煤矿掘进工作面综采防尘技术运用

赵洪伟 宋志刚 孔 辉

山东义能煤矿有限公司

煤矿掘进工作面综采防尘技术运用

赵洪伟 宋志刚 孔 辉

山东义能煤矿有限公司

进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的背景下，我国煤矿事业获得了快速的发展。煤矿综采是煤矿整体工作中尤为重要的一个环节。但是，在实际工作过程中，却发现煤矿综采工作面基于放煤口及支架移动期间容易有大量的粉尘产生。为了使煤矿综采工作得到有效优化，合理、科学地应用防尘技术非常关键，比如煤体预先注水防尘技术、采煤机械喷雾防尘技术以及除尘器降尘技术等。本文为此深入分析，并简要论述以供参考。

煤矿工程；综采；防尘技术

近年来，科学技术发展异常迅速，对于社会经济的发展起到了极大的促进作用，多个行业受到科学技术发展的影响，进入了空前的发展阶段。其中，煤矿生产业也是如此，煤矿生产的效率及质量获得大幅度提升，同时人们对于煤矿生产的安全、环保以及健康等方面的意识也在不断增强。当然，也有一系列问题随之出现，比如煤矿生产粉尘的问题，随着生产量的增大，煤矿巷道内的粉尘也越来越多，严重影响了煤矿生产工作人员的健康安全以及相关机械设备的稳定运作，甚至可能引发恶劣的爆炸事件，因此必须做好煤矿生产的防尘工作，为此针对综合防尘技术的应用进行探讨。

1 煤矿综采工作面的防尘现状

综采工作面形成的粉尘是煤炭在破碎过程中固定的特性，贯穿采煤过程的始终，从采煤工作的实践中得出，粉尘主要来源于以下工作环节中：(1)在切割煤层时，采煤机工作必然会破坏岩层，导致断面处破碎煤块急速下落，在工作面产生大量碎块，扬起粉尘，并从底部快速充满空气。(2)在机组与溜子之间，受通风设施的影响，粉尘借助风力向上扩散，充斥通道中并向外流动，影响其他区域。(3)采煤机及运输机的运输过程中，受机械间的摩擦影响，易产生扬尘。(4)采煤支架用来支撑各处煤层，所以会经常移架、降架，移降时会带起大量粉尘。

综采工作面对综合防尘的要求不断提高，煤矿企业越来越重视工作面防尘工作，并投入大量资金安装相应的除尘设备，强化除尘效果，同时改造升级监控系统，整修相关的防尘电路，建立相应的安全管理体系，以确保煤矿生产的安全进行。

2 煤矿生产中不同岗位的粉尘来源

2.1 来源于掘进工作面

掘进工作面的产尘环节主要在于机械破煤、装煤、爆破以及煤矸运输、装载机、锚喷等等多个方面。通常在岩巷掘进工作面当中各个环节所产生的粉尘，主要含量还是以二氧化硅居多，这种元素对人体所造成的危害非常大，因此必须要促使操作人员做好相应的防护工作。而在煤巷掘进工作面中，则主要以煤尘为主，危害同样非常明显。根据研究资料证明，大多数掘进面工作人员患上尘肺病的患病率普遍要比采煤工人更高，这主要也是因为掘进工作人员常年吸收富含二氧化硅的粉尘所致。

2.2 来源于采煤工作面

在采煤工作面当中的粉尘产生环节主要在于采煤机破煤、落煤、运煤、运输转载、液压支架移架、爆破以及放煤口放煤等等。同时可以将这些产尘环节具体划分为抛落及摩擦两种明显机制，摩擦所产生的粉尘颗粒大、数量较多，而抛落则产生呼吸性的粉尘明显偏多。所以可以说摩擦是煤矿产尘的主要机制，所产生的粉尘主要是呼吸性的粉尘。

3 综合防尘技术的应用分析

3.1 采煤机械喷雾防尘技术分析

在煤矿综采工作当中，采煤机会产生大量的粉尘，特别是在采煤机割煤的时候，如果有大量粉尘产生，会影响采煤机在割煤过程中的效率及质量。现状下，主要采取采煤机械喷雾防尘技术来控制采煤机中粉尘的产生。以采煤机内外喷雾降尘技术为例，这项技术在传统采煤机中应用广泛，但是容易出现内喷雾喷嘴堵塞以及系统密封漏水等状况。为了使这些状况得到有效解决，可充分利用三级过滤系统。此外，在美国等发达国家，采取了高压外喷雾技术，以此提升煤矿综采防尘效果。因此，我国可充分借鉴这一技术，以此使粉尘的控制得到增强。

3.2 煤体预先注水防尘技术分析

对于煤体预先注水防尘技术来说，指的是基于采煤工作开展之前，向煤体内预先进行注水，这是一种常用的防尘策略。在向煤体注水过程中，会采取打钻孔的方法，以此使煤体的含水量以及湿润度得到提升，进而使煤矿综采期间出现的粉尘得到控制。此外，为了使煤体的湿润度得到增强，可加入表明活性剂。从现状来看，国内大部分煤矿企业均应用了长钻孔技术向煤层注水，因综采水平不断提升，导致长钻孔煤层注水技术的钻孔布置及封孔工艺的实施存在一些较为明显的难点。因此，对于长钻孔煤体注水技术来说，有待完善及优化。

3.3 煤矿综采工作面泡沫防尘技术分析

此项技术与其他湿式防尘技术相比，用水量减少一半左右，防尘效率比喷雾要高3倍－5倍，作用明显。泡沫里的泡沫液能够改变粉尘的表面形式，把粉尘的疏水特性变为亲水特性，使粉尘能被快速吸收。泡沫有很好的黏性，可以强力吸附粉尘。泡沫能有效抑制由于切割产生的火花，防止瓦斯和煤尘爆炸。泡沫使用耗水量小，避免了喷雾除尘耗水量大而引起的下陷问题，提高了工作效率。

3.4 煤矿通风降尘技术分析

合理的通风能够将矿井中的粉尘迅速稀释、带走，因此通风是一种有效的防尘手段。具体原理是稀释并带走工作面方面的浮游粉尘，其中的关键主要在于风速，风速过小的将很难带走粉尘，从而导致粉尘滞留，致使浓度偏高，而风速过大会造成沉积粉尘飞扬，反而提升浓度。所以，必须控制好风速。

综上所述，煤尘作为井下生产作业的必然伴生物，在生产过程中无法实现彻底的根治。但只要采取的防治方法与措施恰当，管理全面到位，井下粉尘的浓度能够控制在安全范围之内，为工作人员创造良好、安全、健康的工作环境。高阳煤矿立足自身实际，从煤炭生产的采、掘、破、装、运等各个环节综合考虑，投入重金，多措并举，构建了覆盖全矿范围的综合性立体化防尘体系，实现了粉尘的有效防控。

[1] 卢有成.煤矿综采工作面综合防尘新技术应用探析[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，2014，01：176-177.

[2] 吴建刚.煤矿综采工作面防尘技术研究现状[J].技术与市场，2014，08：125+127.