煤矿生产中的防尘技术探讨

张洁

摘要：采煤属于煤矿生产之中的核心工作，在煤矿生产中采用有效的防尘技术，采取好各种防护手段能够有效保证安全生产以及职工的身体健康。防尘工作属于安全管理工作中的重要组成部分，有效的应用防尘技术方法，对于煤炭行业来说是非常关键的。

关键词：采煤生产;防尘管理;技术措施

0 引言

采煤工作过程中会伴随着大量煤尘的产生，煤尘对于工作人员的健康会产生非常不利的影响，特别是近年来煤矿的机械化程度不断提高，煤炭的产出量也在不断提升，相应的煤尘产生量也在逐渐增加。这样就造成工作人员长时间处在恶劣的环境当中，不但对生产效率的提升极为不利，而且容易造成职工呼吸系统的疾病。同时大量的煤尘也会造成安全事故，增加机械设备的磨损程度，比如：发生煤尘爆炸事故、设备损坏事故等。因此便要求应用有效的防尘技术手段，通过技术层面处理或降低煤尘的影响和危害。

1 矿尘来源

矿井粉尘指的是煤矿生产当中所形成的一些矿物细微颗粒总称。煤矿生产过程中矿尘危害是非常严重的，不但会对井下施工环境造成影响，还会对危害施工人员的健康，并且容易诱发煤尘爆炸事故，给矿井造成严重的人员伤亡。因为煤层自身会受到矿山压力的影响与地质结构作用影响，煤层与围岩裂隙当中会出现一些原生矿尘。煤矿在生产过程中，例如进行采掘与运输期间，对煤岩体展开切割及破碎而造成的次生矿尘，属于最主要的矿尘来源[1]。

1.1 煤矿采煤工作面产尘问题

采煤工作面中的主要产尘环节包含采煤机的落煤、装煤及刮板输送机运煤，液压支架的移动，煤炭的二次转运，人工攉煤以及爆破工作。其产尘的机理通常能够分成抛落与摩擦两类。摩擦所造成大颗粒粉尘是非常多的，抛落造成呼吸性粉尘是非常多的。就采煤机的割煤与其余环节比较来说，摩擦属于主要的产尘来源，所造成呼吸性粉尘是很多的，因此，为了控制矿尘产量，必须时常对截齿进行更换，采用合适的截齿，保证截齿的尖锐性，在截割期间控制粉尘的产生量。

1.2 掘进工作面产尘问题

掘进工作面产尘环节主要包含机械破煤，装煤，爆破落煤、煤矸运输以及巷道喷浆工程。通常来说，掘进工作面中各环节产生的粉尘中含有很多游离的二氧化硅，对人体会造成很大危害，因此操作人员应当加强个人防护工作。据相关统计表明，掘进工作面职工尘肺病的发病率是高于采煤工作面职工的，这就是因为掘进工作面的职工所接触矿尘含有大量游离的二氧化硅。

1.3 其余位置产尘

巷道维修锚喷施工区域、煤炭装卸区域也属于产尘较高的地区，特别是煤炭装卸位置的瞬时性矿尘浓度，在有些时间段甚至可以到达煤尘的爆炸极限浓度，极其危险，必须加强对其的重视。

2 礦尘危害分析

矿尘属于有害物质，其危害主要体现在几个方面。（1）煤尘满足一定条件，会出现煤尘爆炸问题，会使矿井遭受严重影响，甚至会对矿井造成毁灭性破坏，导致严重的矿工伤亡事故。（2）矿尘环境污染，导致生产现场的能见度降低，造成职工的劳动效率与操作安全性大大降低。（3）导致多种职业病。由于矿工长时间处于矿尘浓度很高的作业环境中，肺部会吸入很多矿尘，轻者可能导致呼吸道炎症，重者能够造成尘肺病，对人体健康与寿命会造成很大的影响。根据相关调查，煤炭行业职工目前可疑性尘肺病为二十万人左右，所以加强煤矿防尘工作，对煤矿企业的安全发展是起到重要作用的。

3 防尘工程的组织、监督和管理

3.1 健全防尘管理职能机构，提高矿井防尘管理水平

这便要求煤矿企业严格按照我国相关的标准要求以及法律法规健全防尘管理职能机构，在技术层面和管理层面开展有效的防尘管理工作，对井下防尘设施的设置、使用及职工个体防护进行指导和检查，并对防尘效果进行评估。矿井应设置专业或兼职的防尘管理、技术人员负责防尘工作，不断提升防尘管理队伍的管理水平和专业水平，确保矿井的防尘工作能够保质保量的完成。

3.2 完善防尘管理机制

要把防尘管理工作列入煤矿安全管理考核范围中，制定可行的防尘管理目标，保证相关防尘工作的落实，增强防尘工作的科学性及防尘效果。煤矿企业的各个单位都应当加强配合来促进防尘工作的开展，实行合理的奖惩机制，增强防尘工作的主动性与积极性，确保防尘工作的落实。

