紀(jì)小奇

摘要：長(zhǎng)期以來，粉塵治理始終是礦井安全生產(chǎn)的難題之一。目前隨著我國(guó)能源戰(zhàn)略的深入，現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)率得到很大的提高，但隨之粉塵問題也越來越嚴(yán)重，它不僅影響礦井工人的身心健康。造成塵矽病的同時(shí)；也由于積聚達(dá)到爆炸下限，帶來爆炸的危險(xiǎn)。因此世界各國(guó)紛紛制定有嚴(yán)格的粉塵濃度標(biāo)準(zhǔn)，以此來維護(hù)工人身體健康和礦井安全。了解煤塵產(chǎn)生的原因，如何采取有效措施控制粉塵的產(chǎn)生以及采取何種除塵技術(shù)是礦井可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，也是我國(guó)現(xiàn)代化礦井中保證職工身體健康迫在眉睫的問題。

關(guān)鍵詞：煤塵；掘進(jìn)；粉塵治理

在機(jī)械化采掘作業(yè)、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載過程中，都會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，危害嚴(yán)重，目前的防降塵技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了日益嚴(yán)重的塵害治理需要，為適應(yīng)煤礦發(fā)展，建立安全清潔的作業(yè)環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤塵的控制，掘進(jìn)工作面的粉塵防治技術(shù)的研究成果，指出了下一步我國(guó)粉塵防治技術(shù)的發(fā)展方向。

一、產(chǎn)生煤塵的原因與危害

(一)煤塵的產(chǎn)生

在煤礦采掘過程中，如鉆眼、爆破、掘進(jìn)及采煤作業(yè)，頂板管理。煤的裝運(yùn)等各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，而不同的礦井由于煤、巖地質(zhì)條件和物理性質(zhì)的不同，采掘方式、作業(yè)方法、通風(fēng)狀況和機(jī)械化程度的不同，粉塵的產(chǎn)生情況也不大相同，采掘工作面的機(jī)械化程度越高，煤塵的產(chǎn)量相應(yīng)也就越大。

(二)煤塵的危害

粉塵，一般是指礦物開采或加工過程中產(chǎn)生的微細(xì)固體集合體，它或沉積于井巷四壁，或懸浮于井巷空間。具有很大的危害性，煤礦工人長(zhǎng)期吸入，輕者會(huì)患呼吸道疾病，重者會(huì)患矽肺病。煤塵還具有爆炸性，給煤礦安全生產(chǎn)帶來很大的威脅。煤塵濃度較高時(shí)會(huì)降低作業(yè)場(chǎng)所的能見度，導(dǎo)致誤操作，增加傷工事故的發(fā)生。另外，煤塵還加速機(jī)械的磨損，縮短精密儀器的壽命。

二、掘金工作面煤塵的防治方法

掘進(jìn)工作面煤塵防治主要從煤塵的產(chǎn)生、降塵、除塵及個(gè)人勞動(dòng)保護(hù)4個(gè)方面入手，一是施工前對(duì)掘進(jìn)巷道進(jìn)行注水，或是采取合理的工藝來降低煤塵的產(chǎn)生；二是在煤塵產(chǎn)生地點(diǎn)使用噴霧或除塵裝置進(jìn)行降塵工作：三是在主要巷道進(jìn)行灑水等工作增加作業(yè)場(chǎng)所的空氣濕度，達(dá)到除塵目的：最后，是職工佩戴過濾口罩等勞動(dòng)保護(hù)，減低煤塵對(duì)職工健康的危害。

我國(guó)現(xiàn)階段掘進(jìn)工作面防塵技術(shù)主要有以下幾種：

(一)煤層注水防塵技術(shù)；由于掘進(jìn)速度較快，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施困難，所以，掘進(jìn)煤層注水技術(shù)不適合現(xiàn)代化生產(chǎn)需要。

