武光富
(陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿 陕西 727307)
【摘 要】 本文详细分析了煤矿粉尘来源及其浓度情况，针对粉尘来源特点探索降尘技术及工艺，做到因地制宜，分源治理，对现代机械化矿井粉尘综合治理具有一定参考价值。
【关键词】 粉尘 集中消尘区 捕尘网 综合治理
1 前言
陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿位于陕西省黄陵县。矿井开采方法为走向长壁式综合机械化采煤，全部垮落法管理顶板，回采巷道的掘进方式为综合机械化掘进，随着采掘工作面机械化程度的进一步提高，矿尘的产生量也随之大大增加，整个生产系统产生大量的矿尘，严重影响井下空气质量和职工身体健康。
2 矿尘来源及其浓度情况
通过从矿井煤炭生产、运输过程分析矿尘来源，并采用粉尘浓度测定仪进行测量统计，井下矿尘主要来源于以下几个方面：
2.1 采煤工作面
采煤工作面采用的采煤方法是走向长臂式一次采全高，全部垮落法管理顶板。工作面两顺槽长度为2500～3000米，工作面长度为235米，采煤工作面通风方式为“U”型通风，工作面配风量为1000～1500m3/min。工作面生产时在采煤机割煤和移架的过程中产生大量的矿尘，采煤工作面产尘量达到矿井总产尘量的45%。
2.2 掘进工作面
掘进工作面全部采用综掘机进行掘进，工作面采用局部通风机压入式通风，风量为500～800m3/min。在综掘机割煤过程中产生大量的煤尘和岩尘，掘进工作面产尘量达到矿井总产尘量的30%。
2.3 运输系统
随着矿井开采范围的不断增加，运输系统越来越长，造成煤炭在运输过程中转载次数随之增加，煤炭从采煤工作面运输到地面的整个过程中也产生大量的矿尘，这些矿尘通过矿井通风系统又全部进入井下各个用风地点，系统产生的矿尘占矿井总产尘量的25%。
3 综合防尘技术探索实践
通过分析矿井主要产尘情况，根据矿尘来源和扬尘特点分别制定综合降尘措施。引进先进的除尘工艺及技术，对矿井现有除尘设施进行优化改良，在实践过程中取得了良好的效果，有效降低了矿井各生产、运输系统环境的粉尘浓度。
3.1 采煤工作面降尘措施
一是完善工作面支架架间喷雾，保证工作面在移架过程中架间喷雾同步进行，有效降低移架过程中产生的矿尘；二是在采煤工作面回风系统中建设集中消尘区，消尘区长度为50米，底板全部硬化，在其中安装全断面消尘喷雾5道，工作面生产期间全部开启，能够有效防止工作面粉尘进入回风系统；三是在皮带机头转载点安装封闭捕尘网，将转载点包裹在捕尘网内，并在捕尘网内安设两道高压喷雾进行降尘。
采用多种降尘措施后，经分点测定，采煤机下风侧平均粉尘浓度降低72～80mg/m3，综合降尘效率为40%～55%。采煤工作面回风流平均粉尘浓度降低54～60mg/m3，综合降尘效率高达60%～70%。
3.2 掘进工作面降尘措施
针对掘进机在割煤过程中产生大量煤尘和岩尘，一是在综掘机上安装高压喷雾降尘装置，掘进机在作业时，开启本装置，正常掘进过程采用高压水射流，对准掘进机截割头喷射降尘，降尘效果显著。掘进过程中通过换向阀，切换为高密度细雾降尘，水雾迅速覆盖掘进全断面，可瞬间将大量矿尘在源头消灭；二是在综掘机上加装风水联动除尘装置，经调试后该系统雾化效果好且能够全面覆盖截割头，能有效降低割煤过程中的产尘量；
采用多种降尘措施后，经分点测定，全煤掘进工作面后巷回风流中粉尘浓度降低60～80mg/m3以上，综合降尘效率高达70%～78%。半煤岩掘进工作面后巷回风流中粉尘浓度降低40～55mg/m3，综合降尘效率为50%～60%。
3.3 煤炭运输系统降尘措施
一是在承担煤炭运输任务的胶带巷内每500米安装一套自动喷雾降尘系统，其控制原理为传感器感应到皮带上煤流时发出信号到主控箱，喷雾打开；当皮带上无煤流经过时，电动球阀自动关闭，停止喷雾，实现喷雾开关与皮带运输系统起停同步，有效降低煤炭运输过程中产生的矿尘；二是在主皮带巷与进风巷间所有联巷安装全封闭捕尘网，并在捕尘网上风侧安装一道全断面喷雾，将煤尘集中后进行消除。经试验，捕尘网可以有效防止胶带巷煤尘进入进风巷污染新鲜风流，能够有效提高井下用风地点的空气质量；三是在胶带巷主要转载点安装全封闭捕尘网，并在捕尘网内安装两道高压喷雾进行封闭降尘；四是在胶带巷每处水仓附近建设集中消尘区，每处消尘区设集中消尘喷雾5道，生产期间全部开启，喷雾产生的积水通过地坪、水沟引导至水仓。
4 结论
由于煤矿生产过程产尘量大且较为分散造成矿尘治理难度大，所以矿尘防治必须根据井下实际条件分源治理，全程控制，采取消尘源、除积尘、防扬尘、降浮尘的综合治理方针，其中消尘源是根本。经过多年探索与实践，形成一套有效的综合防尘管理系统，彻底降低了井下各个工作地点的矿尘，达到了防尘最佳效果，为职工创造一个良好的工作环境，为矿井安全生产提供了有效保证。
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作者简介：武光富(1976—),男,安徽阜阳人,汉族,机械工程师,本科，黄陵矿业有限公司一号煤矿通风部科员。