于 亮

(國(guó)能神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司開(kāi)拓準(zhǔn)備中心，陜西 神木 719300)

0 引言

截至2018年底，全國(guó)累計(jì)報(bào)告職業(yè)病97萬(wàn)余例，其中約90%為職業(yè)性塵肺病(87萬(wàn)余例)，主要分布在采礦業(yè)，并呈現(xiàn)年輕化趨勢(shì)[1]。塵肺病潛伏期長(zhǎng)、隱匿性強(qiáng)，實(shí)際患病人數(shù)可能更多。塵肺病占職業(yè)病90%以上，近60%以上塵肺病發(fā)病率在煤礦，煤礦塵肺病防治工作已成為社會(huì)關(guān)注度高的突出問(wèn)題之一，堅(jiān)決遏制職業(yè)病高發(fā)的態(tài)勢(shì)刻不容緩[2]。隨著神東礦區(qū)的高速發(fā)展、采區(qū)的不斷延伸、煤層賦存條件的日趨復(fù)雜，部分礦井采掘接續(xù)緊張現(xiàn)象也日益凸顯，掘進(jìn)機(jī)作為煤礦巷道掘進(jìn)的主要設(shè)備，單進(jìn)水平的提升已作為公司2019年重點(diǎn)工作推進(jìn)項(xiàng)目，作為補(bǔ)充連采、掘錨隊(duì)的施工局限的綜掘隊(duì)，接續(xù)更加緊張、搬家也更加的頻繁，這樣無(wú)疑對(duì)綜掘隊(duì)的粉塵治理提出了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。神東礦區(qū)綜掘工作面的粉塵濃度在未采取措施時(shí)，一般在1 000～3 000 mg，不僅嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)，而且還嚴(yán)重危害綜掘面作業(yè)人員的身體健康。巖巷掘進(jìn)工人主要接觸的是含游離二氧化硅的巖石粉塵，即矽塵。這種主要由矽塵引起，而在病理上又有典型的矽結(jié)節(jié)改變的塵肺稱為矽肺。矽肺是煤礦塵肺中最嚴(yán)重的一種，約占煤礦塵肺病例總數(shù)的20%～30%，矽塵降低了工作場(chǎng)所的能見(jiàn)度，影響掘進(jìn)的工作效率，增加工傷事故的發(fā)生。

連掘工作面和綜掘工作面粉塵危害程度的對(duì)比，見(jiàn)表1。

表1 不同工況下的掘進(jìn)面產(chǎn)塵情況及職業(yè)危害對(duì)比

神東煤炭公司的開(kāi)拓準(zhǔn)備中心自組建綜掘隊(duì)近10 a以來(lái)，一直探索和尋找粉塵綜合治理的方式和方法，先后使用和改造了干式除塵、濕式除塵KCS系列、引進(jìn)了德國(guó)HBKO1/600型集塵式風(fēng)機(jī)，更換了多種呼吸式口罩，針對(duì)干式、濕式除塵進(jìn)行了系統(tǒng)對(duì)比、進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)的分析[3]，在粉塵治理方面，積累了一定的寶貴經(jīng)驗(yàn)，但不能很好地適應(yīng)作業(yè)人員日益增長(zhǎng)的安全需求，同時(shí)對(duì)掘進(jìn)效率的影響也日益凸顯。因此，研究適合神東礦區(qū)綜掘工作面特點(diǎn)的高效除塵系統(tǒng)，對(duì)于保障神東的安全生產(chǎn)和保護(hù)作業(yè)人員身體健康均具有十分重要的意義。

