姚德標(biāo)

摘要：高濃度的粉塵會(huì)大大增加煤礦巷道掘進(jìn)施工安全風(fēng)險(xiǎn)，極有可能會(huì)釀成安全事故，危害現(xiàn)場(chǎng)工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此必須要采取科學(xué)合理的降塵及防塵措施，降低粉塵濃度，創(chuàng)造安全的作業(yè)環(huán)境。本文將對(duì)煤礦巷道掘進(jìn)粉塵來(lái)源加以分析，并提出優(yōu)化煤礦通風(fēng)系統(tǒng)以及降塵防塵的有效舉措，希望能夠在煤礦巷道掘進(jìn)施工中起到參考和借鑒的作用，從而為煤礦開(kāi)采的順利高效開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

Abstract： High concentration of dust will greatly increase the safety risk of coal mine roadway construction， which may cause safety accidents and endanger the safety of life and property of field workers. Therefore， it is necessary to take scientific and reasonable dust prevention measures to reduce dust concentration and create a safe working environment. This paper will analyze the source of dust in coal mine roadway， and propose effective measures to optimize coal mine ventilation system and dust prevention. It is hoped that it can play a reference and reference role in the construction of coal mine roadway， thus laying a solid foundation for the smooth and efficient development of coal mining.

關(guān)鍵詞：煤礦巷道;掘進(jìn);綜合降塵;防塵

Key words： coal mine roadway;tunneling;comprehensive dust reduction;dustproof

中圖分類(lèi)號(hào)：TD714 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）30-0131-02

0 ?引言

一般來(lái)說(shuō)，煤礦巷道掘進(jìn)施工中的防塵降塵措施是比較多的，在不同環(huán)境和條件下采用的方法理應(yīng)有所差異，這樣才能在保證煤礦開(kāi)采效率和質(zhì)量的同時(shí)，進(jìn)一步降低粉塵濃度，維護(hù)生產(chǎn)的安全性，現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全也將免于遭受威脅。雖然在煤礦巷道中普遍建設(shè)有通風(fēng)系統(tǒng)，但是部分通風(fēng)系統(tǒng)的性能較差，通風(fēng)方式不合理，不能夠?qū)⒎蹓m濃度加以有效降低。為了轉(zhuǎn)變這一現(xiàn)狀，必須要加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化，使之功能得到最大化的發(fā)揮，進(jìn)而對(duì)粉塵起到抑制作用，最大程度的降低煤礦巷道掘進(jìn)施工安全風(fēng)險(xiǎn)，為煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益提供可靠保障。

1 ?煤礦巷道掘進(jìn)粉塵來(lái)源分析

1.1 煤礦粉碎作業(yè) ?爆破作業(yè)在煤礦巷道掘進(jìn)施工中是比較常見(jiàn)的，通過(guò)破壞原有的煤層結(jié)構(gòu)，將大體積煤炭變小，以便于將煤炭順利運(yùn)輸出去，這是煤礦開(kāi)采的一個(gè)基本要求。然而在對(duì)煤礦進(jìn)行粉碎時(shí)經(jīng)常會(huì)滋生大量的粉塵，這會(huì)影響到施工人員視物，增加施工的危險(xiǎn)性，而長(zhǎng)期吸入粉塵會(huì)導(dǎo)致施工人員罹患各類(lèi)呼吸道疾病。據(jù)調(diào)查顯示每年因此類(lèi)癥狀死亡人數(shù)高達(dá)上萬(wàn)，可見(jiàn)在煤礦巷道掘進(jìn)中采取防塵降塵措施是非常必要的。

1.2 機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用 ?現(xiàn)如今機(jī)械化生產(chǎn)在煤礦開(kāi)采中備受推崇，各種機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用大大減輕了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了煤礦開(kāi)采效率，但是也引發(fā)了一些新的問(wèn)題，最為突出的就是粉塵濃度的大幅上升。發(fā)生這一現(xiàn)象的原因在于煤礦巷道掘進(jìn)所用機(jī)械設(shè)備導(dǎo)致巖層破碎，截齒與巖層的反復(fù)碰撞會(huì)讓粉塵在巖層表面積聚，隨著施工的推進(jìn)粉塵就會(huì)逸散到空氣中，這是煤礦開(kāi)采中火災(zāi)和爆炸事故頻發(fā)的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

