淺談煤礦采掘工作面的防塵方法
淺談煤礦采掘工作面的防塵方法
摘要：煤炭作為我國主要的資源和能源，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著極其重要的作用，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，煤礦生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的安全問題及對環(huán)境所造成的污染也日益突出，特別是煤礦采掘過程中的防塵工作已經(jīng)是煤礦安全生產(chǎn)的重中之重。
關(guān)鍵詞：煤礦 采掘 工作面 防塵方法
前言
在我國煤礦生產(chǎn)過程中，由于存在鉆眼、爆破、機(jī)械作業(yè)、煤矸的載運(yùn)等工序，導(dǎo)致在煤礦生產(chǎn)中出現(xiàn)大量粉塵，對煤礦工人的身體健康帶來極其不利的影響。此外，由于粉塵中存在一部分可燃性煤塵，這滋生了煤礦火災(zāi)的危險(xiǎn)因素。因此，針對采掘工作中產(chǎn)生的大量粉塵，我們必須采取行之有效的防塵措施，以確保煤礦生產(chǎn)的安全性和有效性。本文就粉塵的危害和防治措施發(fā)表以下看法。
1、粉塵的危害性
1.1、煤塵具有自燃性和爆炸性
對于煤礦企業(yè)來說，在生產(chǎn)過程中，時(shí)刻面臨著煤塵自燃、爆炸等現(xiàn)象，進(jìn)而在一定程度上危及煤礦工人的生命安全。在中國的煤礦普遍存在爆炸現(xiàn)象，據(jù)統(tǒng)計(jì) 2007 年國有重點(diǎn)煤礦發(fā)生煤塵爆炸的有 548 處，占 87.4% 。
1.2、對人體的危害
對于煤礦工人來說，如果吸入的粉塵中含有大量游離的二氧化硅（SIO2），將會引起塵肺病，這部分工人主要集中在掘進(jìn)線上；如果長期吸入煤塵，那么會引起煤肺病，這部分工人主要是長期從事采煤的工人；如果吸入的粉塵中含有煤塵，以及含有游離二氧化硅的巖塵，那么會引起煤矽肺病，這部分工人主要以掘進(jìn)和采煤混合工種的工人為主。
1.3、粉塵對生產(chǎn)的影響
對于粉塵來說，通常情況下會降低工作場所的能見度。在井下某些工作面上，如果煤塵濃度過高，那么其能見度會更低，進(jìn)而造成誤操作，增加了工傷的事故率，而且在一定程度上粉塵會加速機(jī)械磨損，縮短機(jī)械設(shè)備的使用壽命。
2、煤礦采掘工作面的防塵措施
2.1、打眼的防塵
在煤層開采之前打入若干鉆孔，通過鉆孔向煤體注入壓力水，使其滲入煤體內(nèi)部，增加煤體水分，就能達(dá)到增強(qiáng)顆粒與水之間的粘合力，同時(shí)降低煤的脆性，有效減少煤塵的產(chǎn)生。要求采用濕式打眼，杜絕打干鉆嚴(yán)重違章行為，其實(shí)質(zhì)就是隨著鉆眼過程中進(jìn)行連續(xù)地將水送到鉆眼底部，起到?jīng)_洗巖屑或濕潤巖（煤）粉，減少巖（煤）塵的產(chǎn)生和飛揚(yáng)的目的。
2.2、放炮的防塵
2.2.1使用礦用濕式除塵風(fēng)機(jī)。大量含塵的空氣由風(fēng)機(jī)風(fēng)筒的吸口吸入濕式過濾器，在噴霧器噴出的水霧作用下，空氣中的粉塵被充分濕潤、碰撞、相互凝聚成較大的顆粒進(jìn)入脫水器后，受放射狀葉片高速旋轉(zhuǎn)的攪動，使大顆粒的煤塵泥在離心力的作用下被甩向壁而形成煤泥漿，并隨水流一起流出過濾器，捕集煤塵后的干凈空氣從濕式過濾的出口進(jìn)入掘進(jìn)巷道，從而達(dá)到降低掘進(jìn)工作面的煤塵濃度的目的。在放炮后使用還能消除氣體中的有毒有害成份，有效地保護(hù)工人免受塵、毒侵害以及作業(yè)場所的安全生產(chǎn)。鉛坑煤礦在575水平開拓中已經(jīng)投入使用，效果顯著。
2.2.2放炮堅(jiān)持使用水炮泥充填，炮眼爆破時(shí)水炮泥破裂并將水壓入煤巖的裂隙中或霧化，以達(dá)到防塵的目的。
