难润湿煤尘的喷雾降尘效率提升研究
——评《矿井粉尘控制关键理论及其技术工艺的研究与实践》

2022-11-04 02:10:56苗彦平张金贵郑旭鹤
人民长江 2022年10期
关键词:降尘粉尘喷雾

苗彦平,张金贵,郑旭鹤

(1.陕煤集团神木红柳林矿业有限公司,2.中国矿业大学(北京),3.神木市能源局)

煤矿粉尘由于具有爆炸性,同时对人体的肺部健康侵害性也很大,从而具有非常巨大的危害性,也使得其在矿井生产中得到了高度的重视。基于煤矿粉尘的危害性,煤矿井下作业中都在不断加强对煤矿粉尘的控制。在当前矿井降尘手段中,喷雾降尘技术得到了广泛的适用。喷雾降尘技术不仅可以减少粉尘的密度以及防范围等,也能够很好地防止煤矿粉尘所导致危害结果的发生。然而,煤矿粉尘非常难以控制,必须要不断对降尘相关技术进行深入的研究。

《矿井粉尘控制关键理论及其技术工艺的研究与实践》(以下简称《矿井粉尘研究与实践》),建立在对矿井粉尘控制相关理论进行分析的基础之上,将矿井粉尘控制的技术工艺工程实践作为重要的核心,并且对近些年来理论与实践中相关矿井粉尘防治的最新科技成果进行了汇总分析。通过对该书的阅读,能够了解矿井粉尘的产生路径与危害性,对矿井粉尘治理技术的创新形成更加深入的认识。在矿井粉尘防止技术方面,《矿井粉尘研究与实践》对当前先进粉尘控制技术向进行了介绍。在对当前所形成的相关研究成果进行汇总、阐述与分析的基础之上,作者还从矿井粉尘防治的实际需求出发,深入地结合矿机综掘工作实际情况,阐述了防尘与工艺。阅读本书,不仅让读者能够在矿井粉尘防治理论方面更加丰富,也能够掌握更加高超的矿井粉尘防治技术。

矿井粉尘防治技术是否有效,建立在对矿井粉尘产生的原因进行确切把握的基础之上。通常情况下,矿井粉尘的产生路径主要包括采煤、掘进、运输以及其他环节。首先在采煤的过程中,不管是破煤,还是装煤,包括运煤与支护环节,乃至最后的采空区处理环节中,每个环节以及每道工序中,都伴随着大量的粉尘。相比较于其他的路径而言,在这个路径中粉尘产生的数量是最大的,基本上在煤矿产生粉尘的总量中占据的比例空间为45%~80%。其次,在掘进环节中也有大量的粉尘产生。通常情况下而言,煤矿的井下掘进工作主要包括以下四道重要的工序:第一道工序是火药爆破,第二道工序是机械打眼,第三道工序是摩擦振动,第四道工序是掘进截煤。上述四道重要的工序中,粉尘产生非常严重,尤其以掘进截煤工序最为显著,是本环节所有工序中粉尘产生数量最多的工序。从矿井粉尘产生总量角度来看,本环节所产生的粉尘总量占据的比例为20%~38%。第三,在煤炭的运输环节中,也会有大量粉尘产生。煤炭运输中,难以避免水分的蒸发、机械设备振动等情形的发生,但是,这个环节中所产生的粉尘总量占据矿井粉尘总量的比例并不高,大概的比例空间在5%~10%。第四,除了上述三个环节之外,矿井生产中的一些其他环节中,也会有粉尘的产生。比如,在矿井下安置通风的设备都会导致粉尘的产生。这个环节中所产生的粉尘总量,在矿井粉尘总量中所占据的比例大概在12%~20%。由此可见,粉尘在矿井中的产生路径是多元化的,可以说贯穿了煤炭生产的始终。但是,其中还是有一些环节所产生的粉尘是非常严重的,从而也成为粉尘防治的重点。

矿井粉尘的危害性非比寻常,不仅仅会对施工环境产生危害,对于施工人员的危害性也非常明显,能够对施工人员的健康造成极大的危害。由于粉尘在矿井施工的各个环节以及各道供需中都能产生,使得矿井的生产现状中,粉尘弥漫是常见状态。矿井工作环境由于粉尘充斥变得恶劣,在对环境产生污染性的同时,损害工作人员身体健康,也会对安全生产造成威胁,比如能见度低导致的安全生产事故,导致施工人员能见度的降低,增加施工人员工作的难度,导致发生安全生产事故概率的提升。不仅如此,从粉尘的构成要素角度来看,其中富含大量的游离二氧化硅,该物质在很大概率上能够诱发矽肺病。从而,对于那些长时期在井下工作的施工人员而言,不可避免会吸入大量的粉尘,使得肺部组织被飞尘污染而纤维化,进而导致肺部疾病的发生。不仅如此,由于粉尘本身具有可燃性,一旦空气中的粉尘浓度达到一定数值,遇到火花就会引发爆炸。

通过对《矿井粉尘研究与实践》这本书的阅读,不仅让我们认识了粉尘,明确了其产生的工序,知悉了其对人体、环境以及生产安全的危险性。同时,也让我们认识到了矿井粉尘防治的难点,若想加强对矿井粉尘的防治,需要结合粉尘的产生路径,防治技术上不断提升,加强难润湿煤尘的喷雾降尘效率的提升。主要包括以下几个方面:一是对采煤工作面粉尘的防治技术进行钻研。对采煤过程中所产生粉尘的防治,可以通过设置连接器增加有压力的水,在采煤程序中构建一道径向雾屏,从而实现采煤机器滚筒粉尘产生的概率。 除此之外,还可以通过高压外喷雾的措施实现降低分成目的。通过高压促进水雾粒飞行速度的提升,同时增加引射风量与密度,从而水雾粒和尘粒碰撞的附着力以及几率等都会相应地增加,进而促进粉尘防止效果的提升。二是掘进工作面粉尘的防治技术。主要是加强爆破作业时粉尘的防治技术,对装岩过程中的粉尘进行处理。在矿井的掘进工作中,爆破作业产生的粉尘量做多。同时,这个工序中所产生的粉尘在颗粒直径上会更加的细微,重量变小使得其自然下降速度比较慢,导致更大污染范围的产生。这种细微的粉尘,最远可以对上百米范围的空间进行污染。对于这种粉尘污染,还是要从传统的水封技术角度入手,不断对技术进行创新。对于装岩工序中所产生的粉尘,在治理方式上仍然采用的喷雾洒水。而对于那些运输过程中产生的粉尘来说,可以采用设置定点喷雾装置的方式进行治理。并且,喷雾洒水的范围可以根据粉尘的大小进行灵活的调整,更加充分有效。

尽管关于矿井粉尘防治的研究一直在深入,但是矿井生产中的粉尘问题却一直存在。为了有效防治矿井粉尘,避免环境污染、人体健康侵害以及安全事故的发生,应该从技术水平方面切入,不断提升粉尘防治技术水平,增强安全保障。

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