煤矿中采掘防尘技术的应用解析

马如华

摘 要：随着我国经济的发展，为了满足日益增大的煤矿需求，采掘技术得到了不断提高，煤矿的生产更加高效、高产。与此同时，采矿现场的矿尘严重地影响了环境和工作人员的健康，是煤矿治理的一项重要内容。因此，为了保护环境，为采掘人员营造一个舒适干净的工作环境，成为当前煤矿治理中各方关注的焦点。文章通过对现代化煤矿采掘防尘技术的研究，探析了其在煤矿中的应用，以期能够对煤矿矿尘的治理有所借鉴。

关键词：煤矿；防尘技术；应用解析

中图分类号：TD714.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）14-0018-01

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。

1 煤矿采掘中产生粉尘的概述

在煤矿采掘中产生的粉尘主要分为煤尘和岩尘两类。煤尘主要是由采煤、顶板、装运等过程产生的，也是矿井现场粉尘的主要来源；岩尘主要是由于在开采煤矿过程中，需要地质岩石爆破、钻眼、掘进等工作产生的。两者共同构成了煤矿采掘中的粉尘。通常由于不同矿井的煤质、地质条件和物理条件的不同，以及采掘技术、通风状况等的不同，产生粉尘的情况也会有所差异，一般来说，采掘面的机械化程度越高，开采量越大，所引起的粉尘量就也越高。例如，在无防尘措施的情况下，机采粉尘含量高达1 000～3 000 mg/m3，而综采则达到4 000 mg/m3以上。

粉尘危害极大，其主要表现在两方面，①对人体健康的危害，由于粉尘颗粒弥漫在空气中，人们在呼吸时，若长期吸入肺部大量的矿尘，就会影响人们的身体健康，如在矿区工作的采掘人员患尘肺病的概率远远大于其他工作种类的人群；②煤尘爆炸的危害，一方面，煤尘爆炸严重影响着矿工的生命安全，另一方面，爆炸后产生的煤尘严重污染了空气，造成空气污染，危害更多人群。因此，在煤矿采掘中有必要采取有效防尘技术，来保障空气环境的质量，保证工作人员的健康。

2 煤矿采掘中防尘技术分析及其应用

由于不同的采掘方法和不同的地质构造所产生的粉尘量不同，这就要求煤矿企业根据自身的实际情况来设计科学合理的防止技术，通常可以通过以下几个阶段运用不同的防止技术来降低粉尘的产生量：

2.1 采煤工作面采用的煤尘治理技术

这个阶段煤层的开采是产生煤尘的主要原因也是源头，一般可以通过以下两种技术来防止煤尘的产生量。

①通过对煤壁浅孔动压注水，来减少煤尘的产生量，它通常需要在开采区的各个工作面由打眼工用电煤钻进行打眼钻孔，之后安装好封孔器，然后用注液枪进行注水，在这个过程中要注意注水的时机，并对这个施工过程做详细记录，包括钻孔的深度、注水量等。

②风水喷雾技术。鉴于传统的喷雾设施喷雾效果不好，不但浪费了水资源，还不能有效祛除空气的粉尘，而采用风水喷雾技术可以有效地降低粉尘的产生，它主要是通过在上风口安装环喷雾器，配合防尘网，从而达到净化的目的。其工作原理是利用高压风将将水管中的水吹成水雾的形式喷洒在煤层上，通常喷雾器可安置在采掘工作面20 m以外的地方，具有覆盖面广，除尘效果好的优点。

此外，还需要安装手动的喷雾装置，根据煤流量的大小，和干湿度充分调节水雾的喷雾量。

2.2 综采面的防尘技术

①综采面的防尘技术可以通过应用转载机同步自动喷雾技术，但该技术相对麻烦，需要人工控制，通常是安装一组回风净化幕来达到净化空气的目的，其缺点明显，若控制不当使得风尘得不到有效的控制，或者传送带已停止工作，水幕却正常工作，导致产煤过湿而影响煤的质量，造成水资源浪费。

②安装二次降尘装置，对于高浓度的粉尘往往采取一次降尘不能达到所要求的标准，往往只能将大颗粒半径的粉尘沉降，当时小颗粒半径的粉尘仍需要进一步祛除，因此，在这个过程中就需要安装二次降尘装置。通常可以采用采煤机的负压技术，它主要是利用喷吸装置对产生煤尘根源的区域进行喷雾进行二次降尘。

例如采用已经获得国家技术专利的瓦斯抽放钻孔降尘技术，除尘率超过95%，并且还能避免在清理煤粉时产生二次粉尘。该技术可以推广应用至各个工作面，有效的提高整体的降尘效果。

2.3 掘进工作面的防尘技术

在该工作面中，由于放炮而产生大量的粉尘包括岩尘和煤尘，所以根据其施工的特点，可采用高压远程放炮自动喷雾技术，在技术主要是在利用爆炸的冲击波通过传感器转化为电信号，进而控制枪口喷雾装置进行喷水，从而实现远程喷雾降尘，该技术的除尘效率相对也较高，达到90%以上，是一种应用相对广泛的技术。此外，还有一种常见的技术是圆柱体形多喷头喷雾装置，该装置由于覆盖面相对较窄，不能远距离进行覆盖，降尘效果不如前几种技术，但是该技术在全断面采掘面总能够有效地防止煤尘的扩散，在采掘面中也是常见的除尘技术。而湿式打眼技术是一种基本的防尘方法，降尘率能够达到85%左右，降尘效果较好。

2.4 煤运过程中的防尘技术

煤运过程包括两个阶段：

①井下开采的煤运往地面的过程，这个过程可采用煤眼前后安装喷雾装置来降低煤尘的产生；

②对开采出的煤进行装运的过程，在这个过程中，受到自然环境条件的影响较大，例如气候干燥，季风来临，煤堆机车经过等，都会引起煤尘的大量产生，而雨季又会影响煤的品质。

因此在这个过程中需要采用更先进的技术来达到降尘的效果，通常可以在个别点加设单组弧形喷雾装置，并且可以在某个地段增设喷雾自动化设备，当有机动车经过时会自动喷雾，从而有效的降低煤尘，保护道床。

2.5 其他技术的应用

①净化通风技术，通常风速、粉尘大小形状、空气的湿度都可能会影响到通风除尘的效果，因此，该技术的可控性较差，常用的设备有湿式除尘器等。

②自动化监控技术。通过利用高科技检测煤尘、岩尘的浓度，超过一定浓度后转化为报警信号，触发喷雾装置，进而有效地降低粉尘的含量，目前该技术还处于研究阶段，是未来除尘技术的发展方向。

3 结 语

综上所述，煤矿采掘中的防尘技术可以有效的降低粉尘含量，煤矿企业需要根据不同的情况采用不同的方案，采用科学合理的防尘技术，以达到除尘的效果，保证良好的工作环境，进而促进煤矿企业的健康可持续性的发展。

参考文献：

[1] 孙明波，董曰喜.现代化矿井采掘防尘技术的研究与应用[J].煤矿安全，2004，（1）.

[2] 赵海军.矿井采掘防尘技术的应用研究[J].价值工程，2011，（33）.

[3] 句海洋，凌标灿，叶峥，等.矿井采掘面高效防尘技术及其发展趋势[J].华北科技学院报.2014，（2）.

[4] 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，（1）.