煤矿岩巷综掘工作面的综合防尘技术应用实践

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[摘 要]粉尘是煤矿在生产过程中存在的五大灾害之一。随着煤矿生产工艺的进步和机械化程度的提高，岩巷使用综掘机的开拓方式与以前的放炮掘进相比，产生的粉尘量有所增大，且飘浮状态的粉尘存在的时间也增长了，这将增强对职工的健康的损害和影响作业环境。因此，在煤矿岩巷掘进使用综掘机期间产生的粉尘治理，就不是简单的洒水和净化喷雾除尘，而需综合性的防尘措施。

[关键词]岩巷综掘；粉尘危害；综合防尘；

中图分类号：X928.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0019-01

张集煤矿西三1煤疏水巷全长1036m，主要岩性为中粗砂岩、粉细砂岩、砂泥岩互层、砂质泥岩。该巷道采用EBZ255型综掘机破岩施工，经皮带机出货。该工作面采取了综合防尘措施后，巷道回风流中粉尘浓度由治理前的482mg/m3降到7mg/m3，除尘率达98.6%。

一、岩巷综掘粉尘产生的因素及粉尘的来源

影响粉尘产生的主要因素是采掘机械化程度、地质岩性状况、运输与装转载方式以及通风状况等。综掘机在切割岩石及巷道锚喷过程中产生的粉尘是工作面粉尘产生的主要来源，运输皮带机及各转载点的震动产生的二次扬尘、其它情况下产生的粉尘是次要来源。

二、岩巷综掘粉尘的危害

在生产过程中产生的粉尘会污染作业环境，因降低作业场所的能见度而增加工伤事故的发生率。职工因采取个体防护措施不当长期吸入粉尘后，在健康方面将会促使肺部器官的病变，轻者引起呼吸道炎症，重者导致尘肺病后将会对生活造成不可挽回的影响。粉尘还会加速机械、电气设备的磨损，缩短精密仪器、仪表的使用寿命。

三、岩巷综掘的综合防尘技术

岩巷综掘粉尘防治是指采用各种技术手段减少粉尘的产生量、降低空气中的粉尘浓度，防止粉尘对人体、设备等产生危害的措施。粉尘治理主要采取“预防为主、综合防尘”的措施，落实“源头治理、过程控制、个体防护、谁产尘谁治理”的管理责任制。岩巷综掘防尘技术措施可分为：通风除尘、湿式作业、机械抽尘、喷雾净化、个体防护及一些特殊的除、降尘措施。

1、通风除尘

通风除尘是指通过流动的风流将井下作业点的悬浮粉尘带出，有效地稀释和排出矿尘，降低作业场所的粉尘浓度。决定通风除尘效果的主要因素是风速、粉尘的粒度及湿润度等。风速过低，粗粒粉尘将与空气分离下沉，不易排出；风速过高，能将落尘扬起，增大空气中的粉尘浓度；因此，通风除尘效与风速密切相关。我们把能使呼吸性粉尘保持悬浮并随风流运动而排出的最低风速称为最低排尘风速；把能最大限度排除浮尘而又不致使落尘二次飞扬的风速称为最优排尘风速，一般来说，岩巷掘进工作面的最优排尘风速为0.4～0.7m/s（《规程》规定的岩巷风速为0.15-4m/s），此风速不仅考虑了工作面供风量，同时也充分考虑到排尘问题。

2、综掘机内、外喷雾除尘

综掘机喷雾分内、外两种。外喷雾多用于捕集空气中悬浮的粉尘，内喷雾则用于抑制切割岩处粉尘的产生。实际生产过程中，大部分综掘机内喷雾因水质问题会出现堵塞无法使用时，需在工作面供水管路上安设不小于400目的水质过滤网，以增加内喷雾的使用寿命；在外喷雾水压不足4MPa时，需在供水管路上增装加压泵，使供水管路的水压达到4-8MPa，确保喷雾的雾化除尘效果；较好的内外喷雾降尘率可达85%～95%

3、控制迎头供风量与除尘风机的联合除尘

在距离迎头15-30m处的风筒上，安装风量调节装置（风筒三通）控制供风量，使迎头供风量与除尘风机的吸风量相匹配，以便迎头风量全部被吸入除尘风机内（除尘风机吸风量不小于300m3/min）。

