田亮
贵州能渝煤业开发有限责任公司 贵州 551802
摘要:在采煤机机械化水平不断提升、开采效率不断提升的情况下，工作面产尘量也随之加大。在实际开采过程当中，较大产尘量的存在，将严重恶化作业环境劳动卫生条件，因巷道当中煤尘的较多沉积而对矿井安全生产造成较大的威胁。对此，即需要能够结合实际做好综合防尘技术的应用，更好的满足实际生产需求。
关键词：综采工作面;采煤机;降尘;应用分析
引言
国内经济高速发展必然会消耗大量的化石能源，煤炭消耗占总能源消耗的75％左右，尽管煤炭的燃烧带来了污染问题，但是我国天然气等清洁资源相对匮乏，很难满足工业化生产要求，近几年煤炭消费在总体能源消费中趋于下降，但依然是能源消费的主流。随着煤炭开采的深入，井下作业变得非常普遍，深井煤矿提高产量的同时，必须处理好粉尘、瓦斯、火灾、透水、顶板等问题，粉尘是困扰煤炭安全生产的隐患之一，尽管相关部门强化对煤矿的安全监管，但每年仍会有煤矿事故和人数伤亡的出现，即使发达国家也不能实现0事故。煤炭等岩尘的长期吸入对工作人员身体健康有不利影响[1]。因此必须进行井下粉尘的检测和治理的研究，以保证煤矿的运行安全。
1粉尘的危害
煤矿掘进工作面在进行凿岩、爆破、支护、喷浆和矸石装运等作业时会产生大量粉尘，有些粉尘粒径比较大会直接沉降下来，而有些粉尘粒径比较小会悬浮在空中被吸入到人的肺部，这种粉尘被称为呼吸性粉尘。如果粉尘中含有的SiO2超过10%，这种粉尘就被称为矽尘，对人的危害极大。而在煤矿掘进作业中，岩石粉碎的过程中会产生大量的SiO2，其悬浮在空中，人体吸入后会受到严重损伤，危及身体健康。对此，煤矿企业必须要重视掘进工作面的防尘工作。
2煤矿井下粉尘的产生和运动规律
在煤炭开采过程中，采掘机、钻眼、炸药爆破、顶板管理等环节均会有矿尘产生，尽管不同矿井矿尘有很大一定的差异，各生产环节的浮尘产生比例大致为：综采工作面产尘量占到整个矿井产尘量超过50%，综采工作面主要产尘地点为割煤作业、支架移架、放煤、煤炭运输和转载、顶板冒落等，掘进工作面产尘量占20％～38％；锚喷作业和运输通风巷道产尘量基本为10％左右；其他作业点也存在微量产尘土。机械化程度越高，矿尘生成量呈现增大的趋势。粉尘颗粒采用“当量径”进行描述，巷道中粉尘沉降速度与粉尘粒径成正比，粒径越小漂浮时间越长，且人体吸入时间和数量越大，对人体伤害也就越大。掘进面粉尘一部分相似通风过程由风流带出，而大部分在回风巷逐渐沉积，开采时产生尘源，粒径大的粉尘先沉积，粒径小的在风流等作用下流向较远方，巷道顶板和两帮以粒径小的粉尘为主，底板上则为粒径大的粉尘。粉尘粒子的扩散运动受到作业境、空气介质和空气流动状态等多种因素影响。粗粉尘粒子运动在气流运移速度和粉尘粒子重力共同作用下以抛物线形式扩散；细粉尘粒子运动受气流运移速度和粉尘重力呈脉动曲线状态扩散；亚微粉尘粒子以脉动飘扬曲线状态进行扩散，可无限时间漂浮在空气中。
3煤矿掘进工作面综合防尘技术的应用
3.1个人防尘
个体防护就是利用所佩戴的各种防护面具减少人体吸入的粉尘。该防护措施是最后一步。尽管井下掘进生产环节中应用了各种防尘措施，但无法完全与粉尘隔离，井下空气中仍然含有少量的粉尘。对此，井下作业人员必须要做好个人防护措施，以此作为人体保护的最后关卡。现阶段，人体防护的有效方法就是作业人员佩戴具有隔尘防尘效果的防尘口罩。防尘口罩能够对各种颗粒物起到防护作用，口罩本身是由防颗粒物过滤材料所制成的，比如普通口罩一般固定在头部，在人的口鼻区域形成隔离区，将口鼻与外界空气隔开，人在呼吸时污染空气会先通过口罩之后，经过口罩过滤进入人体，能够起到个人防护的作用。
