鄧天+++雷小博++楊曉敏
摘 要:采掘工作面是煤礦粉塵產生的源頭,是治理煤礦粉塵的關鍵。只有將采掘工作面煤礦粉塵控制在一定濃度范圍內,才能為煤礦井下各生產環(huán)節(jié)防治粉塵奠定堅實的基礎。文章結合胡家河煤礦實際情況,分析了該礦采掘工作面粉塵防治的若干問題,并針對性地提出了對策。
關鍵詞:采掘工作面;粉塵;防治;對策
引言
煤礦粉塵是指煤礦生產過程中產生的微細煤塵和巖塵的總稱,是混合性粉塵。其危害有三:一是導致采面空氣污濁,嚴重影響工人身體健康,長期呼吸有粉塵的空氣,引發(fā)肺?。欢歉邼舛确蹓m易發(fā)生煤塵爆炸事故;三是大量粉塵易造成工作面機械設備的損壞,降低其使用壽命。隨著煤礦機械化水平的不斷提高和放頂煤工藝的普遍推廣,產量極大提升,經濟效益增大,從而粉塵的濃度也是成幾何倍數的增加,粉塵治理難度不斷增大。如何消除粉塵,改善井下作業(yè)環(huán)境,保護礦工身體健康,降低粉塵爆炸事故發(fā)生率,是礦井災害治理的一大難題。
1 粉塵來源
要治理粉塵危害,需要知道其根源在何處,其主要來源包括以下幾個方面:(1)井下采煤工作面機組割煤時產生的煤塵;(2)井下采煤工作面放頂煤時產生的煤塵;(3)掘進機作業(yè)時產生的煤塵;(4)巖巷錨噴產生巖塵;(5)爆破巖塵;(6)井下鉆探粉塵;(7)井下運輸產生的粉塵;(8)其他作業(yè)粉塵。
2 采掘工作面除塵措施
粉塵防治可以三個方面入手,一是從源頭上消除粉塵危害,即消除采掘面煤塵;二是在傳播途徑上采用新技術減少粉塵;三是在個體防護上保護員工受粉塵危害的程度。粉塵防治的關鍵是在源頭上減少產塵量,采掘工作面是粉塵產生的源頭,只有在采掘工作面上將粉塵控制住,才能為以后的各道生產工序的防治粉塵打下基礎。
2.1 采面除塵措施
綜放工作面主要產塵源是煤機在運行、拉架移架、清理浮煤、溜子運輸等環(huán)節(jié)產生的煤塵。為降低其煤塵量:可通過通風除塵、煤層注水、轉載點噴霧、及凈化水幕燈。
(1)通風除塵。采煤工作面風流中粉塵的運動狀態(tài)主要受風速和風向的影響,通過合理調節(jié)風速或順風割煤減少采煤工作面的揚塵,降低采煤工作面粉塵濃度。
(2)煤層注水。煤層注水是指利用提前打好的鉆孔,將靜壓或帶壓的水通過管道,注入到煤層裂隙中,濕潤煤體,在生產期間可有效降低煤塵產出量。
(3)噴霧降塵。噴霧降塵是利用在采煤機、架間、各轉載點及架后安裝噴霧,從而在生產中通過水霧凝結煤塵,從而使煤塵量降低,可大大降低空氣中細小煤塵含量。
(4)其他防塵技術。目前,防降塵技術上有空氣幕隔塵技術,采煤機截割機構處安裝擋塵板技術,巷道中設置水幕防塵技術。
2.2 綜掘工作面除塵措施
綜掘工作面的產塵源主要有綜掘機割煤、風鉆打眼、工作面運輸轉載、卸載等產塵環(huán)節(jié),綜掘機割煤是綜掘工作面最大產塵點。綜掘工作面降塵措施主要包括:煤層注水降塵、綜掘機噴霧降塵、轉載點噴霧降塵。
(1)煤層注水降塵。綜掘工作面煤層注水降塵即在每循環(huán)截割前,沿巷道掘進方向在巷道端面中間布置注水孔,采用專用封孔器和專用注水裝置,使用高壓(不低于4MPa)防塵系統進行注水,保證迎頭潮濕后方可結束注水工作。
(2)綜掘機噴霧降塵。在綜掘機戒割頭的上方和兩側安裝高壓水射流噴頭,實現全斷面外噴霧,噴頭開啟時高壓水射流形成環(huán)形水幕將截割產生的煤塵罩住,實現降塵、滅塵的效果。
(3)轉載點噴霧降塵。當運輸設備距離長時在轉載點處全斷面安裝風流凈化水幕,水幕保持常開,不得隨意關閉,確保降塵效果。
3 胡家河煤礦除塵對策
胡家河煤礦采煤工作面采用綜采放頂煤開采,割煤和放煤平行作業(yè), 增加了產塵源;掘進工作面是綜掘工作面,綜掘機快速截割煤壁產生大量煤塵,因此胡家河煤礦采掘生產過程中會產生大量粉塵。我們必須從技術、裝備和管理多方面采取綜合措施,防治粉塵,實現礦井“無塵化開采”。
(1)技術方面。胡家河煤礦采煤工作面和掘進工作面采取煤壁預注水降塵技術,使煤體得到預先濕潤,減少割煤和放頂煤是浮游煤塵的產生量。在采煤工組面采取煤壁長鉆孔技術,注水鉆孔的角度為仰角1~3°、孔深為10~15m,采用專用的封孔器和注水裝置;預注水技術實現了采煤工作面降塵,還使頂煤強度弱化,提高頂煤的冒放性。在掘進工作面采取短壁預注水技術,沿掘進方向布置多個注水鉆孔,孔深2m,角度垂直于掘進工作面;預注水技術在掘進工作的應用,不僅實現了預先降塵,還降低掘進工作面煤巖沖擊傾向性。
(2)裝備方面。在采煤機、綜掘機及轉載點等高產塵量地點,安裝高壓水射流噴頭。為了提高水射流的霧化效果,噴霧壓力保持在3~5MPa,噴霧在出口邊緣處的附面層會變?yōu)橥牧鳎瑝毫υ酱?,破碎段越長,水滴顆粒也越小,防塵效果越好。在回風巷道布置全斷面風流凈化水幕,消除巷道回風流中的揚塵。
(3)管理方面。在管理中要加強粉塵管理制度,規(guī)范作業(yè)流程,定期進行沖塵等工作。
4 結束語
利用單一的治理措施及方法,無法完全降低粉塵含量,只能利用綜合的治理方法才可以達到預期的效果。在治理粉塵危害時,要堅持預防優(yōu)先,綜合防治的原則,采取標本兼治的綜合除塵措施。在日常的粉塵治理中要多措施兼施,如煤層注水的同時,堅持采面噴霧設備的正常運行,在掘進中要保證凈化水幕,掘進機噴霧,轉載點噴霧的正常開啟,同時在各大巷中要保證降塵設備的定期開啟等,同時加強企業(yè)防治管理制度的完善,才可以將粉塵災害降低到最小程度,才可以有效保證員工的身心健康。
參考文獻
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作者簡介:鄧天(1990-),男,陜西臨潼人,本科學歷,助理工程師,2012年畢業(yè)于西安科技大學采礦工程專業(yè),主要從事采掘技術方面研究。