煤矿粉尘危害及综合防尘技术探讨

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷11期   作者:侯国飞
[导读] 矿井粉尘防治与施工人员的人身安全以及煤矿生产的安全性息息相关,粉尘治理技术急需得到升级与改善。

        侯国飞
        泊江海子煤矿,通风综合队,017000
        
        摘要:矿井粉尘防治与施工人员的人身安全以及煤矿生产的安全性息息相关,粉尘治理技术急需得到升级与改善。矿井所有施工流程中,均会出现众多的粉尘。矿井粉尘造成的损害较大,不仅影响身体健康导致肺部急病,还可能造成众多的安全事故,给施工仪器与施工人员带来重大的损害。所以,需要加强矿井粉尘治理工作,应用综合防尘技术,有效的规避与处理粉尘造成的损害,营建优越的施工条件。
        关键词:煤矿;粉尘危害;综合防尘技术
        引言
        煤矿粉尘治理是事关职工生命健康和矿井安全生产的基础工作,粉尘防治技术是亟待解决的技术难题。在煤矿各个生产环节,都会产生大量粉尘。煤矿粉尘有很大的危害性,不但危害生命健康,引起尘肺病,还可能引起燃烧和爆炸等恶性事故,造成设备损坏、人员伤亡。因此必须强化煤矿粉尘防治工作,采取综合防治技术措施,预防、控制粉尘危害和事故,创造良好的作业环境。
        1煤矿粉尘的概述
        1.1煤矿粉尘
        在煤矿生产过程中,伴随着煤和岩石破碎产生和形成的煤粒、岩粒和其他固体物质的微小颗粒称为煤矿粉尘。粉尘有浮尘、落尘两种存在状态,二者可以相互转换。煤矿粉尘一般指的就是在空气中能较长时间处于悬浮状态下的浮尘。粉尘按成分可分为岩尘、煤尘和水泥尘等。
        1.2煤矿粉尘的产生及分布
        煤矿生产作业的各个环节都能产生粉尘,如钻探、爆破、截割、支护、装载、落煤、运输、提升及设施构筑等。主要是在采掘、喷浆、运输、装载等作业场所产生。其中采掘工作面产尘最多,约占70%-80%;其次是运输装载系统,约占10%-15%;喷浆作业点约占5%-10%;其他作业点约占2%-5%。
        2煤矿粉尘危害
        2.1煤矿巷道掘进中粉尘来源
        (1)实际开展矿井巷道施工过程中,往往会出现坚硬以及体积较大的矿层岩壁,此种情况下则必须采用爆破的方法促进矿井巷道开采工作的进行。但是在矿井中开展爆破施工可能会破坏岩层的构造,在此种情况下可能出现众多体积较小的粉尘,并且留存的时间较长,由于应用频次的增加也会使粉尘的范畴扩大,出现的粉尘同样会增多。此类粉尘会在很大程度上影响施工工人的身体健康,使得施工工人出现肺部疾病,从而影响矿井施工的安全性与施工效率。(2)因为矿井巷道施工期间必须保证施工作业的安全性,所以在矿井巷道施工期间必须关注支护工作的开展。开展矿井巷道施工掘进期间,往往会使用锚杆与锚索等工具。不过,因为施工环境的约束,从而造成水压较低的情况出现,同时会增加巷道粉尘数量。若是空气中粉尘数量较多,会在一定程度上损害矿井施工人员的身体健康,既会增加矿井单位投入的资金,并且还会阻碍框架内高单位的发展与进步。
        2.2煤矿采掘中粉尘的危害
        (1)施工期间产生众多的粉尘,少量粉尘会吸附在表面与矿壁上,少量粉尘悬浮到空气中,此类粉尘可能影响施工人员呼吸系统,长时间在这种条件下开展工作,可能造成呼吸系统发生病变。(2)煤矿内部悬浮的粉尘较多,可能造成矿井内部温度较高,甚至造成爆炸问题出现,严重的影响矿井施工的安全性。(3)若是空气中粉尘占比较高可能影响施工区域的能见度,此种情况机会影响矿井的施工效率,同时造成安全问题出现。(4)矿井施工过程中会应用到各种自动化仪器,粉尘含量较高会影响其正常运转,并且对其造成损坏,缩短使用寿命。
        3煤矿综合防尘技术及措施
        3.1通风除尘
        通风除尘就是利用矿井通风系统,稀释和排出矿井空气中的粉尘,防止粉尘过量积聚、浓度超限。搞好通风工作,是取得良好防尘效果的重要环节。