2.2.3噴霧灑水。放炮前后做到?jīng)_洗巖幫和裝巖灑水，掘進(jìn)工作面附近爆破后的沙塵量很大，在裝運(yùn)過程中和下次爆破時(shí)能再次飛揚(yáng)，因此，應(yīng)在放炮后恢復(fù)作業(yè)前用水沖洗巖幫和向巖堆灑水，沖洗時(shí)應(yīng)從風(fēng)筒的出口處向工作面方向，由上到下沖洗巷道的頂幫上的落塵，最后再向巖堆灑水直到充分濕潤為止。
2.2.4安設(shè)水幕，在掘進(jìn)巷道的回風(fēng)流中安設(shè)水幕，也是一種降塵和消煙的有效措施。
2.3、裝載及運(yùn)輸防塵
一方面在煤倉的設(shè)計(jì)上，要求煤倉放煤口距礦車上邊緣的距離不大于 0.4m，這樣可以減少煤塵的產(chǎn)生; 在裝煤下風(fēng)側(cè) 20 米內(nèi)，設(shè)置一道凈化風(fēng)流的水幕，并堅(jiān)持使用; 另一方面， 在運(yùn)輸大巷每隔 100 米安設(shè)一道凈風(fēng)流的常開水幕， 以增加空氣的濕潤度，捕捉空氣中的浮塵，降低風(fēng)流中粉塵濃度。
2.4個(gè)體防護(hù)
個(gè)體防護(hù)的根本目的是保證個(gè)體呼吸到清潔空氣，而不影響到其生體健康。借助佩戴3M3200單濾盒半面罩呼吸器來降低個(gè)體吸入粉塵的概率，3M3200單濾盒半面罩呼吸器，該設(shè)備小巧緊湊,視野寬闊，舒適貼面,密合性好，其配件包括：3700濾棉承接座，用于將3701CN/3744濾棉固定在3000面具上；3701CN顆粒物濾棉，有效過濾粉塵適用于礦山、鑄造、金屬冶煉及打磨等作業(yè)產(chǎn)生的粉塵防護(hù)；3744有機(jī)氣體異味及顆粒物濾棉，高效過濾粉塵,可防護(hù)油性顆粒物，活性炭層幫助去除有機(jī)蒸氣異味。目前鉛坑煤礦的防塵口罩普遍使用3M3200單濾盒半面罩呼吸器，效果十分顯著。
2.5、定期清理積塵。沉積在巷道中的積塵，一旦受到振動和沖擊再度飛揚(yáng)起來，成為懸浮煤塵，再次危害人體健康，因此，巷道必須定期清除浮煤、清掃或沖洗沉積的煤塵和刷漿。
通過對職工進(jìn)行防塵知識培訓(xùn)，進(jìn)而在一定程度上做好防塵、保護(hù)工作，成立專門的組織機(jī)構(gòu)，建立和完善檢查管理制度。首先加強(qiáng)維修和管理現(xiàn)有的通風(fēng)除塵系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備，在一定程度上確保通風(fēng)效果。其次定期對接觸粉塵的人員進(jìn)行身體檢查。
三、掘進(jìn)面防塵的具體實(shí)施技術(shù)
3.1、采用風(fēng)水噴霧技術(shù)
傳統(tǒng)的噴霧設(shè)施由于受噴嘴質(zhì)量、水壓等諸多因素的影響霧化效果不好，有時(shí)出現(xiàn)“出水不出霧”的現(xiàn)象，不能有效地降低空氣中的浮塵，且嚴(yán)重浪費(fèi)了水資源，給礦井的文明生產(chǎn)帶來了困難，給煤礦安全生產(chǎn)工作帶來了隱患，對井下職工的身體造成了損害。風(fēng)水噴霧主要是利用了風(fēng)的動力和水源有機(jī)結(jié)合，其原理采掘工作面防塵方法主要有。是利用高壓風(fēng)將水管中的防塵水吹成濃密水霧，射程遠(yuǎn)且覆蓋面積大，解決了過去噴霧中的“出水不出霧”的現(xiàn)象。這種裝置在采掘工作面應(yīng)用以后，降塵速度比以前快得多，甚至得快上好幾倍，不僅降低了礦塵對煤礦職工身體的侵害，為井下一線職工帶來了福音，同時(shí)也保障了礦井安全生產(chǎn)。
3.2、設(shè)置凈化水幕
為規(guī)范凈化水幕的使用與管理，切實(shí)保障作業(yè)人員身體健康，防治粉塵危害，體現(xiàn)“以人為本”的管理理念，相關(guān)規(guī)定對凈化水幕事宜有具體規(guī)定。在裝煤點(diǎn)下風(fēng)側(cè) 20m 內(nèi)，必須設(shè)置一道風(fēng)流凈化水幕，采煤工作面距上下出口不超過 30m 各設(shè)置一道，順槽下風(fēng)側(cè)不超過 10m 處再設(shè)置一道。凈化水幕開啟后，水霧必須能夠封閉巷道全斷面、閥門靈敏可靠、噴霧飄逸距離不小于 5m，向各地點(diǎn)水幕的供水水壓不低于 2． 5 × 105 － 3． 0 × 105Pa，每個(gè)噴嘴流量不得小于4． 5L/min。為了防止水亂流惡化環(huán)境而影響現(xiàn)場文明衛(wèi)生還可以在水幕的下方 5 ～10m 施工臨時(shí)引水溝，便于水流淌，引水溝也可選擇水槽或者水管，插接至排水溝，材料能夠再次利用。
