湿润、失去飞扬能力而快速沉降，泡沫剂的选择必须无毒无害和具备较强的附着能力；磁化水除尘首先将水进行磁化，增强其表面张力，提高其吸附力和渗透力，其优点是设备简单，成本低廉，无毒无害除尘效果好。

通风除尘。通风除尘是借助通风机将采区内的回采工作面和掘进工作面残余的细微粉尘排出井外的方式。各工作面残留粉尘若不及时排除，不断积累同样会造成工作环境的污染。为避免串联通风所造成的煤尘反复污染，应严格实施井下各工作区域的分区通风措施，即每一采区均设置单独的通风线路和回风道，且矿井主要的进风道、回风道之间应筑挡风墙。

建立健全劳保制度。应严格执行《煤矿安全规程》、《工业卫生标准》、GB 5748《作业场所空气中粉尘测定方法》和GB 5817《生产性粉尘作业危害程度分级》等国家法律法规要求和相关标准规范的规定，建立健全环境与健康法律法规标准体系，加强安全生产防护，形成煤矿采掘环境与健康监测网络，强化煤矿采掘环境与健康风险预警工作，建立通风与除尘系统的定期检查与维修工作，加强操作人员的技术培训，使其掌握基本防尘知识和相关防尘技术措施，切实提高从业人员素质和粉尘防范意识。

3 结语

综上所述，煤矿采掘作业粉尘污染与治理是一项复杂的系统工程。只有在科学的理论指导下，建立健全基于国家法律法规的各项规章制度，合理地运用湿式除尘、煤层注水和物理化学降尘等新技术新方法，才能实现煤矿采掘作业粉尘的综合治理，创造良好的工作条件和获得更好的经济效益。

参考文献

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