陕西涌鑫矿业有限责任公司 陕西省榆林市 719499
摘要：经济在迅猛发展，社会在不断进步，人民健康已成为国家优先发展战略，以煤工尘肺为主的职业安全健康问题严重制约“健康中国”发展。从煤矿粉尘现状、基础研究、关键技术装备、政策标准等方面系统总结分析煤矿粉尘防控与职业安全健康面临挑战，在此基础上，提出煤矿粉尘防控与职业安全健康科学构想。该构想基于理工医多学科交叉融合，以大数据、云技术、人工智能和物联网等高新信息技术为支撑，创新“四位一体”科学研究方法，以煤矿无害作业、职业病精准治疗和职业安全健康智能预警等为核心，最终实现煤矿从业人员职业生命全周期职业安全健康。本文凝练了煤矿粉尘防控与职业安全健康6个主要关键科学问题，围绕煤矿粉尘产尘机理与高浓度粉尘分源高效防控理论、煤工尘肺多维度多层次生命信息流的发病机理、煤矿无尘化开采及粉尘精准防控技术与装备、煤工尘肺智能判识与精准诊疗技术装备、煤矿粉尘与职业安全健康智能预警等方面提出了5个主要研究方向。我国应加强理工医交叉融合协同创新与科研平台建设，深入开展基础研究工作，研发适合我国煤矿生产实际的成套技术与装备，重视示范工程建设和成果转化，加大政策支持力度和标准体系完善，构建煤矿粉尘防控及职业安全健康长效机制，实现煤矿无尘化作业和职业病少（零）发病，以煤矿职业安全健康助力健康中国发展。
关键词：煤矿粉尘；职业安全健康；煤工尘肺；预警；防控
引言
煤矿安全生产风险管理中所指的“风险”，是指引发煤矿事故并造成影响和危害的可能性，共同决定了风险的危险程度。目前，国内开展各种煤矿粉尘爆炸事故风险评价和职业健康危害事故风险评价、粉尘事故风险评价体系、风险预警、区域风险防控一体化体系建设和应用实践，事故风险处置平台构建、事故风险应急处置装备和信息管理与决策，对重庆南桐矿业有限责任公司东林煤矿（煤与瓦斯突出矿井，6号煤层、4号煤层均有煤尘爆炸危险性）的粉尘事故风险开展识别采集、风险评估、风险防控的应用研究。
1煤矿粉尘的危害
1.1煤矿粉尘对人体的危害
煤矿粉尘进入人体后，依据理化性质和毒性、进入的数量及沉积的部位不同，可引起不同的疾病。作业场所空气中粉尘的化学成分和浓度是直接决定其对人体危害性质和严重程度的重要因素。煤矿粉尘引起的疾病主要以呼吸系统疾病为主，呼吸系统疾病主要是尘肺、粉尘沉着症、呼吸系统肿瘤及粉尘性支气管炎、肺炎等，尘肺中以矽肺最为常见。煤矿粉尘还可以引起堵塞性皮脂炎、粉刺、毛囊炎、脓皮病。
1.2煤矿地区地质构造
蕴含煤矿的地形里结构过于多样性，粉尘的形成是源于断层地段的产生由来的，它体积小，经过一些人类的活动它处于飘散的状态，及其容易被人类经过呼吸吸入体内。除此之外，煤尘的数量也要看煤层的厚度、倾角。如果在情况紧急时开采煤炭的产量比正常时要获取的多。
1.3基础研究薄弱，理工医交叉融合不足
