煤矿粉尘综合防治措施研究

煤矿粉尘综合防治措施研究

侯东岳 蔡青青

陕西安科安全生产技术研究所有限公司， 710100

摘要：本文从粉尘影响、类型及形成原因三个角度，分析煤矿粉尘。采用个案研究法，讨论综合防治的措施，具体包括采煤机处、连采机处、综掘机处以及全天候的粉尘监测。以供有关人士参考。

关键词：煤矿；粉尘；综合防治

引言：煤矿粉尘属于煤矿作业中比较突出的安全隐患，其不仅容易使现场作业人员换上肺病，还会因为粉尘含量过高，带来燃烧及爆炸的问题，而且无需和瓦斯“配合”，便能引发爆炸事故，威胁煤矿财产以及工人生命安全。所以，综合防治粉尘，是有讨论价值的。

一、煤矿粉尘

煤矿粉尘为生产期间形成的固体物质及微小颗粒。采矿与加工期间，因为被挤压等外力影响，产生的颗粒物质是煤尘。同时，在采矿机械运转中，因为机械长期损耗以及添加物料处理中，也会出现粉尘，再有是锚喷任务期间，由水泥颗粒产生的物质，也能归纳到煤矿粉尘中。

（一）粉尘影响

采矿期间出现的粉尘，会经过长时间的积累，对矿工、附近生态、机械设备等，均会带来不良干扰，所以煤矿公司及有关单位，需对此加以重视，以全面进行治理。由粉尘产生的负面影响包括：其一，高精度的生产机械，粉尘积累及进入，会降低其使用性能，甚至损害机械内部，导致其应用年限缩短。其二，此类粉尘长期存积，达到一定程度后，会造成爆炸事故。采矿期间，假设此类粉尘的占比过高，一旦接触热源，便会引发爆炸，而且产生的波动威力极强，威胁矿工的生命安全，同时也能损害所处及周边区域，扰动附近自然条件。其三，该类粉尘长时间留在环境里，矿工会通过空气吸入身体中，不利于人体健康。部分长时间处于矿井中的工人，极易换上肺病等类似病症，关键是因为工作环境中有大量粉尘，再加上防护措施不全面，进入身体的粉尘量过大，造成肺部受损，而医治会给矿工带来经济压力^[1]。在煤矿生产作业中，煤尘是引发劳动者职业病的重要因素，而且覆盖面较广。比如巡视刮板机中，司机会受到长达450min煤尘危害；井下支护工作人员，也会受到3个小时左右的煤尘侵害。另外，煤矿中有诸多为很爱人体的物质。以CO为例，出现急性中毒后，人体内血液碳氧血红蛋白比例能达到10%以上；中度中度则能超过30%；中度情况是50%。而且此类中毒后的患者，经过昏迷后，症状缓解时间在2-60日之间，同时伴有迟发性的脑病。

（二）粉尘类型

按照粉尘所在位置，大体上能分出：采矿与加工中，煤炭因为外力影响，产生的粉尘是煤尘；应用机械和物料在采矿中，被磨损及形成的扬尘，是粉尘；漂浮于空气中，颗粒物质是浮尘；因为颗粒尺寸较大以及重力影响，落在地表及机械上的是落尘。总体来说，煤矿粉尘能概括出几项特点：分散性突出，由于和空气反应，逐渐被氧化，提高其运动性；此类粉尘和空气接触，会产生空气薄膜，能保护粉尘自身的完整，以避免和水体之间的融合，不利于其沉降；采矿期间形成的粉尘物质，大多会带电，能附着在某些物体表层，不容易完全清除掉。

（三）形成原因

采矿工作期间，会应用大型设备，用于部分环节中，在钻孔及爆破等期间，把原本的岩层结构完全粉碎，较为微小的颗粒物质不会沉下，而是漂浮于空气中，由此形成粉尘。并且在煤矿开采范围逐渐扩大，以及现场机械化程度不断加深，空气中粉尘占比随之增大，在粉尘含量接近爆炸限值后，容易引发爆炸，产生人身威胁。所以，要求煤矿公司能彻底治理，保证工作环境安全。

二、综合防治措施分析

以某煤矿为例，其至今投入生产已经有八年左右，拟生产规模是 ，最终确定的生产规模是 。煤矿井田的东西向长度是 左右，南北向在 左右，选择斜井多水平的开拓模式，进行一次采全高技术回采，内部通风设置分区，现场瓦斯含量较小，机械化开采达到100%。整个煤矿设置三个回采处，以及一到两个的备用回采点、五六个掘进区域，总体生产规模较大，同时粉尘污染明显。

