关于煤矿采掘工作面粉尘防治技术分析

段贤斌

(山西焦煤西山煤电集团公司 西铭矿，山西 太原030052)

0 引言

在煤矿采掘过程中会产生大量的粉尘，这些粉尘的浓度很高，并且弥漫在工作空间里，所以在这种环境下工作的职工如果长期吸入粉尘，就会在日后产生各种肺病，所以控制粉尘对安全生产意义重大。我国煤矿在采掘过程中都加大了对粉尘的防治技术研究，在实际工作中取得了很好效果，本文将对我国煤矿采掘工作面粉尘主要防治技术进行分析。

1 煤矿采掘工作面粉尘主要防治技术分析

1.1 通风除尘技术

通风除尘技术主要是可以对井下采煤中的粉尘起到降低浓度的作用，具体通风时的风速和风向会影响通风除尘技术的发挥，同时对不同粒度、浓度、湿润度的粉尘实施通风除尘技术的效果也不相同［1］。在通常情况下，如果风速太小就无法将粒度大、浓度高、比较湿润的粉尘排除;如果风速太高，就会将刚刚落地的粉尘重新吹起，这样就会增加粉尘的浓度，不能起到除尘的目的。所以在实际工作中要根据施工的具体情况控制风速，一般风速要控制在0.4～0.7 m/s，如果是采用机械化操作的采煤施工要将风速控制在1.5～2.5 m/s 以内，在回采工作面和煤巷作业时的最高风速要控制在4 m/s 以内，这样可以对粉尘的二次扬起起到一定的控制［2］。

1.2 控制尘源产生

粉尘在产生中可以分为全尘和呼吸性粉尘，呼吸性粉尘对人体伤害极大，对煤矿采掘中产生的粉尘根源进行控制，控制呼吸性粉尘是避免人身伤害的主要手段。控制尘源的主要方法包括向煤层中注水、湿式打眼、水封爆破、改进采煤机的主要结构等，其中向煤层中注水主要是为了保证煤层在开采前有足够的湿润度，这样可以降低粉尘的产生，我国目前利用这种方法可以将粉尘浓度降低60%。但是我国大多数煤矿的裂缝发育不是太好，向煤层中注水会很困难，这样就需要利用脉冲式注水的办法，达到从尘源上抑制粉尘的目的。

1.3 喷雾除尘技术

相比较其他的除尘技术，喷雾除尘技术比较方便快捷、经济实惠，所以在煤层除尘中经常使用，喷雾除尘技术在实际使用时主要包括三种除尘方式。

1)实施喷雾除尘技术依靠采煤机和掘进机，主要是因为科技的不断发展采煤机和掘进机不断改造，在进行割煤过程中可以实现喷雾除尘技术，对采掘工作面进行除尘，主要方法就是在采煤机的摇臂径上设置锥形喷嘴，这样可以形成雾流屏障，达到减少割煤施工时产生粉尘的目的。但是在实际工作中要解决喷嘴堵塞的问题，主要通过二级过滤技术和高压外喷雾技术，利用改善水质的方法实现除尘。

2)利用转载点和液压支架喷雾技术来进行除尘，主要是因为转载点除尘需要的条件比较少，在工作中采用预荷点喷雾技术、声波雾化技术、自调式风水喷雾技术等就可以达到利用转载点除尘的目的［3］。而利用液压支架在采掘时，整个支架都会产生大量的尘源，在自移式液压支架前移、放煤过程中产生的粉尘浓度达到1 500～2 000 mg/m3。所以在对支架式喷雾技术改进时可以通过调整喷雾喷嘴的具体角度、压力等设置，通常情况下可以到达96%的降尘效率。

3)自动喷雾除尘是最简单快捷的一种喷雾除尘技术，主要是对传统手动喷雾除尘的改进，在操作过程中利用综合喷雾降尘控制系统，保证采煤机和掘进机在采掘时可以实现喷雾操作，在喷雾时采用多阶段、多转载点的自动除尘。

