采掘工作面粉尘防治若干问题及对策研究

邓天+++雷小博++杨晓敏

摘 要：采掘工作面是煤矿粉尘产生的源头，是治理煤矿粉尘的关键。只有将采掘工作面煤矿粉尘控制在一定浓度范围内，才能为煤矿井下各生产环节防治粉尘奠定坚实的基础。文章结合胡家河煤矿实际情况，分析了该矿采掘工作面粉尘防治的若干问题，并针对性地提出了对策。

关键词：采掘工作面；粉尘；防治；对策

引言

煤矿粉尘是指煤矿生产过程中产生的微细煤尘和岩尘的总称，是混合性粉尘。其危害有三：一是导致采面空气污浊，严重影响工人身体健康，长期呼吸有粉尘的空气，引发肺病；二是高浓度粉尘易发生煤尘爆炸事故；三是大量粉尘易造成工作面机械设备的损坏，降低其使用寿命。随着煤矿机械化水平的不断提高和放顶煤工艺的普遍推广，产量极大提升，经济效益增大，从而粉尘的浓度也是成几何倍数的增加，粉尘治理难度不断增大。如何消除粉尘，改善井下作业环境，保护矿工身体健康，降低粉尘爆炸事故发生率，是矿井灾害治理的一大难题。

1 粉尘来源

要治理粉尘危害，需要知道其根源在何处，其主要来源包括以下几个方面：（1）井下采煤工作面机组割煤时产生的煤尘；（2）井下采煤工作面放顶煤时产生的煤尘；（3）掘进机作业时产生的煤尘；（4）岩巷锚喷产生岩尘；（5）爆破岩尘；（6）井下钻探粉尘；（7）井下运输产生的粉尘；（8）其他作业粉尘。

2 采掘工作面除尘措施

粉尘防治可以三个方面入手，一是从源头上消除粉尘危害，即消除采掘面煤尘；二是在传播途径上采用新技术减少粉尘；三是在个体防护上保护员工受粉尘危害的程度。粉尘防治的关键是在源头上减少产尘量，采掘工作面是粉尘产生的源头，只有在采掘工作面上将粉尘控制住，才能为以后的各道生产工序的防治粉尘打下基础。

2.1 采面除尘措施

综放工作面主要产尘源是煤机在运行、拉架移架、清理浮煤、溜子运输等环节产生的煤尘。为降低其煤尘量：可通过通风除尘、煤层注水、转载点喷雾、及净化水幕灯。

（1）通风除尘。采煤工作面风流中粉尘的运动状态主要受风速和风向的影响，通过合理调节风速或顺风割煤减少采煤工作面的扬尘，降低采煤工作面粉尘浓度。

（2）煤层注水。煤层注水是指利用提前打好的钻孔，将静压或带压的水通过管道，注入到煤层裂隙中，湿润煤体，在生产期间可有效降低煤尘产出量。

（3）喷雾降尘。喷雾降尘是利用在采煤机、架间、各转载点及架后安装喷雾，从而在生产中通过水雾凝结煤尘，从而使煤尘量降低，可大大降低空气中细小煤尘含量。

（4）其他防尘技术。目前，防降尘技术上有空气幕隔尘技术，采煤机截割机构处安装挡尘板技术，巷道中设置水幕防尘技术。

2.2 综掘工作面除尘措施

综掘工作面的产尘源主要有综掘机割煤、风钻打眼、工作面运输转载、卸载等产尘环节，综掘机割煤是综掘工作面最大产尘点。综掘工作面降尘措施主要包括：煤层注水降尘、综掘机喷雾降尘、转载点喷雾降尘。

（1）煤层注水降尘。综掘工作面煤层注水降尘即在每循环截割前，沿巷道掘进方向在巷道端面中间布置注水孔，采用专用封孔器和专用注水装置，使用高压（不低于4MPa）防尘系统进行注水，保证迎头潮湿后方可结束注水工作。

（2）综掘机喷雾降尘。在综掘机戒割头的上方和两侧安装高压水射流喷头，实现全断面外喷雾，喷头开启时高压水射流形成环形水幕将截割产生的煤尘罩住，实现降尘、灭尘的效果。

（3）转载点喷雾降尘。当运输设备距离长时在转载点处全断面安装风流净化水幕，水幕保持常开，不得随意关闭，确保降尘效果。

3 胡家河煤矿除尘对策

胡家河煤矿采煤工作面采用综采放顶煤开采，割煤和放煤平行作业， 增加了产尘源；掘进工作面是综掘工作面，综掘机快速截割煤壁产生大量煤尘，因此胡家河煤矿采掘生产过程中会产生大量粉尘。我们必须从技术、装备和管理多方面采取综合措施，防治粉尘，实现矿井“无尘化开采”。

（1）技术方面。胡家河煤矿采煤工作面和掘进工作面采取煤壁预注水降尘技术，使煤体得到预先湿润，减少割煤和放顶煤是浮游煤尘的产生量。在采煤工组面采取煤壁长钻孔技术，注水钻孔的角度为仰角1～3°、孔深为10～15m，采用专用的封孔器和注水装置；预注水技术实现了采煤工作面降尘，还使顶煤强度弱化，提高顶煤的冒放性。在掘进工作面采取短壁预注水技术，沿掘进方向布置多个注水钻孔，孔深2m，角度垂直于掘进工作面；预注水技术在掘进工作的应用，不仅实现了预先降尘，还降低掘进工作面煤岩冲击倾向性。

（2）装备方面。在采煤机、综掘机及转载点等高产尘量地点，安装高压水射流喷头。为了提高水射流的雾化效果，喷雾压力保持在3～5MPa，喷雾在出口边缘处的附面层会变为湍流，压力越大，破碎段越长，水滴颗粒也越小，防尘效果越好。在回风巷道布置全断面风流净化水幕，消除巷道回风流中的扬尘。

（3）管理方面。在管理中要加强粉尘管理制度，规范作业流程，定期进行冲尘等工作。

4 结束语

利用单一的治理措施及方法，无法完全降低粉尘含量，只能利用综合的治理方法才可以达到预期的效果。在治理粉尘危害时，要坚持预防优先，综合防治的原则，采取标本兼治的综合除尘措施。在日常的粉尘治理中要多措施兼施，如煤层注水的同时，坚持采面喷雾设备的正常运行，在掘进中要保证净化水幕，掘进机喷雾，转载点喷霧的正常开启，同时在各大巷中要保证降尘设备的定期开启等，同时加强企业防治管理制度的完善，才可以将粉尘灾害降低到最小程度，才可以有效保证员工的身心健康。

参考文献

[1]池鲁生.煤矿防尘降尘工作的主要经验[J].煤炭科学技术，

1992，10：52-54.

[2]李玉文，贾寅明，杨景旺.煤矿综合防尘新技术的研究与应用[J].中国矿业，2008，17（7）：69-71.

[3]刘过兵，王进学.综放工作面综合防尘技术研究[J].华北矿业高等专科学校学报，1999，31（1）：14-16.

作者简介：邓天（1990-），男，陕西临潼人，本科学历，助理工程师，2012年毕业于西安科技大学采矿工程专业，主要从事采掘技术方面研究。