（一）采煤机割煤

对于此煤矿来说，采煤机割煤属于比较严重的尘源，总体占比达到六成，是综采作业面防治工作中的重难点。该煤矿选择一次采全高技术，并实现全面机械化生产，同时配备垮落法维护顶板结构，采高是 ，现场循环进度是 左右。采煤机进行双向割煤作业，前面处理顶煤，后边处理底煤，每日进尺在 左右。在作业面，部署高压的喷雾泵站，设置的运转压力是 ；流量是 ；配风量是 ；作业面的可用断面有 ；风速在 左右。在机械操作司机的附近，粉尘含量在 上下。对于煤矿此现象，以及粉尘形成条件及转移规律，先使用喷雾针对尘源，同时迅速将采煤机的各类尘源与粉碎媒体进行湿润处理，以控制空气中漂浮的粉尘量。并且借助气流喷雾，使在上风滚筒摇臂位置形成的粉尘气流，顺着煤壁移动，以减少矿工所处区域的粉尘含量，并非煤壁附近的粉尘实施有效净化。防尘系统部署方式为：采煤机上的两个滚筒，分别装设一组气流控制装置，在适当位置布设多个喷嘴，同时沿着气流方向，布置若干喷雾喷嘴，其中喷雾压力是 ，用水情况为 ，最终使得粉尘浓度下降到

。

（二）连采机割煤

由连采机形成的粉尘，占比约有半数，属于连采作业面主要防治部分。该煤矿连采区域的煤层厚度在 左右，设计间隔 布置一个联络巷，巷道断面规格是 ，可用断面范围是 ，配风量在 。现场作业中，操作司机附近的粉尘量在 上下。对于此类粉尘现象，根据连采作业情况，在确保原本设置喷雾有效使用的基础上，布置通风除尘装置，借助风筒，把原本压入作业面轴向气流，调整成顺着巷道煤壁的径向气流，迎头前进，以给操作司机打造起防护屏障，让漂浮的粉尘能直接往后分散。而后借助抽尘净化装置，把带有粉尘的气体吸进设备中，经过过滤净化，把相对清洁的气体转移到巷道内。通过上述治理后，使原本的粉尘含量，下调到 ，满足防治需要。

（三）综掘机割煤

综掘作业面中，此类设备割煤为相对严重的尘源，其形成的粉尘占比在七成左右。该煤矿的此种作业面，煤层厚度在 左右，采取顺着底板进行单巷掘进处理，间隔 设置倒车硐室。实际巷道断面规格是 ，可用断面在 上下，现场配风量在 。在操作司机的附近，粉尘含量约在 左右。对于此种污染现象，按照相关开采的作业条件来看，确保基本喷雾能有效应用的基础上，布设通风除尘设备，实现全面防治，其作业机理和上述综掘作业面处理相同，只有在相应技术上有所调整。最终操作司机附近的粉尘含量下降到 。

（四）煤矿中监测

基于对粉尘的全面治理，达到行业相关要求标准后，运用煤矿监测系统，全天候监测各作业分区的粉尘含量，并动态输出。对此，该煤矿在整个作业区域内，布置相关传感装置数十台，切实了解井下关键位置的粉尘浓度，有效提升后期防护效果。另外，为使综合防治形成长效机制，该煤矿设置多项管理制度。比如，组装有关管理机构，分配好各自的职位以及管理内容，煤矿公司的其余部门则需完成好原本的工作内容即可。基于煤矿开采作业的相关经验，基于防治要求与工艺标准，融合当前防治要求，补充相应的责任机制、检修防尘装置等机制，同时配备井下作业规范，保证全部设施均可实现有效运用。为保证各项管理机制都能真正落实，该煤矿公司还设置全面考核，针对粉尘防治问题，划分好各自的责任内容，通过合理的奖罚方式，促使各管理及实践操作人员，都可以做好防尘任务，维护好生产作业环境^[2]。

结束语：总之，防治煤矿粉尘，应基于实际粉尘形成根因以及现场条件、生产工艺等，选择恰当的处理方式，有效减少人体的接触量、空气中漂浮浓度等。同时，注重防治中的全面监测，实时了解现场情况，做好粉尘防治与管理。

参考文献：

[1]宋永刚,豆小勤.煤矿粉尘危害及综合防尘技术探讨[J].煤,2020,29(10):74-76.

[2]孔鹏.矿井粉尘现状及综合防治技术[J].西部探矿工程,2020,32(08):105-106.