1 神東煤炭公司綜掘工作面粉塵管控現(xiàn)狀

1.1 工藝與工況特殊

工藝特殊：綜掘隊(duì)的定位是取消炮掘后，專門(mén)施工短距離、斷層、全斷面硬巖巷道，具有拐彎多、斷面多、起伏大等特點(diǎn)，為補(bǔ)充連采、掘錨隊(duì)的施工局限性而產(chǎn)生的，相應(yīng)的問(wèn)題就更加明顯，比如工期短，通風(fēng)不好，尤其是降塵系統(tǒng)布置常常應(yīng)付了事，加上緊張的生產(chǎn)接續(xù)矛盾，使得管理者不能將更多的精力投入到除塵工作中。在常年的短距離的掘進(jìn)巖巷中(神東礦區(qū)綜掘工作面很難超過(guò)1 000 m)由于整套系統(tǒng)過(guò)于龐大，出現(xiàn)除塵箱及風(fēng)機(jī)安設(shè)困難、出渣車輛運(yùn)行時(shí)經(jīng)常觸碰除塵風(fēng)筒等諸多問(wèn)題，除塵并不能滿足預(yù)期效果。

工況特殊：掘進(jìn)巷道因巖石硬度大不易切割，產(chǎn)生的大量巖粉與噴霧水混合，呈現(xiàn)出攪拌水泥的效果。由于施工工藝的局限，需要來(lái)回調(diào)機(jī)，作業(yè)環(huán)境惡劣，移動(dòng)困難。但不開(kāi)噴霧水將會(huì)造成截割電機(jī)過(guò)熱甚至燒毀的危險(xiǎn)。另外，由于掘進(jìn)過(guò)程中，工作面能見(jiàn)度極低，往往會(huì)導(dǎo)致誤操作，造成人員意外傷亡的風(fēng)險(xiǎn)更大，包括與出渣車司機(jī)的配合問(wèn)題(神東礦區(qū)綜掘隊(duì)出渣往往采用膠輪車直接出渣運(yùn)輸)，工藝要求頻繁倒機(jī)過(guò)程中，看守電纜或指揮接渣人員的安全問(wèn)題等。

1.2 現(xiàn)除塵方式的局限及各類風(fēng)機(jī)的弊端

現(xiàn)階段各類風(fēng)機(jī)的弊端：常見(jiàn)的KCG-350D/500D系列干式除塵風(fēng)機(jī)、KCS-800/1000濕式系列除塵風(fēng)機(jī)、以及進(jìn)口德國(guó)CFT公司生產(chǎn)的HBKO1/600型布袋集塵[5]除塵風(fēng)機(jī)，這些風(fēng)機(jī)都存在不同的弊端。干式風(fēng)機(jī)會(huì)二次污染巷道；濕式風(fēng)機(jī)搬家頻繁，因巷道短、工期短，存在諸多不便，而且水控制也存在問(wèn)題；布袋式采用德國(guó)CFT公司的設(shè)備，因使用時(shí)間長(zhǎng)，集塵阻塞進(jìn)氣格柵頻繁故障而棄之不用。

1.3 不適合環(huán)境的勞保用品與人才流失

不適合粉塵環(huán)境的勞保用品：巖粉顆粒較煤粉更細(xì)極易阻塞濾棉，造成短時(shí)間內(nèi)糊化，通氣性差，加上體力勞動(dòng)時(shí)需氧量更大，使用者出現(xiàn)呼吸障礙，由于眼睛、耳孔暴露在高密度粉塵、噪聲的環(huán)境下，角膜炎、中耳炎、聽(tīng)力視力減退等病癥多發(fā)于巖巷掘進(jìn)工人，其職業(yè)病危害成為繼煤矽肺以后的第二大顯著病征。

人才流失：綜掘機(jī)司機(jī)崗位特殊，該崗位直接決定著礦井掘進(jìn)工程質(zhì)量，公司對(duì)工程質(zhì)量考核較嚴(yán)格，區(qū)隊(duì)對(duì)培養(yǎng)新人有所顧慮，加上對(duì)身體傷害大，新人寥寥無(wú)幾，造成新老更替不及時(shí)；另外，福利待遇與周邊和其他崗位差距較小，員工對(duì)從事掘進(jìn)機(jī)司機(jī)的熱情不高，人才流失較為嚴(yán)重。

