煤矿采掘工作面粉尘防治技术及其发展趋势张弓

煤矿采掘工作面粉尘防治技术及其发展趋势张弓

黑龙江省双鸭山市矿业集团集贤煤矿安全监察处黑龙江双鸭山155141

摘要:粉尘是煤矿采掘过程中的主要灾害之一,由于煤矿粉尘具有一定的理化特性,使得生产现场的可见度降低,对采掘仪器设备的使用寿命和精度造成影响,同时,粉尘还具有爆炸危险性,严重威胁煤矿企业和工作人员的生命财产安全。此外,煤矿工作人员长期在布满粉尘的工作环境中,容易引发尘肺病等职业病害,对于人们的身体健康造成严重破坏。因此,煤矿企业必须对粉尘的防治工作提高重视程度,积极采取有效措施,利用多种粉尘防治技术,提高粉尘治理效率,从而保障煤矿的安全生产。

关键词:煤矿;采掘工作面;粉尘;防治技术;发展趋势;

现代社会发展新时期,煤矿行业也得到快速发展,煤矿采掘机械化程度明显提升,开采技术也更为高效,在显著提升生产效率的提升,随之而来的是煤矿采掘工作面粉尘量的不断加大,严重威胁着作业人员的身心健康,并且不利于作业设备的正常维护。

一、煤矿采掘工作面粉尘的来源及危害

1.粉尘的来源。煤矿采掘工作面粉尘危害较为严重,占整个矿井产生粉尘总量的85%以上,因此,煤矿粉尘防治的重点在采掘工作面。由于地质环境、开采方式、采掘工艺的不同,每个矿井所产生的粉尘污染程度不尽相同。对于一些较为空旷的煤矿采集现场,由于风力较大,扬尘增加,粉尘危害更加突出。在采掘的过程中,钻探、爆破等施工也会增加工作面的粉尘量,放煤口、采煤机、破碎机、支架等成为粉尘的四大污染源头。因此,在煤矿采掘过程中,煤矿企业要积极采用合理、有效的粉尘防治技术,对粉尘危害进行针对性治理,为工作人员提供良好的施工环境,进而提高整体施工效率。

2.粉尘的危害。粉尘的危害具体可以概括为以下几点:第一,采掘过程中产生的粉尘会依附在矿井壁和地面上,还有一部分悬浮在空气中,煤矿工作人员长期处于这种环境,吸入过多粉尘,对其呼吸系统产生破坏,严重威胁他们的身心健康;第二,大量的粉尘悬浮在矿井中,会使得矿井温度不断升高,粉尘容易发生自燃,进而导致爆炸事故,不利于煤矿采掘的安全施工;第三,大量粉尘容易造成煤矿采掘现场的能见度降低,对工作人员的生产工作造成影响,使得煤矿生产效率降低,还容易引发安全事故;第四,煤矿采掘过程中涉及多种仪器设备,大量的粉尘会腐蚀这些仪器设备的构件,使得设备操作精度降低,造成设备老化,影响正常使用。

二、煤矿采掘工作面粉尘防治技术

1.注水防尘技术。就煤矿采掘作业的整体情况来看,在煤矿开采之前,大多采取注水防尘技术来降低粉尘,其原理在于,通过注水改善煤层湿度,从而达到粉尘防治的目的。注水防尘技术主要分为动态与静态两种方式,通过长孔或短孔来实施注水,在煤矿采掘工作面粉尘防治的过程中,需结合煤矿采掘要求及作业现场具体环境开展综合分析,科学选择注水防尘的操作方式方法,以有效降尘。

2.通风除尘技术。在煤矿采掘作业中,通风除尘的原理在于,稀释井下粉尘至安全浓度后,在风力作用下将其排出井外。通风除尘技术在煤矿采掘工作面粉尘防治中的应用,其通风除尘效果往往会受到风流向、风速、粉尘密度、湿润度等多种因素的影响。具体来讲,当风速过低时,粗细粒粉尘下沉而无法顺利排出井外,导致井下粉尘浓度加大;当风速过高时,粉尘浓度则会明显增加。一般情况下,煤矿采掘工作面粉尘防治的过程中,应用通风除尘技术时,需要科学控制风速,掘进工作面排尘风速不可低于0.4m/s,不可高于0.7m/s。

