煤矿井下粉尘的研究与防治初探

李浩建

摘 要：在煤矿生产作业中，随着生产机械化程度的不断提高，生产过程中不可避免的产生煤矿井下粉尘，给作业环境带来一定程度的威胁，其危害问题日益突出。该文通过分析煤矿井下粉尘的的产生和特性，说明了在煤矿生产作业中做好煤矿防尘工作的重要性，并从技术角度和管理角度提出了一些相应的技术措施和管理措施，对于煤矿生产作业创造优良的作业环境、保障煤矿生产的安全经济和生产人员的生命安全、加速我国煤炭工业持续稳定发展具有重要的现实意义。

关键词：煤矿井下粉尘 粉尘特性 治措施 管理

中图分类号：TD71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（b）-0072-01

在煤矿生产特别是炮采、机采、综采、回采、锚喷、运选等工序作业过程中，均可产生大量的粉尘，包含有煤尘、岩尘和其它有害有毒的粉尘[1]。煤尘一般是指在煤矿生产中产生的直径在1mm以下、SiO2含量低于10%的的煤炭微粒；岩尘一般是指直径小于45um，游离的SiO2含量大于10%的岩石微粒。此外，还有作业时产生的少量金属微粒、人工有机和无机粉尘等附加粉尘。长期悬浮在空气中的粉尘叫做浮尘，也称浮游粉尘；因自重而降落在物体（如设备、物料）和巷道周边上的粉尘叫做落尘，也称沉积粉尘。

1 煤矿井下粉尘的产生

在煤矿生产中，几乎所有的作业都可产生矿尘，比如打眼、爆破、装运、卸煤等[2]。

1.1 采煤工作面产生粉尘

采煤工作面主要有破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区这五道工序，在完成各项工序的过程中都会产生大量的粉尘，约占煤矿产生粉尘总量的45%～80%。

1.2 掘进工作面产生粉尘

掘进施工产生的粉尘来源主要有：机械打眼、火药爆破、掘进截煤、摩擦振动和其它工序。产生矿尘总量约占煤矿产生粉尘总量的20%～38%。其中掘进截煤工序产生粉尘总量最大、时间最长，约占工作班组循环进度产生粉尘总量的80%～90%。

1.3 通风运输巷道产生粉尘

煤炭在井巷的运输和转载过程中，由于机械设备的振动、煤炭自身的翻动和水分的自然蒸发等，都会产生一定程度的粉尘。通风运输巷道的产生粉尘总量约占煤矿井下产生粉尘总量的5%～10%。

1.4 其它地点的产生粉尘

开采之前的地质作用和地质变化、巷道的锚喷支护以及采空区的放顶支护作业、井下通风设施和运输设施的建设等都会不同程度的产生矿尘。其产尘量约占煤矿产生粉尘总量的12%～20%。

2 煤矿井下粉尘的特性与危害

2.1 煤矿井下粉尘的特性

煤矿井下粉尘的性质主要有：游离SiO2含量、密度、粒度、分散度、比重、比表面积、湿润性、光学特性、荷电性、燃烧性、爆炸性。基于这些性质，可以分析出其特性。

（1）煤矿井下粉尘表面吸附了一层空气薄膜，阻碍粉尘之间、水滴与粉尘之间的凝聚沉降。

（2）井下粉尘分散度的增大，吸附在其表面的氧分子数量增多，加快粉尘氧化分解过程。

（3）细微岩尘由于表面积增大，岩尘中游离SiO2很容易溶解于人体肺组织细胞中。

（4）采掘工作面产生新鲜粉尘相对回风道中的粉尘较易带电。

2.2 煤矿井下粉尘的危害

由于粉尘具有这些特性决定了以下危害：

（1）污染了工作场所、危害人体健康；

（2）加快了机械磨损，缩短精密仪器的使用寿命；

（3）降低了工作场所能见度，增加工伤事故发生概率；

（4）在一定的条件下又能引起燃烧和爆炸。

3 煤矿井下粉尘的防治

该研究者结合自身20余年的工作经验和单位特点总结了一些认识和看法，以供探讨。

3.1 煤矿井下粉尘的技术防治措施

煤矿井下粉尘的技术防治采取减尘、降尘、排尘、除尘措施和加强粉尘浓度的监测5个方面出发。

（1）从产生粉尘的数量上进行把关，减少各个生产工序的产生粉尘总量和强度[4]。采取煤层注水、预湿煤体、湿式打眼、改进截齿、钻具和采掘机械参数等措施。

（2）通过采煤工作面上齐喷雾和转载点洒水；掘进工作面放炮自动喷雾、湿式凿岩、炮泥和扒矸机降尘喷雾；总回风巷洒水，坚持每3天对巷道冲刷一次等措施，使粉尘及早沉降[3]。

（3）通过优化矿井通风以及使用采掘设备的隔尘帘幕和密封罩等措施，来实现稀释和排除浮尘[4]。

（4）通过现有捕尘器、除尘器和空气过滤器等设备，来实现除尘。

（5）通过监测粉尘浓度，及时反馈监测结果，对超标的危害因素提出改进及预防措施。

3.2 煤矿井下粉尘的管理防治措施

从长远来看，仅有技术防治措施，还难以保证降尘效果，能否长期坚持用好技术措施这与管理密切相关。

（1）健全制度，明确责任。粉尘防治是一项综合性工作，必须多部门合作，建立齐抓共管责任制，在责权利上实现统一，才能见成效。

（2）做好机构设置和队伍建设，有力保障粉尘治理。依照国家法律法规，健全相应机构，配齐相应队伍和相关检测设备，形成一个完整体系。

4 结语

结合煤矿井下粉尘的特性与危害，我们从前期预防到作业过程管理等各个环节，都不可掉以轻心。

在煤矿井下粉尘的防治工作中，要消除其危害，一是靠技术装备，二是靠管理措施。在目前我国煤矿防尘技术装备相对滞后情况下，建立一整套强力的粉尘防治综合管理系统，是十分必要的，将会为煤矿的安全生产创造良好的工作条件。

参考文献

[1] 吴安强.浅谈煤矿井下粉尘综合治理[J].煤矿现代，2008（4）：31-32.

[2] 马建梁.地方小煤矿综合防尘方法[J].煤炭技术，2005，24（9）：51-52.

[3] 郭树忠.煤矿井下综合防尘自动喷雾装置的应用[J].科技咨询导报，2007（15）：86-87.

[4] 张俊涛，王改明.刍议矿井综合防尘方法与措施[J].科技创新与应用，2013（5）：98.