(二)合理選擇采掘機(jī)械的截割機(jī)構(gòu)，機(jī)掘工作面的粉塵，主要由下面幾個(gè)因素造成：1截割時(shí)礦體破碎產(chǎn)生的粉塵。2礦體下落或頂板冒落揚(yáng)起的粉塵，3裝運(yùn)和轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)帶動(dòng)礦體運(yùn)動(dòng)揚(yáng)起的粉塵，4通風(fēng)時(shí)由風(fēng)流吹起的粉塵，5其它作業(yè)如人工裝擂、支護(hù)清幫、機(jī)器調(diào)動(dòng)等揚(yáng)起的粉塵。粉塵的多少主要是看掘進(jìn)機(jī)截割效果，如何更合理的設(shè)計(jì)截割機(jī)構(gòu)，是現(xiàn)階段煤礦機(jī)械研究的發(fā)展方向。

(三)噴霧降塵，對(duì)煤炭轉(zhuǎn)載，運(yùn)輸時(shí)產(chǎn)生的煤生。特別是在轉(zhuǎn)載點(diǎn)上，由于膠帶運(yùn)輸具有一定的速度，并且膠帶間存在一定的落差，煤塊在下落過程中做拋物線運(yùn)動(dòng)，細(xì)小粉塵受空氣阻力和巷道風(fēng)流的作用，會(huì)懸浮起來飛揚(yáng)在空中，并且隨風(fēng)流擴(kuò)散形成空氣污染。經(jīng)有關(guān)部門對(duì)礦井粉塵污染進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)載點(diǎn)附近粉塵濃度達(dá)225mg／m~3，嚴(yán)重超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(22mg／m~3)。因此研究轉(zhuǎn)載點(diǎn)附近粉塵的運(yùn)動(dòng)模式，如何采取有效措施控制粉塵的產(chǎn)生以及采取何種除塵技術(shù)是礦井可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，也是我國(guó)現(xiàn)代化礦井中保證職工身體健康迫在眉睫的問題?，F(xiàn)在普遍采用的噴霧降塵，利用承壓水噴霧沖壓落煤點(diǎn)煤塵，達(dá)到降塵效果。

①機(jī)械控制自動(dòng)噴霧降塵裝置。該類裝置的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，使用和維護(hù)方便而且降塵效果好。

②電器控制自動(dòng)噴霧降塵裝置。該裝置適用于煤礦轉(zhuǎn)載運(yùn)輸系統(tǒng)中不同的塵源，它是靠電器控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴霧。有光控、聲控、觸控、磁控等多種形式。

(四)炮掘工作面防塵，風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)或電煤鈷打眼是炮掘工作面持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)塵量高的工序。一般干打眼工序的產(chǎn)塵量占炮掘工作面總產(chǎn)塵量的80％～90％，濕式打眼時(shí)占40％～60％。所以，打眼防塵是炮掘工作面防塵的重點(diǎn)。

1、打眼防塵

①風(fēng)鉆濕式鑿巖。這是國(guó)內(nèi)外巖巷掘進(jìn)行之有效的基本防塵方法。

②干式鑿巖捕塵。在無法實(shí)施濕式鑿巖作業(yè)時(shí)，如巖石遇水會(huì)膨脹、巖石裂隙發(fā)育、實(shí)施濕式防塵效果差等情況下，可用干式孔口捕塵器等干式孔口除塵技術(shù)。

③煤電鉆濕式打眼。在煤巷、半煤巷炮掘中，采用煤電鉆濕式打眼能獲得良好的降塵效果，降塵率可達(dá)75％～90％。

2、爆破防塵，爆破是炮掘工作面產(chǎn)塵最大的工序，采取的防塵措施主要有以下幾種：

①水炮泥。這是降低爆破時(shí)產(chǎn)塵量最有效的措施。

②爆破噴霧。這是簡(jiǎn)單有效的降塵措施，在爆破時(shí)進(jìn)行噴霧可以降低粉塵濃度和炮煙。

(五)機(jī)掘工作面通風(fēng)除塵

機(jī)掘工作面雖然采掘機(jī)械本身已有了相應(yīng)的防塵措施，但一些細(xì)微的粉塵仍然是懸浮于空氣中，尤其是掘進(jìn)機(jī)械化程度的不斷提高，產(chǎn)塵強(qiáng)度劇增，機(jī)掘工作面的產(chǎn)塵強(qiáng)度就大大高于炮掘工作面，用一般的防塵措施難于控制粉塵。因此國(guó)內(nèi)外研究了通風(fēng)除塵技術(shù)，以便有效地控制高濃度塵源。

