中国煤矿粉尘防治技术现状及展望

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摘 要：粉尘威害严重威胁到矿井下工作人员的生命安全，主要表现在其可能造成不可估量的爆炸事故和严重影响矿井下工作人员的健康，所以对于煤矿粉尘的防治变得十分有必要，中国学者在充分认识煤矿粉尘的危害后，经过不懈的努力在防治技术上取得了一定的突破，一些有效的煤矿尘粉防治技术被开发出来，并应用于实际，为我国煤矿粉尘防治工作做出了不小的贡献。本文对近些年粉尘防治技术的现状做了详细的分析并对未来的发展做了一些展望。

关键词：煤矿粉尘 现状 展望

中图分类号：TD7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0225-02

煤炭是我国能源的主要来源，随着我国逐年递增的能源消耗量，导致了对于煤炭的需求量也在快速增长。先进的煤矿挖掘设备也为我国煤炭行业的快速发展奠定了技术基础，但我国矿井作业还无法达到全自动化机械作业，还需要工作人员操纵机械在矿井中作业。而由于矿井中粉尘的存在，对安全生产造成了很大的威胁，粉尘的危害主要表现在其可能造成不可估量的爆炸事故和严重影响矿井下工作人员的健康。对于粉尘的防治必须引起我国煤矿产业注意，有效的粉尘防治技术应用到实际生产中去。但是由于各种各样的因素，我国不少煤矿企业对于粉尘防治没有足够的重视，这就增加了矿井中因为粉尘所引发爆炸危险的几率，同时也增加了井下工作人员患上尘肺病的人数。

鉴于粉尘的危害巨大，粉尘防治工作也就凸显出了其本身的重要性。成功的粉尘防治工作应从预防入手，同时对于已经患上尘肺病的工作人员进行治疗，这种预防和治疗相结合的方式是目前粉尘防治最有效的方法。我国煤炭科学研究总院重庆分院经过长时间的科学研究，在煤矿粉尘防治技术方面取得了一定的技术突破，中国煤炭科学研究总院重庆分院经过长期研究，总结出了一套煤矿粉尘防治技术并研发了配套设备，对于粉尘的防治起到了一定的防治效果，但此项技术仍然不是很完美，不能完全解决煤矿粉尘问题。本文着重分析了我国煤矿粉尘防治技术的的现状并对于其发展提出了一些展望，为我国煤矿粉尘防治技术的进步作出一些微薄的贡献。

1 我国煤矿粉尘防治技术现状

1.1 各尘源点煤矿粉尘治理技术现状

采掘工作面是粉尘危害事故的多发地，应作为粉尘防治的重点。对于煤层注水是防治采掘工作面粉尘危害的一项有效措施，采煤机高压外喷雾降尘技术，采煤机尘源智能跟踪高压喷雾降尘技术及液压支架放煤口、自动高压喷雾降尘技术的投入使用有效控制了含尘气流中粉尘浓度的增加。破碎机工作产生的粉尘污染一直困扰着国内的学者，而声波雾化降尘技术、预荷电喷雾降尘技术和高压喷雾降尘技术的应用有效的解决了这一困扰。松软低空隙煤层由于其本身煤层结构的特殊性，使得其在进行注水工作时存在一些需要解决的问题，我国学者研究发现钻孔和注水方式是影响注水时粉尘浓度的主要因素，对此深入研究并提出了一些切实有效的解决措施，有效降低了粉尘浓度。采煤机尘源智能跟踪降尘技术与其配套设备的投入使用解决了高瓦斯大风量综采工作面上风速高、粉尘浓度不易降低的科研问题。

在综掘工作面上粉尘防治技术也有了很大的突破。我国自主研发的KC系列除尘器和CSY系列液动湿式除尘器具有小巧的外形和较高的工作效率，最高降尘效率可以达到99%，充分满足了我国对于粉尘防治的要求。并且这两个系列除尘器的研制成功也使我国摆脱了应用波兰体积大、工作效率不高的进口除尘器窘境。高瓦斯大风量综掘工作面的粉尘治理问题以前一直困扰着我国的学者，大风量涡流控尘技术的研究成功使得这一困扰科学家很久的问题得到了解决，在贵州盘江精煤股份有限公司山脚树矿和充州矿业集团公司鲍店煤矿实际应用该项技术取得了不错的效果。掘进工作面分段注水防尘与防突破技术是另一项值得一提的防尘技术，最高降尘率可达65%，防突指标也得到了有效的下降。

炮掘工作面上采用的放炮高压喷雾降尘技术可以达到十分理想的降尘效果。此项技术在减小用水量的同在放炮后的时间等待上又有了减少，同时降尘效果也非常明显。

对于钻孔中的粉尘防治也是十分必要的。钻孔中的粉尘大约有40%是呼吸性粉尘，严重危害到井下作业人员的身体健康。我国目前在钻孔粉尘的防治上主要应用的技术有湿式钻眼和泡沫除尘这两种方法，同时我国自主研发的孔口除尘器对于钻孔中的粉尘也起到了十分有效的除尘效果。