3.3、設(shè)置擋風(fēng)簾
在開采工作面的進(jìn)風(fēng)位置設(shè)置一個(gè)擋風(fēng)簾，擋風(fēng)簾能減少風(fēng)流，并對風(fēng)流起到一定的引導(dǎo)作
用，防止發(fā)生渦流。除此還可在進(jìn)風(fēng)巷道內(nèi)進(jìn)行定期灑水工作，能夠有效地降低巷道內(nèi)產(chǎn)生集塵。
四、煤礦粉塵防治技術(shù)展望
4.1、更有效的礦粉煤塵防治技術(shù)
煤礦粉塵中呼吸性粉塵對于井下作業(yè)人員的健康危害最大，大量長期吸入會患上塵肺病，由于其本身屬于微細(xì)粉塵，易在空氣中和別的微?；煜y以分離。所以今后對于降低呼吸性粉塵在井下作業(yè)現(xiàn)場所中的濃度，和大力發(fā)展對于煤礦粉塵的防治技術(shù)，提出更有效的煤礦粉塵防治方法，減少作業(yè)人員患塵肺病的可能性是今后科學(xué)研究的一個(gè)必要的方向。
4.2、錨噴工作面粉塵防治技術(shù)的加強(qiáng)
針對錨噴工藝中各個(gè)工序的不同特點(diǎn)分別加強(qiáng)技術(shù)水平，提出更具針對性的粉塵防治技術(shù)措施是今后科研的一個(gè)方向。攪拌工序中對攪拌好的材料更好的封存和材料的運(yùn)輸中防止材料失效，上料和輸送時(shí)減少粉塵和防塵設(shè)施與上料機(jī)的完美結(jié)合，噴射工序中改進(jìn)噴槍結(jié)構(gòu)減少干粉狀水泥在噴射物中的比率，這些都是今后錨噴工作面粉塵防治技術(shù)各工序未來需要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容。
4.3、特殊條件粉塵治理技術(shù)的研究
特殊條件的煤礦占我國總煤礦資源的一半以上，我國對于特殊條件煤礦開采比率也會越來越大，特殊條件煤礦作業(yè)中粉塵問題也就急需解決，從而促進(jìn)了我國科研工作者對于特殊條件粉塵治理技術(shù)的研究。對于難濕潤粉塵應(yīng)開發(fā)出可以快速浸潤粉塵的浸潤劑，使噴霧降塵快速實(shí)現(xiàn)。對于注水困難的煤層，可以適應(yīng)不同性質(zhì)煤層的注水添加劑的研發(fā)和對注水過程進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控是十分必要的。
4.4、煤礦粉塵防治技術(shù)的研究
目前我國有相當(dāng)數(shù)量的地方小煤礦，而我國科研工作者目前所研發(fā)出的粉塵防治技術(shù)和其相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備大多只適用于國家的大、中型煤礦，這就使得地方小煤礦粉塵防治成了空談，井下作業(yè)人員健康不能得到必要保證，所以適用于地方小煤礦的粉塵防治技術(shù)和技術(shù)設(shè)備是今后科研的一個(gè)重要方向。
5、結(jié)語
煤礦掘進(jìn)面防塵技術(shù)，越來越受到重視，改善作業(yè)環(huán)境，保障工人的身體健康，促進(jìn)礦井安全生產(chǎn)，成為一個(gè)科學(xué)研究重點(diǎn)。通過實(shí)踐我們知道，科學(xué)合理改善采掘工藝流程、通風(fēng)方式，使煤塵產(chǎn)生量最小，同時(shí)采取有效的降塵和防塵技術(shù)措施，抑制和消除已產(chǎn)生和懸浮于空氣中的煤塵，是防治煤塵危害的根本方法。
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