浅谈煤矿井下综合防尘技术措施

杨守峰

（山东肥矿技师学院，山东 肥城271600）

0 概述

在煤矿井下生产过程中，如钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机作业、顶板管理、装载及运输等各个环节都会产生大量的矿尘。其中采煤工作面产尘量占45%~80%；掘进工作面产尘量占20%~38%；锚喷作业地点产尘量占10%~15%；运输通风巷道产尘量占5%~10%；其他作业地点占2%~5%。矿尘具有很大的危害性，矿尘污染工作场所，危害人体健康，引起尘肺病，煤尘在一定条件下可以爆炸，加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命，降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。

煤矿井下综合防尘技术是指采用各种技术手段减少粉尘的产生量，降低空气中粉尘的浓度，以防止粉尘对人体、煤矿等产生危害的措施。根据我国煤矿积累的丰富防尘经验，大体上将综合防尘技术措施分为通风除尘、湿式作业、净化风流、个体防护及一些特殊的除尘、降尘措施。

1 煤矿井下综合防尘技术措施

1.1 通风除尘

通风除尘的作用是稀释并排出煤矿井下空气中的粉尘。通风除尘是稀释和排出作业地点悬浮粉尘，防止其过量积聚，防止作业地点粉尘浓度超限的有效措施。

排出井巷中的浮尘要有一定的风速，把能使呼吸性粉尘（≤5μm）保持悬浮并随风流运动而排出的最低风速称为最低排尘风速，把能最大限度排除浮尘而又不致使落尘二次飞扬的风速称为最优排尘风速。《煤矿安全规程》规定采掘工作面最高容许风速为4m/s。一般说来，掘进工作面的最优风速为0.4~0.7m/s，机械化采煤工作面为1.5~2.5m/s。

1.2 湿式作业

1.2.1 湿式凿岩（钻眼）

湿式凿岩（钻眼）是一种湿式作业的方法，它是指在凿岩和打钻过程中，将具有一定压力的水通过凿岩机送入正在钻进的钻孔孔底，湿润并冲洗和排出产生的矿尘，降尘率一般可达90%以上。采取湿式凿岩（钻眼）能有效降低掘进工作面的产尘量。

1.2.2 洒水及喷雾洒水

洒水降尘是用水湿润沉积于煤堆、岩堆、巷道周壁、支架等处的矿尘。煤矿井下洒水可采用人工洒水或喷雾器洒水。对于生产强度高，产尘量大的设备和地点，还可设自动洒水装置。

喷雾洒水是将压力水通过喷雾器（喷嘴），在旋转或（及）冲击的作用下，使水流雾化成细微的水滴喷射于空气中。研究表明，在掘进机采用低压洒水，降尘率为43%~78%，而采用高压喷雾时达到75%~95%；炮掘工作面采用低压洒水，降尘率为51%，高压喷雾达72%，且对微细粉尘的抑制效果明显。

（1）采煤机喷雾洒水

采煤机的喷雾系统分为内喷雾和外喷雾两种方式。采用内喷雾时，水由安装在截割滚筒上的喷嘴直接向截齿的切割点喷射，形成“湿式截割”；采用外喷雾时，水由安装在截割部的固定水箱上、摇臂上或挡煤板上的喷嘴喷出，形成水雾覆盖尘源，从而使粉尘湿润沉降。

（2）综放工作面喷雾洒水

一是专业的角度。强调从财政视角看金融，分析不平衡不充分发展在财政金融领域的具体表现，找准监管的着力点。将资金流向作为关键变量，规范引导金融资源有序流动，努力在防范财政风险与金融风险相互转化的同时，促进金融更好服务实体经济。

综放工作面具有尘源多、产尘强度高、持续时间长等特点。为了有效地降低产尘量除了实施煤层注水和采用低位放顶煤支架外，还要对产尘点进行广泛的喷雾洒水。综放工作面产尘点主要有放煤口、支架之间、转载点、破碎机出口、煤仓、溜煤眼及运输过程等处产生的粉尘，对以上产尘点实施喷雾洒水。

（3）掘进机喷雾洒水

掘进机喷雾分为内喷雾和外喷雾两种。较好的内外喷雾系统可使空气中含尘量减少85%~95%。掘进机的外喷雾采用高压喷雾时，喷雾水压控制在10~15MPa范围内，除尘效率可达75%~95%。

