崔保国
新汶矿业集团孙村煤矿
摘要:煤矿巷道掘进过程中,需进行采掘环节和装运环节,因此会产生大量的粉尘,这些粉尘不仅会降低煤矿巷道的能见度,还会影响煤矿巷道掘进顺利进行,对煤矿巷道掘进工作人员的人身安全构成严重威胁,原因在于煤矿巷道粉尘中的煤尘具有有毒、易燃易爆属性,若巷道内积累过多煤尘,遇到明火后,则会发生爆炸,对工作人员的人身安全及整个矿井生产造成严重不良影响。因此,需要相关人员积极探寻煤矿掘进巷道防尘与降尘技术方法。本文主要简述了煤矿掘进巷道防尘与降尘的重要性,并总结了几点煤矿掘进巷道防尘与降尘技术方法。
关键词: 煤矿,掘进巷道 ,防尘 降尘,技术方法
煤矿巷道掘进工作的工作属性和工作环境导致其在作业过程中会产生大量的粉尘,而大量的粉尘不仅会影响煤矿巷道掘进工作的顺利进行和对作业人员的人身安全构成严重威胁,如引发作业人员出现尘肺、矽肺等职业病,同时还可能引发煤矿巷道爆炸,对我国煤矿开采事业造成严重不良影响。因此,需要相关人员积极探索有效的防尘和降尘技术方法,预防煤矿掘进巷道粉尘的产生或降低巷道内粉尘浓度,才能保障工作人员的人身安全和推动煤矿巷道掘进工作顺利进行。
1 煤矿掘进巷道防尘与降尘的重要性
在煤矿巷道掘进过程中需进行打眼支护、煤岩截割和装载运输,从而会产生大量的粉尘,这些粉尘不仅会降低煤矿的能见度,同时煤矿巷道尘土中还含有煤尘、岩尘等对人类身体有害的物质。另外,因煤矿巷道的横截面积较小,巷道内空气流通较差,若其中的粉尘较多,在一个小小的火源或一束光的作用下,容易引发爆炸,对巷道掘进工作人员的生命安全构成严重威胁,并且还会延误煤矿开采的进度和造成大量煤矿资源的浪费。因此,需要相关人员积极做好煤矿掘进巷道防尘与降尘工作,保障煤矿巷道掘进工作人员的人身安全和促进煤矿巷道掘进施工顺利进行,推动煤矿开采工程稳定、健康的可持续发展[1]。
2 煤矿掘进巷道防尘与降尘的措施
2.1 煤矿掘进巷道防尘方法
2.1.1 构建通风系统进行防尘
为避免煤矿巷道掘进过程中产生大量粉尘,煤矿巷道管理人员首先需不断优化煤矿巷道内的通风换气系统,可根据矿井类型的不同选择合理的通风方式,如对于面积比较大的煤矿矿井,煤矿巷道内部的通风系统可采用角式通风与中央式通风并行的方式进行构建,这样不仅能有效降低通风系统运行阻力和保障通风系统正常运行,还能快速排出煤矿巷道内部的粉尘。其次,管理人员还需合理做好通风量的设计安排,对各个通风口的排风量进行合理分配,才能有效预防巷道内产生粉尘或降低粉尘浓度,从而不断提升煤矿巷道内部的空气质量,推动煤矿巷道掘进和开采活动顺利开展[2]。
2.1.2 通过煤层注水和打眼锚杆支护作业进行防尘
煤层注水指的是在煤层进行钻孔,然后,在钻孔中注入大量的压力水和注水增强剂水溶液,以不断增大煤体含水量,防止煤体破碎散发灰尘,这样可起到良好的防尘效果。
打眼锚杆支护作业则是先采用湿式液压钻机进行打眼,以尽量减少打眼过程中产生的粉尘和煤尘,然后采用干式孔口捕尘器及干式打眼配套进行捕尘,这种综合捕尘方法不仅能提高捕尘效率,且操作快捷灵活和安全可靠。
