综采工作面粉尘防治技术研究

发表时间:2020/12/24   来源:《科学与技术》2020年25期   作者:1卞涛 2刘建宇 3刘银报
[导读] 但凡煤炭开采,难免会产生粉尘。而鉴于粉尘自身的特点其危害性很大。
        1卞涛 2刘建宇 3刘银报
        1国家能源集团神东煤炭集团补连塔煤矿内蒙古鄂尔多斯017000  2国家能源集团神东煤炭集团公司应急管理办公室陕西榆林719315  3国家能源集团神东煤炭集团补连塔煤矿内蒙古鄂尔多斯017000
        摘要:但凡煤炭开采,难免会产生粉尘。而鉴于粉尘自身的特点其危害性很大。因此综采工作面的煤尘作为在煤矿生产中通常会遇到的五大灾害之一必须要引起重视。多年来减少综采工作面的粉尘成为了困扰煤矿安全成产的一大难题。本论文就是对这一问题进行了简单的论述,以期实际生产中在综采工作面防尘方面得到提高。
        关键词:粉尘;危害;综采;安全;防尘
        引言
        随着近年来的挖掘采集技术快速发展,对于安全生产、稳定生产的要求日益升高,如何提升综合采矿的工作面,满足当前对于矿产量的要求,在煤矿采集的时候必须提升相应的采集技术。尤其是在割煤、移架的时候注意粉尘控制,此时是粉尘大量产生的时机,必须注意控制粉尘的浓度,若粉尘的浓度过高,会降低矿井的能见度,同时将会严重影响安全生产。粉尘浓度过高,若工作人员大量吸入则会对造成工人呼吸道炎症,严重者会引起肺部疾病。若粉尘在矿井下达到一定的浓度再加上一些其他条件会引发粉尘爆炸,造成严重的矿井灾难。实际工作中采用每层注水和安装喷雾系统解决类似问题。工作中对于煤矿综采工作面采集期间,若粉尘的浓度过高,割煤机喷雾不能够将整个机器所产生的粉尘覆盖那么这将会形成粉尘源,加上一些防尘措施不当极易导致矿井粉尘浓度过高。
        随着采掘机械化、自动化程度的不断提高,综采工艺高效、集约化的不断发展,产尘量大大增加,粉尘危害不断加剧。据测定,在未采取防尘措施时,综掘工作面的粉尘浓度可高达2500mg/m3,一般的综采工作面粉尘浓度可高达5000mg/m3,综放工作面的粉尘浓度甚至高达8000mg/m3,如此高的粉尘浓度严重制约了煤企的安全高效开采,因此必须采取有效的措施对煤矿粉尘进行防治。
        1粉尘产生原因
        在综采的一系列作业如钻眼、爆破、切割、装载、落煤及运输和提升的过程中因煤岩被破碎所产生的各种岩矿微粒统称为煤矿粉尘,主要以岩尘和煤尘为主。不同的矿井因地质条件、开采方式,通风情况以及开采作业时的机械化程度的不同其产尘量也会有很大的差异;即便是在同一矿井里,产尘量也会随作业地点和作业时间的不同发生着变化。一般就现在采用的防尘措施,各生产环节产生的悬浮煤尘比例大致为:综采工作面的产尘量最多,约占45%—80%;掘进作业也是煤尘产生的一个主要方面,其产尘量约占20%—38%;其他作业点占2%—5%;此外各作业点的产尘量会随着机械化程度的提高增大。
        2煤尘的危害
        就煤尘的危害可分为四类:①危及人身安全,矿工长期在吸入煤尘环境中作业,不可避免的会吸入煤尘,煤尘后会对健康产生严重的危害,轻者会患呼吸道疾病,严重的会患上尘肺病即通常所说的矽肺病。②引起煤尘爆炸,当巷道中的煤尘浓度达到一定的条件时会引起煤尘爆炸,煤尘能够在无瓦斯存在的情况下爆炸,而对于瓦斯矿井,瓦斯和煤尘可能会同时爆炸。③工作面的煤尘可导致作业人员在作业时能见度降低,综采作业本身就存在一定的危险,在能见度极低的情况下很容易导致工伤事故的发生。同时工作面能见度降低时,会增大人员操作失误的风险以及对可能存在的事故隐患不能及时发现。④加速机械磨损,随着现代煤矿作业的机电一体程度及自动开采能力的提高,煤尘会降低设备性能及缩短使用寿命。
        3煤矿防尘的目的意义
        综采工作面是机械设备和矿井作业人员高度集中的场所,特别是综采作业面,产尘量最大。工作面作业空间比较狭小且相对比较封闭,作业人员的健康时刻受到浮游煤尘的威胁。因此为了保护国家财产特别是作业人员生命安全必须做好综采工作面综合防尘。为确保井下作业人员的安全呼吸及正常工作,必须将综采工作面及其回风流巷道的粉尘浓度降低到国家规定的劳动安全卫生条件标准以下。