1、通風(fēng)除塵系統(tǒng)。合理的通風(fēng)除塵系統(tǒng)是控制工作面懸浮粉塵運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散的必要條件，主要有3種通風(fēng)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外使用：長(zhǎng)壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)、長(zhǎng)抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)、長(zhǎng)抽短壓通風(fēng)除塵系統(tǒng)。

2、通風(fēng)除塵設(shè)備。濕式除塵風(fēng)機(jī)、濕式除塵器、袋式除塵器以及配套的抽出式伸縮風(fēng)簡(jiǎn)、附壁風(fēng)筒等是主要的通風(fēng)除塵設(shè)備。

3、通風(fēng)工藝的要求。壓、抽風(fēng)筒口相互位置的關(guān)系、壓抽風(fēng)量的匹配、局部通風(fēng)機(jī)安裝位置：抽出式局部通風(fēng)機(jī)與除塵局部通風(fēng)機(jī)的串聯(lián)要求是除塵對(duì)通風(fēng)工藝的要求。

(六)錨噴支護(hù)防塵

錨噴支護(hù)技術(shù)發(fā)展很快，它也是煤礦的主要產(chǎn)塵源之一。錨噴支護(hù)的粉塵主要來自打錨桿眼、混合料轉(zhuǎn)運(yùn)、拌料和上料、噴射混凝土以及噴射機(jī)自身等生產(chǎn)工序和設(shè)備。

針對(duì)這些產(chǎn)塵源，主要采取以下防塵措施：

1、打錨桿眼的防塵措施。打錨桿眼防塵的重點(diǎn)是解決打垂直頂板錨桿眼和傾斜角較大的錨桿眼時(shí)打眼過程的產(chǎn)塵。

2、噴射混凝土支護(hù)作業(yè)的防塵措施。改干噴為潮噴是降低噴射混凝土工序粉塵濃度最有效的措施。

三、煤塵治理要建立完善管理制度

加強(qiáng)對(duì)職工粉塵危害及控制技術(shù)的教育，通過多種途徑和形式，對(duì)員工進(jìn)行防塵知識(shí)教育，使職工充分認(rèn)識(shí)到粉塵對(duì)生命和健康的危害性，提高廣大職工參與防塵工作的積極性，并建立嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲制度和考核辦法，完善有關(guān)防塵技術(shù)資料，并分類建檔。主要包括有：

(一)防塵工作規(guī)劃、計(jì)劃及有關(guān)文件；

(二)防塵、測(cè)塵管理制度、措施、操作規(guī)程；

(三)防塵管路系統(tǒng)圖；

(四)工作面煤層注水臺(tái)帳；

(五)隔爆設(shè)施檢查記錄；

(六)巷道沖塵、刷白記錄；

(七)粉塵濃度匯總表、游離Sio2和分散度檢測(cè)報(bào)告單、測(cè)塵數(shù)據(jù)分析報(bào)告；

(八)煤塵爆炸性鑒定報(bào)告及煤炭自燃傾向性等級(jí)鑒定；

(九)水源水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告單；

(十)個(gè)體粉塵防護(hù)用品發(fā)放及使用情況表；

(十一)職工塵肺統(tǒng)計(jì)表。

礦井粉塵治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的任務(wù)，它不僅關(guān)系到職工的身心健康，而且還影響到煤礦的經(jīng)濟(jì)效益社會(huì)效益等一系列的問題，改善采掘工藝流程、通風(fēng)方式等，使粉塵產(chǎn)生量最小，是控制粉塵污染的有效途徑，采取有效的技術(shù)措施抑制和消除已產(chǎn)生和懸浮與空氣中的煤塵，是防治煤塵危害的根本方法，建立科學(xué)合理的防塵機(jī)制，是礦井防治粉塵的基本環(huán)境。