1.4 粉塵監(jiān)控系統(tǒng)缺失

粉塵監(jiān)控系統(tǒng)較有毒有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一直處于劣勢(shì)地位，由于測(cè)定工作一直以來(lái)并未形成管控機(jī)制，新技術(shù)新設(shè)備的更新應(yīng)用也停滯在初級(jí)階段，這些都成為粉塵治理及職業(yè)病防治的一大阻礙。

目前反映出來(lái)的這些問(wèn)題，有些可在單位短期內(nèi)解決，有些則需要公司層面立項(xiàng)研究。公司所屬的43支掘進(jìn)隊(duì)中，綜掘隊(duì)的除塵體系相對(duì)更加脆弱，與之相應(yīng)的職業(yè)病危害更加嚴(yán)重，迫切需要引起足夠的重視并加大科研經(jīng)費(fèi)的投入。

2 目前采取的管理提升手段和方向

重進(jìn)尺輕保障是目前掘進(jìn)隊(duì)的通病。職能部門(mén)需加強(qiáng)業(yè)務(wù)保安，增強(qiáng)安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[6]。尤其要重視新工程開(kāi)工時(shí)對(duì)施工隊(duì)伍除塵系統(tǒng)的布置?？茖W(xué)客觀的評(píng)價(jià)是決定后期生產(chǎn)水平至關(guān)重要的因素。必須做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，保障職業(yè)健康與安全[7]。保證除塵效果，提高掘進(jìn)司機(jī)的工作熱情，從而提升每班進(jìn)尺。神東煤炭公司鼓勵(lì)創(chuàng)新發(fā)明，積極加大對(duì)發(fā)明創(chuàng)造、小改小革的支持力度，鼓勵(lì)員工不斷創(chuàng)新，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行大膽實(shí)踐創(chuàng)新。

2.1 風(fēng)筒導(dǎo)流器

在供風(fēng)風(fēng)筒末端加裝風(fēng)筒旋流器，改變風(fēng)筒出口風(fēng)流方向，形成旋轉(zhuǎn)將空氣中的粉塵壓在工作面上，避免了粉塵的強(qiáng)力擴(kuò)散，改善了掘進(jìn)面的空氣質(zhì)量，保證掌子頭作業(yè)人員視線清晰，避免冷風(fēng)對(duì)身體的直侵，如圖1所示。

圖1 輕型風(fēng)筒導(dǎo)流器的應(yīng)用

2.2 云霧除塵系統(tǒng)

哈拉溝煤礦率先工業(yè)試驗(yàn)的云霧除塵系統(tǒng)，對(duì)綜掘工作面的推廣應(yīng)用具有很好的借鑒作用。該系統(tǒng)采用低能耗、高通量云霧發(fā)生裝置替代原有噴霧除塵裝置，從而達(dá)到進(jìn)一步降低工作面可呼吸性粉塵濃度的目的。根據(jù)礦井涌塵[8]特點(diǎn)，公司相關(guān)部門(mén)和單位已做好數(shù)據(jù)采樣分析對(duì)比工作，云霧除塵系統(tǒng)比原有噴霧除塵系統(tǒng)的除塵效果更好，如圖2所示。比空氣幕封閉系統(tǒng)更適用開(kāi)放系統(tǒng)[9]，比間斷連續(xù)通風(fēng)系統(tǒng)[10]更符合綜掘工作面盡量少用水的工況特點(diǎn)，下一步中心組織相關(guān)部門(mén)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行研究、探索，使之在綜掘工作面發(fā)揮作用，現(xiàn)階段的綜掘機(jī)的噴霧霧化效果差，水量大，不能很好起到抑塵的作用。可減少大量的內(nèi)外噴霧水，改善綜掘面作業(yè)環(huán)境效果更好，從源頭上控制粉塵擴(kuò)散，泡沫除塵技術(shù)也非常適用于綜掘工作面[11]。