1.4 化学除尘技术

化学除尘技术主要利用湿式条件下的采煤工作，因为在这种条件下，液质主要以清水为主，并且清水表面具有很大的张力，无法实现对粉尘的吸附，特别是对微小呼吸性粉尘更难以吸附。在这种情况下就可以在清水中引入化学除尘技术，主要是加入表面活性剂，比如CTC 固体润湿剂(浓度为0.01%～0.15%)，这样就可以将除尘效果提高20%～30%［4］。经过我国化学技术的不断发展，更多的化学抑制剂引入煤层除尘中，比如高分子泡沫降尘剂、聚丙烯酸钠溶胶吸尘剂等物质，这些在实际工作中起到了很好的除尘效果，并且随着更多更好化学除尘剂的发明，化学除尘技术会越来越受到除尘工作者的欢迎。

1.5 空气幕隔尘技术

空气幕隔尘技术起源于西方发达国家，在实际除尘中有着很好的效果。空气幕隔尘技术主要工作原理是利用条形风口吹出条形空气，达到污染物与周围环境之间的一种隔绝，实现保护环境的目的。在采煤工作中，主要是在采煤机机身上装置条形喷射空气流，这样就会对割煤时产生的粉尘起到阻截的作用，保证采煤机司机与煤壁侧之间有层透明的空气幕屏障。空气幕隔尘技术主要包括风喷嘴和附壁风筒两种，后者在施工中最常使用，主要是依靠附壁效应，实现风筒中风流形成轴向，并且以旋转速度进行一定的旋转，这样可以在煤层工作面的巷道上形成空气屏幕，达到阻止在割煤施工过程产生的粉尘对司机等工作人员的伤害。

2 粉尘防止技术的发展趋势分析

1)对通风除尘技术的研究。在实际工作中，通风除尘时风速的控制要综合考虑采煤工作面的实际情况，所以需要对粉尘的粒度、浓度、湿润度进行考察，在以后的研究中应该加大这方面的关注度，保证在使用通风除尘技术时所设定的风速适合具体工作面。

2)对喷雾除尘技术的研究。自动喷雾除尘是其中最简单的喷雾除尘技术，但是其使用的条件有限，自动化操作受到很多限制，所以在操作中要对自动喷雾除尘技术加大改造力度，保证即简单操作，效果又很明显、适合于多种条件使用。

3)对化学除尘技术的研究。化学除尘虽然效果比较明显，但是使用的化学物质具有一定的毒性，这样对采煤工作人员的身体会造成一定的伤害，所以在以后的研究中要加大科技投入，争取研究出更多价格低廉的无毒化学物质，保证采煤工作人员的身体不受侵害。

4)对空气幕隔尘技术的研究。这种除尘技术在英国等发达国家比较流行，但是在我国的煤矿生产中运用很少，主要是因为对技术的要求比较高，所以在日后的使用中要加大对采煤工作人员的培训，让他们熟练操作空气幕隔尘技术。另一方面还有加大科技投入，设计出更为简单操作的空气幕隔尘技术，让普通员工都能在采煤工作中正常使用，达到很好除尘的目的。

3 结语

通过以上分析可以看出，采煤工作面的粉尘对工作人员的身体伤害很大，需要在工作中加大对粉尘的防治，目前我国主要使用的粉尘防治手段包括:通风除尘技术、控制尘源产生、喷雾除尘技术、化学除尘技术、空气幕隔尘技术，虽然各种防治手段在工作中都起到了一定的效果，但是为了达到以人为本的工作原则还需要对这些防治手段进一步改进和完善。

［1］ 李晓豁，张日升，姜健. 采掘工作面的尘源与防治［J］.煤，2012，9(19):1 -2.

［2］ 任兴福.煤矿采掘工作面粉尘危害及有效防治［J］.山东煤炭科技，2010，9(2):190 -191.

［3］ 任红强，何俊峰. 煤矿采掘工作面爆破安全性技术探讨［J］.科技致富向导，2011，8(17):301.

［4］ 李德文，郭胜均. 中国煤矿粉尘防治的现状及发展方向［J］.金属矿山，2009，7(10):747 -752.