在皮带机机尾缓冲架上安装风机专用架，将除尘风机固定在专用架上，除尘风机可随缓冲架移动而移动；除尘风机吸尘喇叭口（薄钢板制作的风筒）固定在综掘机盖板上，吸尘口距综掘机截割头5米；除尘风机与吸尘喇叭口采用高强度抗负压骨架风筒连接。综掘机启动前需先开启除尘风机。

4、防尘网装置与高压微孔喷雾联合除尘

目前，矿使用较多的风流净化捕尘设施是防尘网装置与高压微孔喷雾联合除尘。防尘网按照巷道的断面设计，防尘网除尘装置由三部分组成：钢管框架、防尘纱网和高压微孔喷雾；防尘网应安设在支护完好、壁面平整的巷道段内；一般在距离工作面100-150m范围内安设三道防尘网，紧贴巷壁，每道防尘帘上风侧0.3-0.5m安设一道高压微孔喷雾。迎头施工开启高压微孔喷雾后，喷雾使水流雾化成细微的水滴喷射于空气中形成雾状，雾状的小水滴在防尘网上形成水幕，风流中的浮尘与水幕碰撞接触后，尘粒被湿润顺水下落至下方专用水沟内。高压微孔喷雾与普通的净化喷雾相比，明显减少喷雾的用水量，使巷道内环境得到改善；从降尘率方面比较，单独使用普通喷雾仅为43%～78%，单独使用高压微孔喷雾可达到75%～95%，喷雾与防尘网组的联合应用，可达到98%，而且喷雾与防尘网组也起到了将巷道内高浓渡的粉尘区与低浓度的粉尘区隔开的效果。

5、皮带机自动净化喷及转载点防尘罩联合除尘

运输皮带机和转载处的震动撞击会使落尘二次扬起。为消除二次扬起的粉尘，在第一部皮带架上及各转载点处安装自动喷雾除尘系统，该系统触控传感器检测到煤矸流信号，控制器打开电动球阀自动喷雾，对震动扬尘及转载点所产生的粉尘进行自动喷雾除尘，无煤矸时延时一段时间后停止喷雾，同时也进行定时喷水。各转载点降尘的有效方法是在转载点处加装半密封罩，罩内安装喷嘴，以消除飞扬的浮尘，降低进入掘进巷道回风流的含尘量。为了保证密封效果，密封罩在转载点处安装半遮式软风帘，软风帘可用风筒布制作。

6、采用湿式打眼喷浆除尘

在迎头打锚杆（索）眼及喷浆时会产生大量的粉尘。在打眼时需严格执行湿式打眼、喷浆时采用潮料喷浆；在喷浆作业前，开启迎头高压微孔喷雾（防尘网）装置组进行净化风流，同时开启在拌料地点回风测30-50m处安设的两道全断面风流净化喷雾。

7、粉尘在线监测系统

目前，矿岩巷掘工作面均安装了粉尘在线监测系统。在工作面回风流中安设粉尘传感器F1、F2；F1安设在防尘网上风侧30米处，报警值为50mg/m3；F2安设在防尘帘下风侧50米处，报警值为30mg/m3；吊挂距顶板不大于300mm，距巷壁不小于200mm；F1或F2处的粉尘浓度达到报警值时，会自动断电停止综掘机作业，使产尘点及回风流中的粉尘浓度降低，粉尘浓度降至报警点以下后，方可开启综掘机继续作业。

8、防尘口罩及个体正压呼吸装置的佩戴

个体粉尘防护是指通过佩戴防护用品以减少吸入人体粉尘的措施，也是人与粉尘隔开的最后一道屏障。目前，职工主要佩戴符合劳动防护用品标准的防尘口罩、正压呼吸装置、便携式个体正压呼吸器等，其目的是使佩戴者能呼吸净化后的清洁空气而不影响正常工作，佩戴个体防护用品后截留呼吸性粉尘率达95%～98%。

针对岩巷综掘的特点，矿已建立科学合理的综合防尘管理机制，采用综合防尘措施后有效地减少了风流中呼吸性粉尘的含量，保障了职工的健康，改善了工作面的作业环境，提高了劳动生产率，保障了矿井的安全生产。

参考文献

[1] 张楼生.煤矿井下粉尘危害的防治.中小企业管理与科技（上旬刊）.2010（7）

[2] 刘超，史东涛.煤矿粉尘治理技术现状及展望[J].科技信息.2008（5）

[3] 杨景旺.综合防尘促企业安全发展.中小企业管理与科技（上旬刊）现代职业安全.2010（12）

[4] 国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[s].2011.