圖2 云霧除塵

2.3 移動(dòng)式全斷面捕塵網(wǎng)

綜掘巷道大多數(shù)是短距離巷道，設(shè)置固定在巷道的捕塵網(wǎng)，往往耗費(fèi)巨大的人力與物力，工期短、拆裝麻煩，性價(jià)比不高。烏蘭木倫煤礦設(shè)計(jì)的除塵移動(dòng)裝置在綜掘工作面具有很好的應(yīng)用前景。該裝置除塵時(shí)，員工通過(guò)操控風(fēng)閥縱向開(kāi)關(guān)，將捕塵網(wǎng)升至巷道頂部，操控橫向開(kāi)關(guān)，將捕塵網(wǎng)延伸至巷道兩幫，形成巷道全斷面封閉捕塵，同時(shí)開(kāi)啟雙道凈化噴霧，噴頭將霧化后的水噴灑在捕塵網(wǎng)內(nèi)部。由于捕塵網(wǎng)本身具有吸水性，能夠保持一定濕度，而空氣中懸浮的礦塵具有親水性，煤塵經(jīng)過(guò)凈化水霧和雙層捕塵網(wǎng)時(shí)，便會(huì)被攔截和吸附，從而達(dá)到降低礦塵濃度的目的，如圖3所示。

圖3 移動(dòng)式全斷面捕塵網(wǎng)

2.4 粉塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建

粉塵檢測(cè)監(jiān)控應(yīng)該與有毒有害氣體監(jiān)測(cè)受到同樣的重視，區(qū)隊(duì)也應(yīng)該配備干粉式直讀儀等便捷設(shè)備，便于區(qū)隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)更好的監(jiān)測(cè)管理粉塵，因此建議通風(fēng)管理部能夠廣泛調(diào)研公司所屬掘進(jìn)隊(duì)的實(shí)際情況，合理建議公司搭建粉塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)加大二級(jí)單位對(duì)粉塵管控的考核，使區(qū)隊(duì)重視粉塵治理工作，以促進(jìn)全公司粉塵治理的整體提升。

2.5 建立職業(yè)病跟蹤體系

建立粉塵接觸危害較重的作業(yè)人員的健康檔案，防護(hù)口罩的選用和配備標(biāo)準(zhǔn)與世界接軌，對(duì)公司相關(guān)作業(yè)人員的身體狀況、發(fā)病情況形成科學(xué)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，并予以科學(xué)指導(dǎo)和統(tǒng)籌安排。這樣做一方面避免了積重難返的被動(dòng)局面；另一方面提升了員工的幸福指數(shù)，同時(shí)樹(shù)立以人為先的新時(shí)代企業(yè)形象。

3 結(jié)語(yǔ)

雖然神東煤炭公司在綜掘工作面的粉塵治理方面取得了一些成績(jī)，但仍與廣大員工迫切改善井下環(huán)境的需求相差甚遠(yuǎn)。為此，積極引進(jìn)和形成一批典型的能夠提高生產(chǎn)效率的用于除塵方面的新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝，更為迫切和必要。同時(shí)借鑒行業(yè)范圍內(nèi)綜連采成熟的除塵經(jīng)驗(yàn)，靈活運(yùn)用于綜掘工作面。

總之，在現(xiàn)有的風(fēng)流凈化水幕、防塵濾網(wǎng)和轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧等防塵措施的基礎(chǔ)上，結(jié)合以往成功的除塵經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步應(yīng)用好負(fù)壓誘導(dǎo)除塵系統(tǒng)[12]，提高工作面除塵效果。另外，積極探索除塵技術(shù)，加大對(duì)掘進(jìn)源頭的有效管控，把粉塵扼殺在源頭才是最有效的滅塵方法。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新改造，引用新技術(shù)新方法拓寬除塵思路，為員工創(chuàng)造一個(gè)安全健康的工作環(huán)境，是煤炭人共同的愿望和期待。