趙懷東
(山西焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司,太原 030024)
煤塵突出與爆炸作為礦井五大自然災(zāi)害之一,其危害僅次于瓦斯突出與爆炸,這充分說明煤塵危害的嚴(yán)重性。煤塵不僅污染井下作業(yè)環(huán)境,使作業(yè)場所能見度降低,還能夠引起職業(yè)病,嚴(yán)重危害職工身體健康,而且對勞動效率和操作安全影響較大。因此,搞好礦井防塵工作,對改善勞動條件,防止礦塵危害,保障職工身體健康,保證礦井安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。
從煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)分析,井下主要產(chǎn)塵點(diǎn)為各個工作面及運(yùn)輸煤炭途經(jīng)的工作面順槽、采盤區(qū)集中運(yùn)煤巷以及主要運(yùn)輸大巷的各個轉(zhuǎn)載點(diǎn)。
1)主要運(yùn)輸大巷及轉(zhuǎn)載點(diǎn)。大型礦井的皮帶運(yùn)輸一般均設(shè)在進(jìn)風(fēng)巷,與風(fēng)流方向相反,皮帶運(yùn)輸在轉(zhuǎn)載點(diǎn)處非常容易造成煤流中的粉塵再次飛揚(yáng),皮帶巷的粉塵會隨著風(fēng)流再次進(jìn)入工作面,加大工作面粉塵濃度,直接危害煤礦職工的身體健康。
井下各轉(zhuǎn)載點(diǎn)采用的是轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧,一般只有1~2個噴嘴,而且運(yùn)輸巷只在巷道皮帶機(jī)頭處設(shè)置一道手動的風(fēng)流凈化水幕,由于井下水壓力不足、噴嘴堵塞等原因,造成各轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧霧化效果差,風(fēng)流凈化水幕不能覆蓋運(yùn)輸大巷的全斷面,而且礦井井下的各轉(zhuǎn)載點(diǎn)、皮帶巷噴霧一般均采用人工手動噴霧裝置,由于管理不到位等因素,在運(yùn)煤過程中,手動噴霧不能完全做到即運(yùn)即開,使轉(zhuǎn)載點(diǎn)的噴霧裝置形同虛設(shè),降塵效果差,不能有效治理井下粉塵,降低運(yùn)輸大巷和轉(zhuǎn)載點(diǎn)的粉塵濃度。另外,如果噴霧長時間開啟,雖然在一定程度上起到了降塵的效果,但會造成巷道局部地段積水,影響礦井的生產(chǎn)。
2)綜采工作面。綜采工作面采用的一般是靜壓水,水壓壓力低,只有0.6~0.7 MPa,造成綜采割煤機(jī)內(nèi)外噴霧壓力不足,霧化效果差,噴霧霧流不能全斷面罩住滾筒;采用的架間噴霧一般為手動噴霧,5個支架安設(shè)一組噴霧,且噴嘴霧化效果差,不能全斷面封閉工作面,造成綜采工作面產(chǎn)塵量大,進(jìn)回風(fēng)巷的風(fēng)流凈化水幕均為手動,不能正常使用。
3)綜掘工作面。綜掘工作面一般采用的是長壓短軸的通風(fēng)方式,抽風(fēng)機(jī)的除塵效果勉強(qiáng)可以滿足工作面的要求,抽風(fēng)機(jī)出風(fēng)口排出的粉塵量非常大,而出風(fēng)口只有一個噴嘴,不能有效的除塵,致使回風(fēng)巷能見度低,容易造成在回風(fēng)流內(nèi)工作的人員出現(xiàn)誤操作,對安全工作不利。
4)炮掘工作面。炮掘工作面一直沒有有效的防塵設(shè)施,只有一道手動的風(fēng)流凈化水幕,炮掘工作面的施工單位主要為外包隊(duì)組,防塵意識淡薄,不能正常的使用防塵設(shè)施,使工作面的防塵工作陷入了被動的局面。