1.3 煤礦巷道支護(hù)施工 ?對(duì)煤礦巷道進(jìn)行支護(hù)可以保持巖層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止坍塌事故的發(fā)生，較為普遍應(yīng)用的是液壓支架，需要隨著煤礦巷道掘進(jìn)進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)整，這就導(dǎo)致頂板荷載并非一成不變，而是發(fā)生了明顯變化，空氣中的粉塵就會(huì)隨之增加，能見(jiàn)度的下降會(huì)讓施工人員頻頻出現(xiàn)失誤操作，煤礦開(kāi)采風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)急劇上升。

1.4 煤礦運(yùn)輸 ?煤炭通常需要通過(guò)傳送帶進(jìn)行運(yùn)輸，在裝載和運(yùn)輸過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生不少的粉塵，有些煤礦企業(yè)為了擴(kuò)大自身經(jīng)濟(jì)效益會(huì)超負(fù)荷使用運(yùn)輸設(shè)備，將體積和重量較大的煤炭放置在傳送帶上，煤炭與傳送帶的摩擦是產(chǎn)生粉塵的重要原因之一;此外，裝載煤炭時(shí)施工人員用力過(guò)猛，或者是煤炭從高處落到傳送帶上，也會(huì)有較大的概率會(huì)增加粉塵量。

2 ?煤礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化路徑

優(yōu)化煤礦通風(fēng)系統(tǒng)是防塵降塵的一個(gè)有效措施，可以讓煤礦開(kāi)采環(huán)境更加安全，人員傷亡事件的發(fā)生幾率也會(huì)大幅下降，充分滿足了新時(shí)期煤礦開(kāi)采要求，煤礦企業(yè)利益也能快速提升。具體而言，煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化需要從以下幾個(gè)方面著手：

2.1 應(yīng)用先進(jìn)的煤礦通風(fēng)技術(shù) ?科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展使得各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)手段被應(yīng)用到各行各業(yè)中，國(guó)民經(jīng)濟(jì)因而保持著高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，目前在煤礦巷道通風(fēng)系統(tǒng)中所用的技術(shù)可謂多種多樣，根據(jù)煤礦開(kāi)采環(huán)境選擇合適的通風(fēng)技術(shù)，能夠取得非常顯著的成效，將粉塵濃度控制在允許范圍內(nèi)。以局扇通風(fēng)技術(shù)為例，這類(lèi)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)局扇有著嚴(yán)格的要求，不僅需要局扇能夠具有較大的風(fēng)量和較小的噪音，而且要堅(jiān)固、耐用，更為重要的是局扇的防爆性能也要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，這樣局扇通風(fēng)技術(shù)才能在煤礦巷道掘進(jìn)中發(fā)揮效用。因?yàn)榫稚鹊墓β氏鄬?duì)較大，所以每個(gè)采掘面所用局扇數(shù)量通常不超過(guò)兩個(gè)，局扇的型號(hào)也要符合煤礦開(kāi)采的要求，以達(dá)到防塵降塵的作用。

2.2 轉(zhuǎn)變煤礦通風(fēng)方式 ?從當(dāng)前煤礦通風(fēng)方式來(lái)看，往往并未根據(jù)煤層傾向角度、粉塵濃度和井田面積等因素進(jìn)行合理性的選擇，使得煤礦巷道掘進(jìn)施工的安全性較低，施工成本較高，煤礦企業(yè)的利益也會(huì)有所削減。各種煤礦通風(fēng)方式的適用范圍如下所示：首先，中央并列式通風(fēng)方式適用于井田面積不大的通風(fēng)系統(tǒng)中，但是通風(fēng)系統(tǒng)的線路過(guò)長(zhǎng)，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)持續(xù)受到阻力，在使用時(shí)需要加以注意;對(duì)角式通風(fēng)方式適用于井田面積較大的煤礦中，而煤層較深的則要優(yōu)選混合式通風(fēng)方式，這樣煤礦巷道掘進(jìn)施工中通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行就會(huì)更加穩(wěn)定，將會(huì)不斷有新鮮空氣流入礦井，有利于遏制粉塵的大量滋生。