3.2采煤机高压喷雾降尘
综采采煤机的喷雾口在初期的喷雾效果较好。但是，随着采煤机在不断地高速运转，有一部分的煤炭就会直接堵塞采煤机的喷雾口，使得采煤机不能够更好地喷雾。常规综采面内部的采煤机高压喷雾系统主要会配合ZPCZ型喷雾装置，内部工作压力大于8MPa，最大的喷雾流量介于50L/min-80L/min，这样的速度能够避免喷雾口出现堵塞的现象，自然也就能够除掉采煤机周围的煤尘，效率一度高达76%。
3.3转载点防尘
掘进工作面中的打桩机卸杆槽、胶带输送机机头和刮板输送机机头等部位运行时都会产生粉尘。为了使这些部位的粉尘量减少，在每个部位都设置了转载喷雾，现在刮板输送机和胶带运输机的机头分别设置了防尘棚，这样能够使粉尘在固定区域内呈现局部扩散的状态，进而使粉尘得到有效控制，加大喷雾降尘效果，甚至消除这些部位所产生的粉尘。为了能够使运输系统中的水分得到有效控制，在胶带运输机运输过程中各个部位设置振动喷雾，当煤矸量处于一定范围时，与微振动喷雾感应器接触后，喷雾将自动进行洒水降尘工作。随着煤矸量的减少，喷雾系统将自动关闭。
3.4掘进工作面降尘
对于掘进机在实际割煤当中形成的大量岩尘、煤尘，通过以下方式进行处理：第一，在综掘机上对高压喷雾降尘装置进行安装，在实际作业当中开启装置，应用高压水射流对准机截割头进行喷射降尘处理，能够获得较为明显的降尘效果。在实际掘进当中，也需要通过换向阀的应用实现高密度细雾降尘措施的切换与应用，以此使水雾能够对全断面进行覆盖处理，瞬间在源头位置消灭矿尘。第二，可以在综掘机上对风水联动除尘装置进行设置与使用，该系统在实际应用中具有较好的雾化效果，能够对截割头进行全面的覆盖，以此对实际割煤当中形成的产尘量进行有效降低。第三，可以在掘进工作面上做好强力除尘风机的引入，该风机具有420m3/min的额定处理风量，能够达到60%的粉尘降尘效果。在实际处理当中，在胶带机尾设置除尘风机，以此保证能够同胶带机尾一起前移。第四，在巷内水仓附近做好底板硬化处理，对集中消尘区进行建设，将喷雾开启后、形成的积水统一引导到水仓当中，避免积水情况的发生。
3.5通风防尘
a)合理调整风量。根据井下作业的实际情况，对风速和风量进行适当调整，将有害气体和粉尘悬浮物排除掉。在排除有害气体和悬浮粉尘时，需要选择好风量。若风量过小，会导致粉尘聚集；若风量过大，会导致粉尘飞扬。b)布设喷雾和防尘网。防尘网被固定在掘进机组上，能够使捕尘网和掘进机同步移动，进而减少捕尘网的维护工作量。捕尘网下为帘式布网，主要用于通行。喷嘴雾化效果相对较好，捕尘断面也比较大，降尘效果比较好。c)通过皮带转动喷雾技术，采用皮带传动触发联动机平台，将各种粉尘降尘设施启动，起到防尘作用。例如：可以采用控风控尘技术，利用风筒，通过侧面开口达到分风目的，操作简便。
结束语
粉尘的存在严重威胁井下作业的安全和职工健康，分析综采工作面粉尘的成因和扩散规律，并采用合理标准和技术对不同工作区进行粉尘浓度等指标测试，在合适位置加装水雾除尘装置，最大限度降低粉尘的密度和流动，以保障井下作业安全，减少职业病的发生，对于煤矿井下安全稳定开采具有很好的指导意义。
参考文献
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