        4防尘的措施及方法
        目前由于各矿井的地理环境及设备情况等不同,各矿在具体实施作业时采用的防尘方式不同,一般的防尘的主要措施分为减尘措施,降尘措施,个体防护。本文简单介绍以下几种方法。


        4.1煤尘注水
        煤尘注水减尘就是在综采之前为增加煤体水分利用钻孔向煤层内注入压力水,使水沿着煤层的纹理或裂隙渗入煤体内部并向四周扩散,预先湿润煤体及其内部的原生煤尘以增强煤体塑性,从而减少综采时产尘量。
        4.2湿式凿岩是指将压力水在凿岩机打眼时通过凿岩机送入孔底,抑制煤尘产生。
        4.3水封爆破是指在打好炮眼以后,注入定量压力水,在煤体的湿润程度达到要求后,在预先打好的炮眼中填入炸药,、插入封孔器然后实施爆破。水封爆破虽能降尘,但是在使用此种降尘时应注意炮眼中注入的压力水,如果压力水流失过多会造成放空炮。
        4.4降尘措施主要有:尘源地点的喷雾洒水,综采机内外喷雾,液压支架架间喷雾,风流净化水幕,破碎系统除尘器除尘,干式捕尘,爆破后洒水,冲洗岩帮等。
        4.5个体防护通常是指井下作业人员在在作业环境中风尘较大的地带,自身佩戴各种防尘口罩、防尘面具和防尘呼吸器等,尽可能减少煤尘被吸入人体。尽管井下的各生产作业环节已经进行了一系列防尘措施,仍然无法避免少量微小细颗粒煤尘悬浮于空气中,难免有些地方达不到作业人员卫生呼吸标准。防尘口罩是目前主要采用的个体防护,也是防尘的最后一道防线,使作业人员在正常工作的同时也能吸入净化处理后的清洁空气。
        5防尘管理的具体规定及管理现状
        5.1所有综采作业面都要是采用煤尘注水的方式,从根本上提高防尘的效果。采用深孔注水的作业面,钻孔深度要大于50m。倾斜长度不小于100m的工作面,注水方式必须采取风、机巷双向布孔,以达到消除煤层注水的盲点的目的,提高除尘率。
        5.2取样化验、水份增加率的检测等对于每个工作面都必须定期进行。
        5.3对于风水混合除尘法,需定时测试风速以及定期检查各喷雾设备是否正常工作。
        5.4对于综采作业面的综采机必须配备内外喷雾装置;综采放顶煤支架必须有架间、放顶喷雾装置。当没有水或喷雾装置无法正常工作时必须停止使用。
        5.5喷雾装置在液压支架的放煤口以及放顶煤综采工作面的放煤口必须安装以确保降柱、移架或放煤时能做到同步喷雾。
        5.6破碎机的喷雾装置以及防尘罩等防尘装置必须安装否则不应使用。
        5.7投产前的综采作业面必须安装齐全所有喷雾设施。
        5.8下井作业前需检查个人防尘设备面具口罩是否完好。
        6总结
        矿井粉尘的综合防治工作是一项长期而艰巨的任务。随着科学技术的迅猛发展,很多高科技新技术正逐渐渗透到煤矿开采工作的各个领域,新技术的应用给煤矿粉尘防治技术的完善带来了新的契机,所以,矿山工作人员应致力将新的科学技术应用到煤矿粉尘防治中去,使得粉尘防治技术也随着科学的进步而不断发展,可以使煤矿的煤尘产值达到最小化。。
        参考文献
        [1]刘向升.综放工作面支架喷雾降尘装置的选择及优化[D].青岛:山东科技大学,2007.
        [2]常华.综采放顶煤工作面综合防尘技术应用研究[J].江西煤炭科技,2019(1):25-27.
        [3]张晓俊.东曲煤矿综采工作面综合防尘、防灭火技术应用[J].煤炭与化工,2018(11):107-109.
        [4]2004浑宝炬等.矿井通风与除尘.北京:冶金工业出版社.2007
        [5]陈炎光、徐永圻.中国综采方法.徐州:中国矿业大学出版社.1991.8
        [6]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程.北京:煤炭工业出版社.2003.5
        作者简介:卞涛,1985年2月出生,安徽亳州人,研究生学历,工程师,现在补连塔煤矿从事技术管理工作。
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