2.3 礦井通風(fēng)量的合理分配 ?礦井通風(fēng)量的大小對(duì)于防塵降塵有著重大影響，實(shí)際上在煤礦巷道掘進(jìn)中并不是通風(fēng)量越大效果就越好，而是要根據(jù)礦井各個(gè)地區(qū)粉塵濃度對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)量加以計(jì)算，既要降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗，又要將粉塵從井內(nèi)迅速排出，唯有如此煤礦開(kāi)采才能保質(zhì)保量開(kāi)展，煤礦企業(yè)取得效益也會(huì)更為可觀。通常情況下，煤礦開(kāi)采的推進(jìn)會(huì)造成粉塵的不斷增加，相應(yīng)的需要更大的風(fēng)量能夠?qū)⒎蹓m稀釋?zhuān)f(shuō)明通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)量是動(dòng)態(tài)變化的，要求工作人員能夠定期計(jì)算礦井需風(fēng)量，調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，爭(zhēng)取將粉塵濃度控制在較低范圍內(nèi)，從而為煤礦開(kāi)采的可持續(xù)進(jìn)行創(chuàng)造有利條件。

2.4 煤礦通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化 ?煤礦通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)往往是比較復(fù)雜的，包含有多個(gè)設(shè)備和管道，加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是強(qiáng)化系統(tǒng)功能，提高通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性的有效途徑，因此需要對(duì)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，針對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)弊端加以改進(jìn)，能夠在煤礦巷道掘進(jìn)施工中發(fā)揮對(duì)粉塵的抑制作用?？紤]到礦井內(nèi)部面積較大，單獨(dú)一臺(tái)風(fēng)機(jī)是不能夠滿足通風(fēng)需求的，所以在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中經(jīng)常是兩臺(tái)風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行，致使倒機(jī)停風(fēng)現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，風(fēng)機(jī)就不能夠穩(wěn)定運(yùn)行，礦井通風(fēng)量較小，粉塵濃度將會(huì)升高。對(duì)于此類(lèi)情況的解決對(duì)策為，在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置平式百葉窗，以達(dá)到平衡點(diǎn)風(fēng)量的目的，煤礦巷道掘進(jìn)施工中產(chǎn)生的粉塵就會(huì)被快速排出，而不會(huì)滯留在礦井內(nèi)部危害施工效率和人員安全了。

PLC的應(yīng)用可以促使煤礦通風(fēng)系統(tǒng)更加智能化、自動(dòng)化，只需要將控制指令輸入到PLC中即可實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，無(wú)需工作人員手動(dòng)操作系統(tǒng)，主觀因素引起的風(fēng)險(xiǎn)事故將會(huì)被扼殺在萌芽之中。而且PLC對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)中各類(lèi)設(shè)備的管控更加精準(zhǔn)，在通風(fēng)系統(tǒng)中安裝有傳感裝置，當(dāng)粉塵濃度超過(guò)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，直到達(dá)到臨界值以下。同時(shí)在系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)也能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)警，讓工作人員可以快速準(zhǔn)確的找到故障點(diǎn)，恢復(fù)通風(fēng)系統(tǒng)的良好運(yùn)行，這是信息時(shí)代下通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的一個(gè)新思路，可以將工作人員從繁瑣的通風(fēng)系統(tǒng)管理工作中徹底解放出來(lái)，煤礦巷道掘進(jìn)施工也會(huì)煥發(fā)出新的氣象。

3 ?煤礦巷道掘進(jìn)施工中的防塵降塵措施

①使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行作業(yè)時(shí)不可避免的會(huì)產(chǎn)生粉塵，此時(shí)可以用除塵器+高壓噴霧裝置開(kāi)展防塵降塵工作，噴霧壓力不能低于3.5MPa，否則就無(wú)法起到對(duì)粉塵的去除作用。雖然運(yùn)用上述裝置可以顯著提高煤礦開(kāi)采的安全性，但是這些除塵設(shè)備的頻繁使用會(huì)加大其故障概率，因此煤礦企業(yè)應(yīng)該安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)這些裝置進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)，以免在需要使用時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障，影響到除塵效果。比如說(shuō)將水質(zhì)過(guò)濾后輸送到噴嘴，防止水中的雜質(zhì)造成噴嘴的堵塞，還要給噴霧裝置提供足夠的壓力。