我国围绕煤矿粉尘防控与职业安全健康开展大量研究，促进了该领域的发展，但是针对高浓度致病粉尘防控与职业安全健康还面临着诸多科学问题，现有基础研究不够，不同工况下煤矿粉尘产尘机理、受限空间流场－湿度场－温度场等多相多场耦合时空演化机理不清，煤工尘肺发病机制不明，接触限值急需修订，对煤矿粉尘及职业相关危害因素监测能力不足，基于海量现场实测、实验室微细观测试、大型物理模拟实验、大数据数值计算与融合分析“四位一体”的科学研究手段缺乏。纵观国际职业安全健康史，国际劳工组织、美国职业安全健康局和欧洲职业安全健康署等职业安全健康相关部门建立之初，都是医学和工科结合，共同解决职业安全与健康问题。而我国由于历史原因，职业安全健康相关部门2018年之前一直隶属于非医学机构，缺少理工医融合协同创新平台，煤矿粉尘防控与职业安全健康产学研合作深度不够，理工医协同创新不足，严重制约了我国职业安全健康的发展。
2煤矿粉尘防控与职业安全健康主要研究方向
2.1掘进工作面
掘进工作面机掘或炮掘时的粉尘浓度可超过1000mg/m3，整个巷道都充满浓烟粉尘。因此必须集合多重降尘措施。（1）风钻湿式打眼。将压力水经过风钻和钻杆中心孔送到炮眼底部，边打钻边冲水。（2）炮掘时使用水炮泥，炮后喷雾洒水降尘，并及时冲洗煤帮。（3）水幕净化。用若干喷嘴在离工作面约30m处设置一水幕，过滤从工作面排出的炮烟和粉尘。（4）干式布袋除尘。打眼时配套干式除尘器及时抽尘过滤净化。
2.2通风除尘通风除尘系统是控制粉尘危害最重要的手段
通风除尘分为局部排尘系统和除尘机组。局部排尘系统主要由吸尘罩、风道、除尘器和风机组成。（1）吸尘罩。通过抽风，控制并隔离尘源，使粉尘不外逸。（2）风道。输送含尘气体根据粉尘的理化特性并考虑技术、经济等因素，对各类风道有不同的要求。（3）除尘器。除尘器是从含尘气流中把粉尘分离出来并加以收集的设备。经除尘器处理之后，符合排放标准的尾气排入大气。（4）风机。使含尘空气从吸尘罩流经风道、除尘器并排入大气所需要的机械。除尘机组是特殊形式的局部排尘系统。合理的选择通风方式和工作面风量是通风除尘的关键。
2.3加强安全生产管理
一定要按时的清洁巷道，冲洗清洁的过程中要彻底并且多次的进行，就行该提高回风向的清理次数。与此同时，矿井隔爆设施在添置的同时，要按照顺序进行安装，每个地点相隔多少米再安装一定要符合相关规律，实际上每个单位的隔爆水袋应该放置60为标准，之间的距离要大于20m，这样才能构建成科学有效的防尘体。在建造矿井时要有相关的专业人员在场进行指导分析，并整理数据，引水管路应当适用于煤仓及溜煤眼，再地表要使用湿式打眼或者水泡泥进行填补。洒水或者喷雾降尘等设备作业要在离爆破点20m的区域内。
2.4煤矿无尘化开采及粉尘精准防控技术与装备
煤矿无尘化开采及粉尘精准防控技术与装备是实现煤矿粉尘源头治理、无尘化作业的核心保障。重点围绕粉尘源头无尘化开采、采掘重点尘源精准防控，研发高效、智能、精准防控技术装备，构建煤炭无尘化开采与高浓粉尘分源精准防控技术体系，实现煤炭无尘化开采与作业环境的无尘化。该方向主要包括以下研究内容：（1）研制多源多场信息智能采集与智能融合处理技术装备，开发井下全网络智能通风调控技术，研发煤炭无尘化开采成套技术与装备。（2）研发采掘区域重点尘源精准控制技术装备，构建不同工况粉尘分源精准防控技术体系，实现煤矿多源粉尘“无尘化作业、全空间控制”。
结语
综上所述，煤矿生产过程中产生的粉尘浓度超标不仅对矿工的健康造成很大的威胁，对生产安全也存在一定的隐患。所以对煤矿粉尘进行控制具有重要的意义。
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