1.2 煤矿粉尘检测技术及装备现状

1.2.1 粉尘浓度检测

我国目前主要采用粉尘采样器、直读式测尘仪和粉尘浓度传感器相互结合的监测方法来对粉尘的浓度进行监测。

国内可以生产粉尘采样器的设备厂商很多并可以生产出符合我国规定的粉尘采样器。这些粉尘采样器采用短时大流量的采样方法，按照国家规定的基本粉尘浓度测定方法进行粉尘浓度测定。其别需要指出的是由我国煤炭科学研究总院重庆分院自行研发出的AZF-01呼吸性粉尘采样器，它摆脱了我国大部分粉尘采样器只能监测短时大流量粉尘浓度的限制，可以长周期的监测粉尘浓度，这也是我国粉尘采样器的一个突破。

直读式测尘仪具有数据直接读取和快速的优点，但其也存在着非常大的缺点就是读取的数据误差较大。国外科学工作者利用不同的科学原理研发出了不同种类的直读式测尘仪，相对于国内的直读式测尘仪具有更高的精度并可以在实际应用。近几年为摆脱这种困境，我国科研工作者成功研制出了精度符合要求的直读式测尘仪在技术上与国际接轨。

我国在粉尘浓度传感器的研究上具有代表性的就是我国煤炭科学研究总院重庆分院研发的粉尘浓度传感器，突破性的实现传感器与监控系统的联网，使时时监测成为了可能。

1.2.2 粉尘粒度分布和游离SiO2含量的检测

目前我国大多数煤矿采用的粉尘粒度分布测定仪是MD-1型粉尘粒度分布测定仪，具有高自动化和较大测量范围的特点。对于SiO2含量的检测，国内没有统一的实验室检测方法，这就导致了检测结果无法做比对，所以统一准确的检测方法十分有必要被开发出来。

2 煤矿粉尘防治技术展望

2.1 更有效的有效的矿粉煤尘防治技术

煤矿粉尘中呼吸性粉尘对于井下作业人员的健康危害最大，大量长期吸入会患上尘肺病，由于其本身属于微细粉尘，易在空气中和别的微粒混淆难以分离。所以今后对于降低呼吸性粉尘在井下作业现场所中的浓度，和大力发展对于煤矿粉尘的防治技术，提出更有效的煤矿粉尘防治方法，减少作业人员患尘肺病的可能性是今后科学研究的一个必要的方向。

2.2 锚喷工作面粉尘防治技术的加强

针对锚喷工艺中各个工序的不同特点分别加强技术水平，提出更具针对性的粉尘防治技术措施是今后科研的一个方向。搅拌工序中对搅拌好的材料更好的封存和材料的运输中防止材料失效，上料和输送时减少粉尘和防尘设施与上料机的完美结合，喷射工序中改进喷枪结构减少干粉状水泥在喷射物中的比率，这些都是今后锚喷工作面粉尘防治技术各工序未来需要实现的内容。

2.3 特殊条件粉尘治理技术的研究

特殊条件的煤矿占我国总煤矿资源的一半以上，我国对于特殊条件煤矿开采比率也会越来越大，特殊条件煤矿作业中粉尘问题也就急需解决，从而促进了我国科研工作者对于特殊条件粉尘治理技术的研究。对于难湿润粉尘应开发出可以快速浸润粉尘的浸润剂，使喷雾降尘快速实现。对于注水困难的煤层，可以适应不同性质煤层的注水添加剂的研发和对注水过程进行时时监控是十分必要的。

2.4 小煤矿粉尘防治技术的研究

目前我国有相当数量的地方小煤矿，而我国科研工作者目前所研发出的粉尘防治技术和其相应的技术设备大多只适用于国家的大、中型煤矿，这就使得地方小煤矿粉尘防治成了空谈，井下作业人员健康不能得到必要保证，所以适用于地方小煤矿的粉尘防治技术和技术设备是今后科研的一个重要方向。

3 结语

我国科研工作者经过多年的不懈努力，使我国的煤矿粉尘防治技术取得了重大的突破，自主研发的煤矿粉尘防治技术和配套设备已经广泛的应用于我国的矿井作业中。但还存在着一些问题和需要改进的地方，今后科研工作者也应对其展开重点研究，从本文对于中国煤矿粉尘防治技术的展望中可以看出粉尘防治技术未来需要研究的方面还很多，有着十分光明的未来。

参考文献

[1] 时训先，蒋仲安，褚燕燕.矿综采工作面防尘技术研究现状及趋势[J].中国安全生产科学技术，2005（1）：41-43.

[2] 陈彩云，王晓峰，马熹炎.综掘工作面粉尘研究与综合治理[J].煤炭技术，2008（8）：77-79.