1)主要運(yùn)輸大巷及轉(zhuǎn)載點(diǎn)。轉(zhuǎn)載點(diǎn)將原來的單噴嘴靜壓供水噴霧改為多噴嘴風(fēng)水噴霧,一是通過增加噴嘴個數(shù),擴(kuò)大了噴嘴的霧化面積,有效地覆蓋了煤流斷面;二是通過高壓風(fēng)的作用增強(qiáng)了霧化效果,并將原來的鐵管連接改為膠管連接,防止大塊煤矸通過時損壞噴霧裝置,降低了硬化噴嘴的損壞頻率;在長距離運(yùn)輸巷道的區(qū)段增設(shè)紅外線自動噴霧裝置,使遠(yuǎn)距離運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的大量粉塵得到有效控制,并在低洼處施工水倉,解決了巷道積水的問題。
2)綜采工作面。綜采工作面引進(jìn)了移架自動噴霧裝置,它可以在機(jī)組割煤后移架的過程中自動噴出水幕,解決了手動人為操作不能正常使用的弊病;另外機(jī)組前搖臂呈螺旋狀,在割煤并向工作面溜子推煤的過程中,前搖臂的下方以及推煤處的粉塵產(chǎn)塵量非常大,該處機(jī)組噴霧不能覆蓋,為死角地段,為此,可以引進(jìn)二次負(fù)壓降塵裝置以及配套的噴霧泵,不僅保證了工作面的水壓問題,而且針對性地解決了死角地段大量產(chǎn)塵的根源;但在實(shí)施過程中,由于噴霧泵的壓力達(dá)到5~7 MPa,高壓水進(jìn)入機(jī)組后,容易進(jìn)入軸承,損壞機(jī)組的搖臂,使得機(jī)組不能正常割煤,若將壓力調(diào)低,機(jī)組噴霧裝置的壓力又明顯的不足;針對這一問題,可以根據(jù)工作面各個設(shè)備對壓力的不同需求,在原來防塵管路的基礎(chǔ)上,增設(shè)了一趟高壓管分開供水,即風(fēng)流凈化水幕、機(jī)組冷卻水、破碎機(jī)以及各個轉(zhuǎn)載點(diǎn)采用原來的靜壓管路進(jìn)行供水,二次負(fù)壓降塵裝置、機(jī)組內(nèi)外噴霧、移架自動噴霧則用高壓管路中的高壓水,解決了由于壓力需求不同引起的沖突。
3)綜掘工作面。綜掘工作面將抽風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的一個噴霧改為環(huán)形噴霧,將噴嘴增加至6~8個,有效地降低了抽風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的粉塵,并在抽風(fēng)機(jī)出風(fēng)口后10~20 m處加設(shè)一道風(fēng)流凈化水幕,大大地降低了回風(fēng)巷中的粉塵濃度。
4)炮掘工作面。炮掘工作面可以使用江蘇常熟生產(chǎn)的放炮自動噴霧,但是該裝置存在體積大,移動不方便,且需要接電纜、綜保,作業(yè)工序煩鎖等諸多不利因素;也可以使用湖南盛大的一體化放炮聲控裝置,它的優(yōu)點(diǎn)是體積小、重量輕、移動方便、可充電,充一次電可以使用2~3個月,不需要接電纜和綜保,避免了放炮自動噴霧電纜敷設(shè)、設(shè)備失爆及來回挪移造成電纜線混亂的問題。
通過以上一系列的技術(shù)改進(jìn)措施,粉塵濃度得到了有效的控制,結(jié)果如表1所示。從表1數(shù)據(jù)可以看出,采取措施后,井下主要作業(yè)場所的粉塵濃度均有一定程度的降低,而且部分地段降低比例較大,降塵作用非常明顯。
隨著各級管理部門對煤礦安全生產(chǎn)的日益重視,進(jìn)一步體現(xiàn)“以人為本”的安全管理指導(dǎo)思想,特別是《中華人民共和國職業(yè)病防治法》的實(shí)行,國家對職業(yè)病的防治上升到了法律的高度,改善作業(yè)環(huán)境,保證職工身心健康,預(yù)防職業(yè)病發(fā)生,是煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的必然趨勢。因此,對井下防塵設(shè)施所采取地一系列有效的技改措施,在各類礦井中均具有極高的推廣應(yīng)用價值。
表1 各主要產(chǎn)塵點(diǎn)技術(shù)改進(jìn)措施前后粉塵濃度比較