1.3 水炮泥与水封爆破

1.3.1 水炮泥

即用一个或几个盛水的塑料袋放在炮眼内，爆破时使水分散，起到降尘作用。水炮泥在炮眼内的装填方式有两种：一种是炮眼底装炸药，其后装水炮泥，最后是粘土炮泥；另一种是炮眼底装一个水炮泥，其后装炸药，再装一个水炮泥，最后是粘土炮泥。后者使用效果较好。

1.3.2 水封爆破

水封爆破是指借炸药爆炸所产生的压力将水压入煤层使之湿润的一种降尘方法。水近似不可压缩，爆破时，不仅可以渗入煤层，有助于提高爆破效果，而且水的汽化更能起到降尘作用。炮眼内的炸药先用炮泥堵好，在内部炮泥与眼口炮泥之间，插入细注水管注水，注满后抽出细注水管并将炮泥上的小孔堵塞。使用的水压应不致冲毁炸药或炮泥。

1.4 净化风流

净化风流是使井巷中含尘的空气通过一定的设施或设备，将矿尘捕获的安全技术措施。目前使用较多的是水幕和湿式除尘装置。

1.4.1 水幕净化风流

水幕是在敷设于巷道顶部或两帮的水管上间隔地安上数个喷雾器喷雾形成的。喷雾器的布置应以水幕布满巷道断面尽可能靠近尘源为原则。水幕控制的方式可根据巷道条件，选用光电式、触控式或各种机械传动的控制方式，净化水幕的安设位置一般为：

（1）巷道中产尘源净化水幕，安设在尘源下风侧5m~10m巷道内；（2）掘进回风流净化水幕，安设在距工作面30m~50m巷道内。

（3）采煤回风流净化水幕，安设在距工作面回风口10m~20m回风巷内。

（4）采区入风流净化水幕，安设在风流分叉口支流内侧20m~50m巷道内；

（5）矿井总入风流净化水幕，安设在距井口20m~100m巷道内。

1.4.2 湿式除尘装置

除尘装置（或除尘器）是指把风流或空气中含有的固体粒子分离并捕集起来的装置，根据是否利用水或其他液体，除尘装置可分为干式和湿式两大类，煤矿一般采用湿式除尘装置。

1.5 个体防护

煤矿各生产环节，尽管采取了多项防尘措施，但也难以使各作业地点粉尘浓度达到卫生标准，有些作业环节的粉尘浓度甚至严重超标，所以，个体防护是综合防尘工作中不容忽视的一个重要方面。

个体防护是指通过佩戴防尘面具以减少人体吸入粉尘的最后一道措施。防尘面具的作用是将含尘空气中的粉尘通过过滤材料过滤，使人体吸入洁净的空气，防止空气中的粉尘进入呼吸系统，从而避免接尘人员受到粉尘的危害。目前的防尘面具可分为过滤式和隔离式两大类。一般说来，氧气含量大于18%、粉尘毒害性及产尘量不大的工作场所可使用过滤式防尘面具，而氧气含量小于18%、粉尘毒害性大或产尘量大的作业场所可使用隔离式防尘面具。

个体防护的防尘用具主要包括：防尘面罩、防尘帽、防尘呼吸器、防尘口罩等，其目的是使佩戴者既能呼吸净化后的洁净空气，又不影响正常操作。

2 结束语

煤矿综合防尘是采用各种技术手段减少粉尘的产生量、降低空气中的粉尘浓度，防止粉尘对人体、煤矿等产生危害的措施。煤矿综合防尘措施的应用涉及到钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机作业、顶板管理、装载及运输等各个环节，只有在以上各个环节落实好防尘措施，才能最大限度地降低煤矿井下空气中粉尘的浓度，改善井下作业环境，降低煤矿职业病，防止煤尘爆炸事故的发生，从而为煤矿的安全生产提供了保障。

［1］张国枢,主编.通风安全学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2008.

［2］胡卫民,主编.矿井通风与安全[M].徐州:中国矿业大学出版社,2009.

［3］宁尚根,主编.矿井通风与安全[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2010.

［4］靳建伟,主编.煤矿安全[M].北京:煤炭工业出版社,2011.