4 综合防尘技术

4.1 采煤工作面防尘技术

（1）煤层注水降尘。此种手段主要依靠在煤层中施工注水钻孔，借助水压将水分挤压至没有开采的煤层之中，水分顺着煤层孔隙逐渐扩散，类似于毛细血管的作用，逐渐渗透至煤层内部，使煤体湿润，减少采煤期间煤尘的产生。其中选用煤层注水方法时，应当考虑矿井地质条件以及采煤的方法。例如：煤层的厚度与倾角，是否存在断层与断层的方向，岩石特性，采煤方法，工作面的推进程度等。注水方法包含长钻孔注水，短钻孔注水以及深孔注水。（2）炮采防尘。湿式打眼与水炮泥相结合能够起到很好的防尘效果。（3）综采防尘技术。综合机械化的采煤工作面会产生大量粉尘，且粉尘的浓度很高。相关检测表明，采煤工作面所形成的粉尘大约80%是采煤设备导致，其防尘技术主要包含几种。1）喷雾降尘。在采煤机滚筒螺旋叶片之上安装喷雾来降尘，保证采煤机内喷雾与外喷雾的完好，同时根据喷雾效果可在采煤机外部设置水管，在机身或摇臂不同位置增加喷雾。这当中最关键是喷雾泵与喷嘴，确保喷雾泵的压力及喷嘴的完好是保证雾化效果关键。且采煤机内喷雾的效果是优于外喷雾的，其降尘率超过50%，内外喷雾相结合的降尘率能够达到80%。除此之外，支架喷雾对采煤工作面的降尘也起到了不小的作用，因为在采煤工作面液压支架移动、降架时会产生很多粉尘，在液压支架上装设喷雾系统，保证降架移架期间能够进行喷雾降尘，能够有效的降低支架移动时产生的粉尘。2）湿润剂降尘技术。煤炭普遍存在疏水的特性，且水的表面张力较大，因此在水中添加防尘剂之后能够减少水表面的张力，能够有效增强水的湿润作用，增强防尘效果。相应实验表明，在煤层注水的时候添加湿润剂能够有效提高湿润的效果，进而增强降尘成效[2]。

4.2 掘进工作面防尘技术

（1）通风降尘。科学的通风系统、合理的风量与风速可以有效稀释矿井粉尘，因此，矿井通风工作属于矿井防尘的关键，可以将浮游的粉尘快速带离。相关资料证明，湿式作业没有通风的工作面，其粉尘浓度可以达到6.8mg/m3，而通风条件下能够降低至0.42mg/m3，这说明有效的通风可以起到很好的防尘效果，通风属于降低粉尘浓度的关键措施。因此很多矿井都会适当的提高风量和风速，这对于减少粉尘起到了关键性的作用。且可否成功带走粉尘的关键因素在于风速的大小，风速过小或过大对排尘工作都会造成影响，风速过小会造成粉尘停留在工作面导致粉尘浓度升高，风速过大会吹起沉积的粉尘形成二次扬尘，同样会使得工作面的粉尘浓度升高。相关研究表明，最好的排尘风速约为2m/s。（2）湿式作业降尘。湿式作业一般是在进行爆破作业打眼时，依靠水对钻眼粉尘进行湿润，使之变为水粉浆从炮眼中流出，除了极少微细粉尘无法湿润排出以外，大部分的粉尘和水会混合成为水粉浆，不会飞扬于工作面空气之中。所以，巷道炮掘施工中将炮眼中的尘粉变成水粉浆从炮眼中流出，降尘成效是非常好的。使用综掘机进行巷道掘进时，在截割头上设置喷雾进行降尘，保证综掘机内外喷雾的压力及喷嘴的完好，降尘效果也是非常明显的。（3）喷雾洒水降尘。1）煤炭生产和运输期间会导致大量粉尘的产生和飞扬，因此在采掘工作面煤炭运输巷道中设置一定数量的覆盖全断面的喷雾装置和防尘网，通过喷雾洒水能够起到明显的降尘作用。此类降尘的原理较为简单，通过喷雾装置的喷嘴将水喷洒成雾状，使粉尘被水雾捕获，将粉尘湿润，粉尘一部分吸附于防尘网上停止运动，一部分由于惯性逐渐沉落在巷道底板上，使粉尘不至于随风飘扬，以此达到降尘的目的。2）爆破后的喷雾洒水。在爆破之后马上进行喷雾洒水，既能够有效减少爆破之后形成的粉尘，并且能够减少有害气体。3）装煤岩渣期间喷雾洒水。在对煤岩渣进行装车的时候，因为装煤岩机铲斗和岩渣互相摩擦碰撞，会产生大量的飘浮粉尘。装煤岩渣喷雾洒水就是在装煤岩设备一侧安设可以开闭喷雾的控制阀，其中控制阀的前端用水管连接铲斗喷雾器，后端连通水量调控调节阀。在进行装运之时，开启控制阀，水路连通，铲斗中喷雾器就会喷雾，以此达到装渣期间的降尘工作。

4.3 个体防护措施

除了上述的防尘措施外，职工个体的防尘措施同样非常关键，比如给职工配发合格防尘口罩，定期免费为职工更换防尘滤棉，能够有效减少职工的粉尘吸入量。特别是在采掘工作面生产期间，要求每一名职工必须正确佩戴防尘口罩，加强个体防护，降低职工尘肺病的发病率。

5 结语

总的来说，加强井下工作面防尘对矿井稳定发展起到关键性作用，不但可以为矿井提供一个优良工作环境，而且可以降低井下工人患尘肺病的概率，提升职员生活质量，且使矿井收获较高的社会经济效益，另外还可以减少煤礦瓦斯以及煤尘问题，保证矿井生产安全性。

参考文献

[1]张延栋.综采工作面煤尘的研究与治理[J].矿业安全与环保，2015（6）：73.

[2] 杨胜强.粉尘防治理论及技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.