袁店一井煤矿煤巷综掘工作面综合防尘技术的应用

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摘 要：随着煤矿机械化程度越来越高，煤巷综掘工作面的普及，粉尘量随之增加，给煤矿的安全和职工的健康带来了严重的危害，对粉尘的分布进行分析，以减少产尘为根本，以降尘为重点，以隔离粉尘为防护手段，采取针对性的措施，有效的降低了巷道内的粉尘含量，大大减少了煤巷综掘期间粉尘危害。

关键词：综掘工作面 综合防降尘 粉尘隔离

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0150-01

矿尘是煤矿生产中的主要灾害之一。矿尘污染劳动环境，降低了生产场所的可见度，影响劳动效率和操作安全。工人长期在含矿尘浓度较高的环境中作业，吸入大量矿尘后，轻者能引起呼吸道炎症，重者可导致尘肺病。矿尘中的煤尘在特定的条件下会发生爆炸，导致重特大事故的发生，给企业和国家带来巨大的灾难和损失。

1 工作面概况

袁店一井煤矿于2011年12月建成投产，设计产量为180万吨。位于-748 m水平32采区内的323巷走向长1682 m，标高为-748.0～-470.0m，煤厚2.11～2.91 m，平均2.57 m。煤层倾角6°～18°，平均12°。采用锚带网支护，断面尺寸4.2×3.6 m。煤层普遍含夹矸，夹矸为泥岩和碳质泥岩，厚0.26～0.53 m。深灰色，粉砂质结构，层状构造，夹细砂岩薄层，具水平层理，含较多植物化石碎片。

2 工作面粉尘来源分析

掘进机掘进巷道的过程是一产尘过程，在掘进过程中煤岩破碎产生的粉尘，包括煤岩受到截齿的压碎和摩擦产生的粉尘、煤块塌落与机器和地面碰撞产生的粉尘、综掘机扒渣时产生的粉尘、煤岩转载及皮带运输时产生的粉尘；工作面上沉积的粉尘在通风过程中又被扬起而形成的次生粉尘等。

3 综掘工作面综合防尘措施

综掘工作面综合防尘措施要包括减少产尘量、降尘、粉尘隔离。

3.1 减少产尘量措施

煤层注水是从源头上控制、减少粉尘的产生，是粉尘治理的根本途径。在煤层未掘进之前打若干孔，通过钻孔注入高压水，使其渗入到煤体的内部增加煤层的水份，以减少掘进作业时的煤尘产生量。

使用BZZS-35/7（1.08/16）高压注水泵站，配备MZ-102风煤钻，￠42 mm螺旋钻杆，每班在迎头垂直煤壁施工一组3个注水孔，使用ZFΦ10―16/4―1.6封孔注水器进行注水，以邻孔出水和煤壁出现渗水为一个孔注水工作完成的标志，注水时间一般不少于10 min，注水压力不低于12 MPa。为进一步提高捕尘效果，按照捕尘添加剂与清水1∶100的比例将化学捕尘剂添加到注水系统中，从而大幅提高煤层注水效果。

3.2 降尘措施

3.2.1 水射流除尘风机

要降低掘进机在掘进过程中产生的粉尘浓度，利用抽出式水射流除尘风机收集工作面产生的粉尘并进行净化。在综掘机上方安装了2台KGSC-3型矿用高压水射流除尘风机，在风筒末端安装调节风流转换器，使掘进工作面形成长压短抽的通风方式。当综掘机割煤岩时，除尘风机将综掘机截割时产生的粉尘吸入。高压水流经过射流器形成高速射流，在进风口处产生负压进行引风，把含有粉尘的空气吸入风机，含尘风流进入风筒到旋流器迅速雾化，高速雾粒与空气的动量交换和高压水射流的卷吸作用，在除尘段产生涡流和紊流，水雾将粉尘包裹沉降，从而达到通风和降尘的目的，风水分离器再将气水进行分离，除尘水经过收集过滤，循环使用。（如图1）

3.2.2 降尘喷雾

综掘机配有内外喷雾，内喷雾压力不小于3 MPa，外喷雾压力不小于1.5 MPa，掘进期间内外喷雾开启。为增加降尘效果，在掘进机前方顶板安装“工”字形高压微孔防尘喷雾系统，喷雾喷嘴直径￠0.38 mm，两眼间夹角15°，喷雾能覆盖全断面、提高了雾化效果。

各转载点安装自动喷雾装置，当运输机运煤岩时，实现自动喷雾。溜煤眼周围用水幕帘封闭管理，防止粉尘的飞扬。

3.3 粉尘隔离

3.3.1 职工与粉尘的隔离

综掘机掘进过程中产生的粉尘浓度较高，为更好的保护职工的身体健康，使职工与高浓度粉尘隔离，在综掘机上安装了ZJY-Z型正压呼吸系统，它是由矿井压风系统提供空气源，通过调压除油、活性炭除异味、精细过滤三级过滤、净化并调压后通过新型全封闭正压呼吸面罩提供清洁的呼吸空气，实现综掘机工作时人与外界高浓度粉尘空间隔离。

3.3.2 粉尘的高浓区域的隔离

综掘机矿煤岩时，附近为粉尘高浓区域，在综掘机后方安装三道挡尘帘，每道挡尘帘上方安装由QDPW-2型气动高压泵提供8～13 MPa的高压喷雾。把粉尘高浓区域与后方工作环境隔离，降低了后方的粉尘浓度。

4 效果分析

通过上述综掘工作面综合防尘技术的应用，从源头上减少了粉尘的产生，捕捉掘进施工过程中产生的粉尘，使粉尘高浓区域与职工的隔离。在离迎头100 m处对综掘机割煤、转载、支护等工序的粉尘进行2个月的测定，全尘降低到平8.5 mg/m3以下，呼吸性粉尘降低到平均2.6 mg/m3以下。

5 结论

煤巷综掘工作面采取以上一系列综合防尘措施后效果显著，可消除大量的粉尘，为职工创造良好的工作环境，保护了职工的身体健康。保障了矿井的安全生产。

参考文献

[1] 张国枢，谭允祯，陈开岩，等.通风安全学（修订版）[M].徐州：中国矿业大学出版社，2008.

[2] 顾风龙.浅谈煤矿掘进工作面的防尘方法[J].价值工程，2010.

[3] 胡占海.综合防尘技术在综掘工作面的应用分析[J].科技信息，2011（33）.