王小汀
(中煤平朔集團井工二礦,山西 朔州 036000)
煤礦的粉塵系主要有煤塵、巖塵以及其他一些有毒有害粉塵的總稱,整個文章對煤礦的防塵技術(shù)綜合進行了相關(guān)的概述,以及對防塵措施的必要性和現(xiàn)在科技的發(fā)展都進行了闡述。通過科學(xué)的分析以及集合自身的實際情況所得出的經(jīng)驗,對采礦礦井礦塵的主要采取的措施進行研究及探討。
煤礦粉塵是指在煤礦的生產(chǎn)以及運輸過程中所產(chǎn)生的各種礦材料的細(xì)微顆粒的總稱,礦塵的危害性極大,它不僅對環(huán)境的影響非常大,對工作環(huán)境的污染也非常嚴(yán)重??諝庵械V塵含量的增加,對礦工的身體健康帶來極大的危害,而且煤塵含量過高時遇到火星也會爆炸,會造成重大的人員傷亡事故[1]。
粉塵都具有一定的吸水性,煤礦粉塵也不例外。粉塵吸水的性質(zhì)會隨著周圍環(huán)境壓力的增加而增加,會隨著周圍環(huán)境溫度的增加而降低;有些粉塵吸收水份之后便會形成不溶于水的硬垢,而這種硬垢會造成機器的堵塞最終會導(dǎo)致除塵系統(tǒng)出現(xiàn)故障或失靈。
粉塵對員工的身體健康也會造成很大的危害。進礦工作的人員由于長期吸入含有較高濃度粉塵的空氣,會引起肺部彌漫性進行性纖維化為主的全身疾病,長期吸入帶有高濃度煤塵的空氣,會對人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)及消化系統(tǒng)等等起到不良的作用。
只要有采礦的開采,在進行作業(yè)過程中就一定會產(chǎn)生煤塵,由于在礦井內(nèi)生產(chǎn)過程中作業(yè)的環(huán)境空間有限,以及在井內(nèi)由于各種因素的限制通風(fēng)不是太順暢,致使粉塵無法散去,最終增加了工作環(huán)境空氣中粉塵含量的濃度。長期在這樣含有高濃度的煤塵工作環(huán)境下,對員工的身體健康造成很大的危害,極易引發(fā)呼吸道感染、塵肺病等一些呼吸道疾病,而且由于工作環(huán)境特殊,空氣煤塵較多,井內(nèi)光線較暗,在低能見度容易受傷和錯誤的操作,極易引起安全事故。不僅如此,當(dāng)煤塵的濃度達到一定高度,極易觸發(fā)爆炸現(xiàn)象,對礦山安全造成很大威脅。因此,確保礦井安全生產(chǎn)要為員工提供一個安全可靠的保證,必須搞好綜合防塵工作,采取有效地防塵措施,提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率的全面工作。
目前煤礦的粉塵主要包括煤塵和巖塵兩大類。煤塵的產(chǎn)生主要是由于采掘工作面生成的,由煤層在采煤機以高速切割煤體以及煤流 的運動中產(chǎn)生的,同時在煤炭的裝載、運輸、火災(zāi)礦井通風(fēng)中產(chǎn)生。而巖塵主要是在巖石巷道掘進這一過程中產(chǎn)生的。煤礦的粉塵產(chǎn)生的因素主要有自然因素和技術(shù)因素兩大因素產(chǎn)生的,對礦井粉塵的防治措施應(yīng)進行加強[2]。