掘进面通风除尘方法及措施:①最常用的是利用局部通风机通风方法,该通风方法有压入式、抽出式、混合式三种,一般采用混合式;②控制含尘气流向外扩散技术,如附壁风筒、高压风屏蔽;③长压短抽除尘系统与掘进机、除尘器配套综合降尘;④采取导风措施,可设置风障或使用空气流动式喷水器导风,隔离粉尘。综采面通风除尘方法及措施:①选择最佳通风参数,保证通风排尘效果;②改变工作面通风系统或风流方向,采用顺煤流方向通风即下行通风能极大减少工作面粉尘浓度);③安设简易通风设施,减少漏风、保证风量供给,主要有设置采空区风帘、人行道风帘、采煤机隔尘帘幕等方法。
        3.2湿式除尘
        湿式除尘是用水(或其他液体)接触悬浮于空气中的尘粒而捕捉粉尘,目前在矿井综合防尘技术中应用较为广泛,具有设备简便、容易操作、除尘效果好等优点,但也会使工作场所湿度增加,影响工作环境和原煤质量。
        3.2.1喷雾降尘
        喷雾降尘是水流在喷雾器(又称喷嘴)的旋转、冲击作用下雾化成微细水滴喷射。目前常用的喷雾降尘技术有:①采掘机组喷雾,主要有内外喷雾降尘、径向雾屏降尘、高压喷雾负压降尘以及含尘气流控制降尘等;②转载点喷雾降尘,即在转载点设置防尘罩,在罩内安设喷嘴喷射,净化落煤点浮尘;③架间喷雾,即在支架的前探梁、架间前后、放煤口安装喷嘴,实现升、降、移架时同步喷雾降尘。
        3.2.2洒水降尘
        洒水降尘是用水湿润沉积煤尘,使煤尘凝结成较大颗粒能附着在煤岩表面,保证装运时不易飞起。一般的洒水降尘(低压)效果差、耗水量大,目前出现了高压洒水(水压大于9810kPa)的新工艺,使洒水降尘措施更加完善。净化风流净化风流就是在工作面或巷道内安装捕尘设施构筑降尘屏障,使含尘空气(风流)得到净化。目前常用净化水幕、捕尘网和湿式除尘装置。①净化水幕。利用安装在巷道、工作面顶帮的多个喷嘴射出的水流形成全断面水幕起到净化进风风流和降低回风风流粉尘浓度的效果。目前净化水幕有微孔喷雾、喷嘴喷雾、细水喷雾、风水联动喷雾等具体形式,有手动式、光电式、触控式、机械传动式等各种控制方式。水幕降尘率能达到70%~95%。②捕尘网。即在巷道内安设能通过风流同时还能捕集粉尘的网,它一般和水幕、喷雾配合使用。③湿式除尘装置(集尘器或捕尘器)。该装置是通过尘粒与液滴碰撞进行除尘。目前我国有SCF系列除尘风机、KGC系列掘进机除尘器、TC系列掘进机除尘器、MAD系列风流净化器等湿式除尘器。
        3.3净化风流
        净化风流就是在工作面或巷道内安装捕尘设施构筑降尘屏障,使含尘空气(风流)得到净化。目前常用净化水幕、捕尘网和湿式除尘装置。①净化水幕。利用安装在巷道、工作面顶帮的多个喷嘴射出的水流形成全断面水幕起到净化进风风流和降低回风风流粉尘浓度的效果。目前净化水幕有微孔喷雾、喷嘴喷雾、细水喷雾、风水联动喷雾等具体形式,有手动式、光电式、触控式、机械传动式等各种控制方式。水幕降尘率能达到70%~95%。②捕尘网。即在巷道内安设能通过风流同时还能捕集粉尘的网,它一般和水幕、喷雾配合使用。③湿式除尘装置(集尘器或捕尘器)。该装置是通过尘粒与液滴碰撞进行除尘。目前我国有SCF系列除尘风机、KGC系列掘进机除尘器、TC系列掘进机除尘器、MAD系列风流净化器等湿式除尘器。
        3.4个体防护
        个体防护是指佩戴防尘用具过滤、净化含尘空气,从而能呼吸到清洁空气。个体防尘用具主要有防尘面罩、防尘帽、防尘口罩、防尘呼吸器等。随着科学技术的进步,现在已研制出自吸过滤式防尘口罩、动力送风过滤式防尘面具(送风口罩、气流安全帽)、压风呼吸器等先进防护用具。
        结语
        对煤矿巷道掘进的综合降尘与防尘技术研究,有利于促进煤矿巷道掘进的降尘与防尘技术水平提升,有效预防和控制煤矿巷道掘进中粉尘危害和影响,确保煤矿开采与掘进作业的安全性和高效性。
        参考文献
        [1]姚德标.煤矿巷道掘进的综合降尘及防尘探究[J].价值工程,2019,38(30):131-132.
        [2]张彪.煤矿掘进工作面综合防尘技术的实践与应用研究[J].科技风,2019(30):21.
        [3]王娇娇.煤矿采煤作业粉尘检测及喷雾降尘技术研究[D].西安科技大学,2018.
        [4]苟敏敏.浅析矿井综合防尘技术[J].技术与市场,2017,24(12):176+179.
       
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