②根據(jù)煤礦企業(yè)制定的設(shè)備管理制度對(duì)除塵設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理，譬如說(shuō)在使用除塵器降低空氣中的粉塵時(shí)，在開(kāi)機(jī)前、使用中、關(guān)閉后都要按照相關(guān)要點(diǎn)進(jìn)行操作，開(kāi)機(jī)前要接通電源，將除塵器調(diào)整到噴霧狀態(tài);使用中嚴(yán)格遵循使用手冊(cè)，不能有絲毫差錯(cuò);關(guān)機(jī)除塵器時(shí)則要查看過(guò)濾網(wǎng)和污水箱，確定沒(méi)有破損和臟污情況后進(jìn)行保管，避免受到環(huán)境因素影響出現(xiàn)故障問(wèn)題。

③通過(guò)煤層注水和打眼錨桿支護(hù)作業(yè)來(lái)進(jìn)行防塵。首先利用濕式液壓鉆機(jī)進(jìn)行打眼，增加空氣濕度，抑制粉塵滋生;接下來(lái)使用干式孔口捕塵器，該綜合捕塵方法效果較好，對(duì)于施工人員技術(shù)水平?jīng)]有過(guò)高要求，是一種新穎的煤礦巷道掘進(jìn)施工的防塵降塵措施。

④在掘進(jìn)巷道內(nèi)部按技術(shù)要求鋪設(shè)防塵管路，同時(shí)安設(shè)巷道凈化水幕和轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧，在煤礦巷道掘進(jìn)前用高壓注水方式，配合高壓外噴霧裝置、除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行徹底的降塵、防塵。另外，還要加強(qiáng)煤礦巷道掘進(jìn)施工安全管理水平，將上述工作落實(shí)到位，保證降塵效果。

⑤在噴射機(jī)后方安裝除塵器，借助除塵器來(lái)實(shí)施抽塵凈化，要依據(jù)巷道風(fēng)向設(shè)置吸塵罩位置，保證吸塵罩與巷道頂部錨桿呈90°直角，錨噴支護(hù)作業(yè)與上料口位置相互距離2～4m。此時(shí)，采用負(fù)壓風(fēng)筒銜接除塵器，保證除塵器前部連接吸塵罩，后部與風(fēng)筒連接。

⑥盡量降低裝載點(diǎn)落差，可以考慮裝設(shè)溜槽或?qū)虬?，?yōu)化風(fēng)流凈化水幕位置。一旦噴霧裝置發(fā)生故障無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，可以采用凈化水幕來(lái)配合裝載運(yùn)輸運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)有效防塵。水幕噴頭高度設(shè)置要保證傾斜角在35°以?xún)?nèi)，提高水幕的除塵噴霧降塵效果。

⑦煤礦巷道掘進(jìn)的防塵工作還要加強(qiáng)個(gè)體防護(hù)與定期檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)全體人員必須佩戴個(gè)體防護(hù)用具，如自吸式防塵口罩或過(guò)濾式送風(fēng)防塵口罩等;并定期對(duì)人員身體狀況進(jìn)行了解，患病者將不能從事一線生產(chǎn)。另外，還要做定期呼吸性粉塵的檢測(cè)，評(píng)估施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理粉塵超限問(wèn)題。

4 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，粉塵濃度過(guò)高會(huì)給煤礦巷道掘進(jìn)施工帶來(lái)一系列的負(fù)面效應(yīng)，會(huì)影響到施工人員操作的準(zhǔn)確性，危害他們的身體健康。煤礦企業(yè)必須要采取綜合性的防塵降塵措施，減少礦井內(nèi)部有毒有害氣體含量，為煤礦開(kāi)采提供安全防護(hù)，讓施工人員能夠在良好的環(huán)境下進(jìn)行煤礦生產(chǎn)作業(yè)，在此情況下煤礦生產(chǎn)必然會(huì)保持連續(xù)性和高效性，給煤礦企業(yè)創(chuàng)造更多效益，煤礦企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展也會(huì)真正成為現(xiàn)實(shí)。

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