我國的礦井作業(yè)中,回采工作面會產(chǎn)生大量的粉塵,為了減少回采工作面所產(chǎn)生的粉塵量,所采取的措施為預(yù)先濕潤煤體,除此之外,還有多種防塵措施:桶預(yù)先濕潤煤體一般,在采煤的機械上設(shè)置安裝合理的噴霧系統(tǒng);不同的機械設(shè)備應(yīng)以該機械設(shè)備所具備的特點來設(shè)置噴霧系統(tǒng),例如自移式液壓支架設(shè)置安裝架間的噴霧系統(tǒng),這樣就可以降低在移架過程中所產(chǎn)生的粉塵的濃度;在通風(fēng)這一方面,采用最有利于排塵的的排塵風(fēng)速以及最合理的通風(fēng)技術(shù)來排塵。最佳風(fēng)速隨著煤的所含水分的增加而提升。采用了合理的通風(fēng)風(fēng)速和通風(fēng)技術(shù),可以有效地降低回采工作面所產(chǎn)生的粉塵濃度。
在煤礦的運輸過程中,要不斷地對煤礦進行灑水噴霧的防塵措施,同時在卸煤點也應(yīng)安裝適當(dāng)?shù)膰婌F裝置,在易于產(chǎn)生煤粉的加工地點都應(yīng)采取灑水噴霧的措施,例如煤礦的主要運輸巷道、礦內(nèi)主要的回風(fēng)巷道,除此之外上下山和正在掘進的巷道中也要安設(shè)防塵灑水管路。并設(shè)置閥門,以便清晰巷道時使用。
在通風(fēng)這一方面,應(yīng)連續(xù)不斷地向礦井內(nèi)以合理的風(fēng)速進行供風(fēng),以此來滿足井下用風(fēng)地點的風(fēng)量,確保不會出現(xiàn)局部地點供風(fēng)不足的問題。除此之外還有一些輔助性的防塵措施。在作業(yè)環(huán)境方面進風(fēng)巷道、回風(fēng)巷道應(yīng)設(shè)置水幕用來凈化風(fēng)源和被高濃度粉塵污染的空氣,對巷道壁以及風(fēng)筒進行清潔處理,防止煤塵二次揚塵。在工作人員方面必須配備多層高效防塵口罩以維護工作人員的健康。
煤塵的防治應(yīng)結(jié)合煤礦的自身特點,這樣才能對煤礦的粉塵進行更好的控制。防塵技術(shù)主要在以下幾個方面進行:
1)煤層注水消塵。從現(xiàn)我國煤礦開采的實際情況來看,礦井內(nèi)所產(chǎn)生煤塵的主要是在開采煤層的整個過程中所產(chǎn)生的煤屑等灰塵,為了減少在開采過程中煤塵的產(chǎn)生,應(yīng)該在煤層的開采過程中以及在煤層開采之前,采取煤層注水的方式,降低整個煤層的干燥度以及溫度,使煤層產(chǎn)生的灰塵全部吸水且溶于水,大大降低了煤層在開采的過程中所產(chǎn)生的煤粉的量。從目前的實際情況來看。煤層注水取得了顯著的效果。
2)濕式鉆眼。常常出現(xiàn)產(chǎn)生大量煤塵的情況除了在煤層開采時會出現(xiàn)。在墻壁鉆眼的過程中同樣也會出現(xiàn)大量的粉塵,墻壁在鉆眼的過程中出現(xiàn)的煤塵同開采過程中出現(xiàn)的煤塵一樣不但危害到了整個生產(chǎn)的安全性,同時還對工作人員的身體健康造成較大的危害。因此,應(yīng)該同煤層開采過程的注水一樣,在墻壁鉆眼的過程中,應(yīng)對所鉆眼的位置不斷地進行濕潤噴水,使得鉆眼的過程中所出現(xiàn)的粉塵受到水的壓力得以控制[3]。
3)水炮泥封孔。在礦井中進行爆破時也會由于爆破會產(chǎn)生火花,并且在爆破的那一瞬間礦井內(nèi)的壓力會瞬間增大,如果此時礦井內(nèi)空氣中的粉塵含量過高,極易引發(fā)爆炸等安全事故。為了解決這一問題在炮眼爆破時候,應(yīng)用水泡泥封堵炮眼,使爆破過程中飛濺的水汽能夠壓住礦井內(nèi)的灰塵,起到降低灰塵,提高礦井濕度的目的,保證礦井生產(chǎn)的安全性,提高爆破質(zhì)量,消除爆破帶來的安全隱患。