3.喷雾降尘技术。喷雾防尘技术的操作简便,具有一定经济性,除尘效果优良,在煤矿采掘工作面粉尘防治中具有良好适用性。喷雾降尘技术主要对采煤机与掘进机作业所产生的粉尘进行处理,比较常用的是高压喷雾防尘技术与滚筒摇臂径向雾屏降尘技术。其中,滚筒摇臂径向雾屏降尘技术在应用中,需要将锥形喷嘴安装于采煤机滚筒摇臂上,随着采煤机的运作,喷嘴喷射出空心雾流,此时在作业区域内形成一道雾流屏障,在滚筒割煤作业时,能够有效降低粉尘的影响,促进采煤机正常作业。部分粉尘来源于煤矿采掘工作面的转载点与液压支架,而喷雾降尘技术的科学应用,主要对空气中的粉尘进行处理,降低其浓度,从而改善煤矿采掘作业环境。

4.空气幕隔尘技术。在煤矿采掘工作面粉尘防治工作中,空气幕隔尘技术也发挥着重要的作用,需要在采煤机上安装喷气装置,随着采煤机的运行,喷气装置射出空气流,此时粉尘被隔离至气流之外,也就相当于以空气流为机械设备与作业人员建立防护层,粉尘被隔离,形成优良的施工区域环境,减少粉尘对机械设备性能及作业人员身心健康的不利影响。

5.个体防护技术。个体防护技术属于一种基本型粉尘防治方法,需要作业人员自行佩戴防护用具。这里所提到的防护用户可不仅仅是传统棉纱口罩,现代科学技术不断进步,多种新型个体防护用具得以研发,比如自吸式防尘口罩、压风呼吸器、气流安全帽等,在不影响作业人员正常工作的情况下,满足其对清洁空气的需求。个体防护技术的应用,有助于减少煤矿采掘工作面粉尘对作业人员身心健康的不利影响,具有良好的应用效果。

三、煤矿采掘工作面粉尘防治技术发展趋势

随着煤矿事业的不断发展,粉尘防治技术将得到更全面的开发和利用,其发展趋势主要包括以下几点:

1.合理设计喷雾系统。煤矿采掘工作面应用喷雾降尘技术防治粉尘,要设计科学、合理的喷雾系统,重点研究喷雾点的布置和压力的设计,从而提高喷雾效率。随着科技的不断进步,喷雾降尘技术可以引入智能控制系统,实现了喷雾降尘的自动化控制。

2.弱水防尘技术的发展。弱水防尘技术指的是利用少量的水实现良好的防尘效果。弱水防尘技术的研发和应该用,可以在节约水资源的同时,有效避免粉尘的危害,从而满足节能环保的要求。弱水防尘技术的主要研究内容是注水型渗透剂、干式除尘剂、泡沫除尘剂等防尘产品的开发。

3.难注水煤层的注水技术的研究。注水防尘是一种应用效果较好的防尘技术,但是在实际的操作中,由于一些煤层的机理较为特殊,增加了注水难度,这就需要加强难注水煤层注水技术的研究,通过配套的系统和设备,实现煤层注水的自动化监测和控制,从而提高煤层注水防尘效果。

4.积极学习国外先进技术。国外的粉尘防治技术发展较为成熟,所采用的设备也较为先进,国内煤炭企业要加强对国外先进除尘技术的学习和利用,推动我国粉尘防治技术的不断进步。国外值得借鉴的防尘技术主要有超声波除尘技术、生物试剂除尘和电离水除尘等先进技术。

5.加强防尘标准的管理。在煤矿采掘工作中,粉尘产生的源头较为复杂,在实际的粉尘防治工作中,还面临诸多问题。煤炭企业要根据实际情况,选择最合适的防尘降尘措施,有效的控制粉尘。制定一个合理的防尘标准,是粉尘控制的重要内容,能够促进粉尘防治工作的不断发展。

总之,随着煤矿采掘机械化程度的不断提高,矿井的开采方法和采煤工艺向着高效、集约化生产的方向发展,产尘量大大增加,严重威胁着我国煤矿的安全高效生产和作业人员的身心健康。在煤矿采掘过程中出现的面粉尘危害也不可小觑,因此我国需要不断的投入技术来解决这一问题,确保作业工人的安全。其次,治理矿井中出现面粉尘,应当从多个防治方案入手,通过挑选和结合的方式来达到更为经济高效的状态。

参考文献:

[1]程伟文,李冬梅,浅谈煤矿采掘工作面粉尘防治技术及其发展趋势.2018.

[2]李明磊.张海燕,采掘工作面粉尘防治技术及发展.2017.

[3]周红艳,郎丽婷。探讨煤矿采掘工作面粉尘防治技术及其发展趋势.2017.

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