煤矿井下综合防尘技术探究

发表时间:2020/11/30   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:卢建军
[导读] 摘要:煤矿开采过程中会制造出很多粉尘,这些粉尘对人们的身体有很大的危害。
        淮河能源控股集团淮矿健康公司  安徽淮南  232001
        摘要:煤矿开采过程中会制造出很多粉尘,这些粉尘对人们的身体有很大的危害。它不但会破坏人们的呼吸系统,严重情况下甚至会威胁到人们的生命安全,员工们在地下长期的工作很容易会吸入煤尘。煤尘不仅威胁人们健康,还破坏机械的正常运转,进而影响设备的使用寿命。所以,企业为了保证工作效率,降低工作成本,需要控制煤尘数量,设置合适的防尘措施。下面,文章就煤矿井下综合防尘技术展开探究。
        关键词:煤矿井下;综合防尘;技术控制
        引言
        煤矿粉尘影响矿井的安全生产,威胁职工身体健康,是煤矿五大自然灾害之一。近年来,随着煤矿生产机械化程度的提高,生产能力的加强,生产过程中的粉尘浓度和总量也随着不断增加,粉尘不但威胁着职工身体健康,而且可能带来粉尘爆炸的矿难,因此煤矿粉尘治理尤为重要。如何有效控制粉尘、降低粉尘浓度,对促进矿井安全生产,保障职工身体健康,具有重大意义。
        1粉尘的界定
        粉尘主要是指能够悬浮在空气中并且以固体形态存在的一种微小颗粒,所以它的体积小,质量轻,能够长时间存在于空气中。随着科技的发展,矿井中主要使用机械化作业,但由于矿井处于地下,空气流通性较差,会产生大量粉尘,而矿井中粉尘的含量会影响矿工生命安全,所以,矿井中对粉尘的含量有一个明确的标准。矿井生产中无防尘措施条件下,井下综放工作面粉尘的浓度可达2000-3000mg/m3,综掘工作面粉尘浓度约为500-1000mg/m3,炮掘工作面粉尘浓度为50-100mg/m3。一般而言,矿井作业中所产生的10μm左右的粉尘,沉降时间约4-9小时;1μm左右的粉尘沉降时间达数十天,而0.5μm左右的粉尘将长期悬浮。
        2井下产尘原因分析
        煤矿做业中,不可避免的会产生大量粉尘,主要产尘点为:(1)采煤点产尘,包括采煤机开采煤炭,综掘机割煤;(2)落煤点产尘,主要在放顶煤支架放煤过程、支架移动等环节中;(3)运输转载点产尘,支护作业、爆破作业以及破碎机破碎作业产尘;(4)巷道锚喷作业产尘。采煤工作分为综放采煤工作和掘进工作,其中综放采煤工作面粉尘主要来源于煤炭切割、移架、放煤、转载、破碎等环节,其中最大的产尘点是机组割煤,依次是移架、破碎、放煤等环节。而掘进工作面产尘是由掘进机割煤、扒装、转载、顶帮锚杆支护、爆破等产生的。
        3煤矿井下综合防尘措施分析
        3.1减少产尘量的措施
        (1)采空区灌水
        降低产尘量对于煤炭的安全生产具有重要作用,但是不同的开采方式要选择不同的降尘方法。如:对于一些厚度较高的煤层,大多数企业在进行作业的时候选择垮落法,该种开采方法进行降尘就需要在煤层的上层区域灌注水分,直到煤矿的下层区域也变得湿润才能停止。运用采空区灌水的方式可以有效地降低煤尘的产量,并且该方法操作简单应用广泛,不需要进行大量资源的投入,极大地降低了企业的生产成本。煤炭的顶板在该种方式下也可以迅速的生成,但是该方式也有一定的局限,例如透水性较差的煤层,不能使用该方法。
        (2)水炮泥及水封起爆
        真的煤矿开采出现粉尘的问题,企业还可以按照具体的生产安全规则进行防治。特别是对煤矿进行爆破的时候,在发掘过程中一定要使用水泡泥。工人们在工作面开始作业,先将一个或者几个水泡泥放入固定的位置,之后引爆水泡泥,在爆破的时候会产生一定的压力,该压力会将水注入煤层。我们经过具体的实验发现一个水泡泥的作用已经十分强大,除尘率高达60%,如果再增加一个可以达到75%。除此之外,使用水泡泥还能减少空气中的有害气体,降低烟雾。
        (3)合理的采煤工艺
        采煤的施工方式和施工技术也会影响产尘量,因此开采企业一定要注意挑选合适的施工技艺。员工们在施工的时候要关注外界条件,勘测煤矿所处的地理环境。如果地形地势较为平坦,就可以运用水采的方式;如果要求开采的掘进率较低,可以使用巷柱式方法。为了让开采过程更加绿色环保,可以尽可能的降低爆破装置的安装位置。