4)噴霧灑水。除了生產(chǎn)過程粉塵控制的操作,而且在生產(chǎn)過程中,使用噴霧設(shè)備,生產(chǎn)的礦山環(huán)境噴霧水處理,確保整體的濕度需求,有效地消除礦塵,這樣灰塵濃度得到及時的控制,避免灰塵聚集的發(fā)生和引起爆炸。目前,噴淋噴水滅火系統(tǒng)是一種有效的除塵方法,煤礦生產(chǎn),并取得積極成果。
5)凈化風(fēng)流。一般是在采礦工作面氣流的回風(fēng)流時,至少30m兩個水幕表面距離、水幕能夠覆蓋整個部分的氣流,爆破后的爆破打開截止閥,噴淋時間不少于30min。用于凈化空氣。實際生產(chǎn)的煤礦,空氣是一種有效的凈化除塵方法,可以提高整個塵效果,改善內(nèi)部濕度,以滿足安全生產(chǎn)的需要。
6)沖洗巷壁、清掃和刷白巷道。設(shè)計要求的工作面爆破前后巷道的工作表面之間的距離必須在30m。在沖洗的過程當(dāng)中對巷道的各個部位都要沖洗一遍,水壓一般是0.3~0.4MPa的壓力。地下巷道應(yīng)定期清潔,尤其是容易灰塵沉積的隧道,防止灰塵含量過高。主要地下巷道要進行定期清理,這樣不僅可以保證通風(fēng)的舒暢還能夠降低巷道內(nèi)灰塵的含量,地下巷道的刷白一般每半年刷一次。
7)確定合適的風(fēng)量、風(fēng)速。在煤礦的生產(chǎn)過程中,需要更換礦井內(nèi)的空氣。如果氣流太大,風(fēng)速過高,將導(dǎo)致煤礦的灰塵吹到空氣中,對煤礦的生產(chǎn)經(jīng)營以及人員的安全造成更大的影響?;趯@種情況的考慮,在煤礦通風(fēng)的過程中,應(yīng)控制適當(dāng)?shù)娘L(fēng)力和風(fēng)速,確保風(fēng)力和風(fēng)速可以滿足實際生產(chǎn)需求,但也不是使用過大的風(fēng)力。
8)礦井生產(chǎn)過程中注重落實防塵措施。批煤和巖石灑水噴霧落塵,采工作面煤之前,為了確保有效水分,有效防止灰塵應(yīng)該是煤堆的破裂后10至15升每立方米的澆水。運輸在所有復(fù)制和卸貨點安裝噴嘴和采礦工作面恢復(fù)氣道應(yīng)該安裝氣流清洗水幕,水幕的巷道部分。主要運輸巷道帶式輸送機斜巷(平),主要返回氣道和下山巷道、工作面順槽在鋪設(shè)管道的灰塵應(yīng)每50~60m安裝沖洗的巷道支管和閥門。爆破粉塵的主要鏈接,它可以使粉塵在空中飛舞,爆破開采工作面應(yīng)盡可能使用濕鉆,使用水炮,爆破前后應(yīng)清洗噴煤壁和爆破粉塵。沖洗水控制在15L/min,每個噴5L/min[4]。
從各個角度來考慮都應(yīng)不斷提高礦井防塵的意識,不斷降低作業(yè)環(huán)境中的煤塵濃度,不僅可以減少對工作人員身體健康的危害,對環(huán)境的保護也是有很大的作用。通過對礦井實際生產(chǎn)情況的了解來看,根據(jù)不同的情況不同的過程選擇最合適的防塵技術(shù),盡可能的減少礦井內(nèi)部礦塵的量,對提礦井的生產(chǎn)力效率有很重要的意義。
[1] 朱懷龍,周計彬,高輝.柳泉煤礦綜合防塵方法的研究與實踐[J].采礦技術(shù),2011(1):17.
[2] 馬建梁.地方小煤礦綜合防塵方法[J].煤炭技術(shù),2005(9):20-21.
[3] 劉清江.煤礦井下綜合防塵的幾種治理方法[J].煤炭技術(shù),2009(8):30.
[4] 姚金林.綜采工作面注水防塵研究[J].湖南科技大學(xué)學(xué)報,2004(4):46-47.