2.2 煤矿掘进巷道降尘技术方法
2.2.1 喷雾降尘技术
喷雾降尘技术指的是在巷道内装设喷雾装置,用水雾喷洒对巷道粉尘进行捕捉,并使粉尘密度增加而使其下沉,也可直接利用喷雾装置将水喷洒在煤堆和岩堆上,使粉尘湿润沉积,从而避免巷道内出现尘土飞扬现象。利用该技术进行巷道除尘时,一般采用压力为8~22 MPa的高压喷雾装置,该装置不仅具有良好的喷雾性能和降尘效果,同时也易于操作和维护,且耗水量较低。
2.2.2 煤层注水降尘技术
煤层注水降尘技术是目前最常用的巷道降尘技术之一,指的是先对煤层进行钻孔,钻孔位置一般选择在煤层层理进行,并在煤层中注入大量压力水(注水压力控制为12~14MPa)和注水增强剂水溶液,以不断增大煤体含水量,这样可有效防止煤体破裂散发灰尘。在确定注水孔过程中,还需全面分析孔深、孔径、布孔数量及封孔器尺寸等,一方面需确保煤层注水湿润面积充足,另一方面还需煤层注水工艺与巷道掘进工艺互相融合,并随着巷道掘进过程不断推进煤层注入,每掘进15~20 m需进行一轮钻孔注水。
2.2.3 净化水幕降尘技术
净化水幕降尘技术指的是通过组装多个高压喷嘴形成一道净化水幕,然后在割煤作业过程中打开水幕进行洒水,可达到良好的降尘效果。在实际应用过程中,一般在巷道内距离工作面2~25 m处安装净化水幕,也可在出风口2~3 m处再装设一道净化水幕,使工作面粉尘连续经历两道水幕,可将工作面的大量粉尘去除。另外,为达到全面的除尘效果,还可在工作面装设除尘器,一般选择铜质风机叶片配套除尘器,除尘器的电动机需设置在除尘器内部,这样不仅能确保电动机运行安全,同时还能避免电动机沾染粉尘。该除尘器可喷洒水雾,使气流中的粉尘颗粒大面积湿润,密度增加,从而使得粉尘颗粒下沉到过滤网上,再通过过滤网将粉尘过滤到旋流脱水段,在旋流脱水段高速旋转离心力作用下可促进粉尘分解。最后,使粉尘与水会形成泥浆经污水管道排放出去,另外,风机还能引入干净空气到巷道中,为巷道营造良好的空气环境[3]。
3 结语
粉尘是一个伴随着煤矿巷道掘进工作生命周期全过程的隐形灾害,这些粉尘主要源于煤矿巷道掘进采掘环节和装运环节,可分为岩尘和煤尘两种类型。其中,大量的岩尘和煤尘均可降低煤矿巷道的能见度,而吸入大量煤尘则可增加煤矿巷道掘工作人员职业病的发生概率,同时遇明火还会引发煤矿巷道出现爆炸风险,因此,就需要相关人员积极探索煤矿掘进巷道防尘与降尘技术方法,如构建通风系统进行防尘、通过煤层注水和打眼锚杆支护作业进行防尘,并采用喷雾降尘技术、煤层注水降尘技术、净化水幕降尘技术,才能有效预防煤矿巷道内产生大量粉尘和降低巷道内粉尘浓度,从而保证工作人员的人身安全和确保煤矿巷道掘进工作顺利进行。
参考文献
[1]赵建文.煤矿井下巷道掘进中的安全问题[J].能源与节能,2020(4):156-157.
[2]贾龙斌.煤矿巷道掘进的综合降尘与防尘关键技术分析[J].当代化工研究,2020(2):19-20.
[3]寇一丁.煤矿掘进巷道防尘与降尘技术方法研究[J].内蒙古煤炭经济,2019(18):145-146.