        (4)降尘水幕
        在风巷距工作面不超过100米位置安装3道降尘水幕,间距不超过5米,下风侧10米范围之内施工地坪,低洼处挖出蓄水池,安装风泵保持定期排水(以上工程均为巷道掘进期间施工,实现一站式管理,且降尘水幕蓄水池与钻场蓄水池合二为一,减少工程量)。优化喷雾控制方式。以往喷雾为单向控制,人员通过降尘水幕时容易被雾水淋湿,对井下职工身体健康会造成不良影响。双向控制喷雾装置较为人性化,人员通过喷雾前均可提前关闭喷雾,确保职工身体健康。
        (4)煤层注水
        浅孔动压注水:早班检修期间工作面内实施浅孔动压注水。每5架施工一个注水孔,开孔位置位于运输机向上1米位置,孔深超過圆班推进度不小于2米,注水孔做到编号管理,错茬布置。注水时,利用机巷乳化液泵提供注水动力,注水压力通过截止阀控制在6-10MPa,封孔器与液压支架高压胶管之间通过一根2米长6分钢管连接,人员站在人行道即可将封孔器插入注水孔内,实现远程操作。注水效果由现场瓦检员进行监督,以邻孔出水和煤壁出现渗水作为一个孔注水工作完成的标志,并在注水工市场化工资结算单上签字确认。
        深孔静压注水:超前工作面不少于80米实施深孔静压注水。注水孔间距30米,孔深65米,同时注水孔数量不少于3个,每个注水孔安装水压表和流量计,建立注水台账。注水工作由瓦检员实施,并巡查注水效果。单孔注水流量不小于0.3m3/h,注水时间不少于30天,单孔注水量达到设计注水量131m3时,取样送煤管科实验室化验,煤体水分增加至3%,视为合格,否则继续注水直至达标。
        3.2降尘及除尘措施
        煤尘的出现对开采企业造成了很大的困扰,为了解决这个问题,企业可以借助以下方法:第一,通风除尘法。该方式是在矿井中安插风力设备,尽可能的让矿井保持空气流通。但是使用该方法一定要注意观察矿井的具体情况,根据计算分析的结果调整风速的大小,避免因为不合适的风速导致除尘措施失效。如果工程项目的预算充足,还可以安装机械通风设施。第二,喷雾降尘法。对于大多数企业来说,该方式的应用已经十分广泛,它的优点是操作简单、速度较快、成本较低。喷雾降尘法的运用原理是借助水分吸附空气中的煤尘,从而有效地降低空气中的含尘量,保障人们的开采安全。
        4防尘工程的组织、监督和管理
        4.1健全防尘管理职能机构,提高矿井防尘管理水平
        这便要求煤矿企业严格按照我国相关的标准要求以及法律法规健全防尘管理职能机构,在技术层面和管理层面开展有效的防尘管理工作,对井下防尘设施的设置、使用及职工个体防护进行指导和检查,并对防尘效果进行评估。矿井应设置专业或兼职的防尘管理、技术人员负责防尘工作,不断提升防尘管理队伍的管理水平和专业水平,确保矿井的防尘工作能够保质保量的完成。
        4.2完善防尘管理机制
        要把防尘管理工作列入煤矿安全管理考核范围中,制定可行的防尘管理目标,保证相关防尘工作的落实,增强防尘工作的科学性及防尘效果。煤矿企业的各个单位都应当加强配合来促进防尘工作的开展,实行合理的奖惩机制,增强防尘工作的主动性与积极性,确保防尘工作的落实。
        结语
        总的来说,加强井下工作面防尘对矿井稳定发展起到关键性作用,不但可以为矿井提供一个优良工作环境,而且可以降低井下工人患尘肺病的概率,提升职员生活质量,且使矿井收获较高的社会经济效益,另外还可以减少煤礦瓦斯以及煤尘问题,保证矿井生产安全性。
        参考文献:
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        [2]樊晓龙.煤矿井下综合防尘措施研究[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(14):133-134.
        [3]郑仰伦.煤矿井下综合防尘技术探析[J].山东工业技术,2018(11):80.
        [4]郝候平.煤矿井下综合防尘措施与途径探究[J].黑龙江科学,2017,8(18):30-31.
        [5]武龙君.煤矿井下综合防尘技术探究[J].能源与节能,2017(04):148-149.
 
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