1、采掘工作面的塵源與煤礦粉塵防治技術 采掘工作面的塵源與煤礦粉塵防治技術 摘 要討論了采掘工作面粉塵的構成和各因素對工作面粉塵生成的影響，介紹了各種粉塵防治技術及其效果，并提出了形成工作面粉塵的主要根源截割粉塵及其影響因素，為開創(chuàng)粉塵防治的新思路、從根本上降低工作面的粉塵奠定了思想根底。 關鍵詞采掘工作面 粉塵 防治 中圖分類號：TD714 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X40-0301-01 采掘工作面的粉塵，不僅惡化勞動條件、降低作業(yè)點工人的視線、危害工人身體健康，而且會影響設備的正常運轉(zhuǎn)、降低設備的使用壽命。當粉塵濃度到達一定比例時，還會引發(fā)煤塵爆炸，危及工人的生命平安。因此，

2、采掘工作面的粉塵作為煤炭生產(chǎn)的公害之一，一直是各國科研人員的一項重要的研究課題。通過分析工作面粉塵的來源及其影響因素，對有效地降低工作面粉塵、改善工作環(huán)境、保證煤礦生產(chǎn)的平安具有重要意義。 一、工作面的塵源及其影響因素 嚴格地講，煤礦生產(chǎn)的每道工序都是潛在的塵源，但產(chǎn)塵的主要工序包括： 鉆眼作業(yè)；煤巖的爆破；采煤機、掘進機的割煤和裝煤；工作面支護；裝載、輸送、轉(zhuǎn)載、卸載和提升等。 不同的礦井，由于煤層和巖層的地質(zhì)條件不同，采掘方法、作業(yè)方式和機械化程度不同，粉塵的生成量有很大的差異，即使在同一個礦井，產(chǎn)塵的多少也因地因時地變化。綜合分析，影響粉塵的生成量主要有以下一些因素。 1.1 地質(zhì)構造及

3、煤層賦存條件 在地質(zhì)構造復雜、斷層褶曲發(fā)育并且受地質(zhì)構造破壞強烈的地段采掘時，產(chǎn)塵量較大；反之較小。井田內(nèi)如有火成巖侵入，使煤體變酥，產(chǎn)塵量將增加。一般說來，急傾斜煤層比緩傾斜煤層的粉塵生成量大，開采厚煤層比開采薄煤層的產(chǎn)塵量要高。 1.2 煤巖的物理性質(zhì) 通常，節(jié)理發(fā)育且脆性大的煤易碎，結構疏松而又枯燥、堅硬的煤巖在采掘工藝相近的條件下細微量大，產(chǎn)生的粉塵較多。 1.3 環(huán)境的溫度和濕度 煤巖本身水分低、煤幫巖壁枯燥，采煤機和掘進機在環(huán)境相對濕度較低的情況下作業(yè)時，產(chǎn)塵量會增大；而當在巖體較潮濕、礦井空氣濕度較大的條件下工作時，由于水蒸氣和水滴的濕吸作用，使作業(yè)過程產(chǎn)生的粉塵懸浮減弱，空氣中

4、的粉塵含量會相對減少。 1.4 采掘方法 不同的采掘工藝和方法，其產(chǎn)塵量差異很大。例如，對于急傾斜煤層采用倒臺階方法開采比水平分層開采的產(chǎn)塵量大；全部冒落采煤法較水砂充填法的產(chǎn)塵量大得多。就減少產(chǎn)塵而言，旱采又遠不及水采。 1.5 產(chǎn)塵點的通風狀態(tài) 粉塵濃度大小和作業(yè)點的通風方式、風速及風量密切相關。當井下實行分區(qū)通風、風量充足且風速適宜時，粉塵濃度就會降低；如采用串聯(lián)通風，含塵乏風再次進入下一個作業(yè)地點或風量缺乏、風速偏低時，粉塵濃度就會增大。 1.6 采掘機械化程度 工作面的粉塵生成量是隨著采掘機械化程度的提高和生產(chǎn)強度的加大而急劇上升的。采用的機械化設備及其作業(yè)方式不同，產(chǎn)塵量也不一樣。

5、如綜采工作面使用雙滾筒采煤機時，截割機構的結構參數(shù)及采煤機的工作參數(shù)都與產(chǎn)塵量密切相關。煤礦粉塵的主要塵源是采掘、運輸和裝載、錨噴等作業(yè)場所。采掘工作面產(chǎn)生的浮游粉塵約占礦井粉塵的80%；其次是運輸系統(tǒng)中的各個轉(zhuǎn)載點，由于煤巖遭到進一步破碎，也產(chǎn)生相當數(shù)量的粉塵。 按塵源分析，在現(xiàn)有防塵技術條件下，各產(chǎn)塵環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的浮游粉塵量比例關系大致是：采掘工作面產(chǎn)塵占80%；錨噴作業(yè)點產(chǎn)塵為15%；其他作業(yè)點產(chǎn)塵約占5%。 二、現(xiàn)有防塵技術 多年來，為了降低采掘工作面的粉塵濃度，人們進行了不懈的努力。總結起來，主要有以下幾個方面：控制粉塵飛揚；捕塵；避開粉塵流。 2.1 水降塵技術 該技術是利用水控制煤

6、炭采掘過程中粉塵的生成，其主要形式有：煤層注水；濕式鉆眼；內(nèi)外噴霧；其它水降塵技術。 除了以上幾種常用的水降塵技術外，還有采空區(qū)及巷道注水、出煤時灑水、空氣噴霧灑水、防塵用水中添加除塵劑、噴霧泡沫除塵、噴霧凈化風流等降塵措施。 2.2通風降塵技術 良好的通風系統(tǒng)是保障煤礦正常生產(chǎn)的必備條件之一，優(yōu)化設計和改良通風系統(tǒng)，可以大大降低粉塵對礦工的侵害程度。通風降塵技術的主要形式有：稀釋降塵；抽出式通風降塵；采用雙風流分支通風系統(tǒng)降塵；隔離塵源，長壁開采時，為了消除采煤機滾筒割煤時產(chǎn)生的大量粉塵對人行道上作業(yè)礦工的危害，可使用風障或空氣流動式噴水器將粉塵控制在煤壁一側；壓、抽混合式及最正確排塵風速措

7、施降塵；減少漏風、保證風量供應降塵；遙控技術，利用無線電遙控技術遠距離操作采煤機和掘進機，使司機遠離塵源，以減少粉塵危害。 2.3 除塵措施 這是將空氣中游離粉塵聚集起來處理的一項聚殲性措施，它主要通過吸塵器和捕塵器來完成，具體形式有：干式捕塵器；濕式捕塵器；空氣過濾除塵器等。 近年來，有研究利用汲塵滾筒來除塵的，它是以高壓水作為氣流運動實現(xiàn)的動力滅塵。將假設干個集塵管均勻地布置在滾筒軸周圍，在集塵管的一端分別裝有高壓水噴嘴。集塵管中的水噴霧帶動了空氣的流動，使氣流從煤壁側通過集塵管到滾筒的另一側。在氣流通過滾筒后，氣流和水沿滾筒端面邊緣和折流板之間的縫隙流出，其中局部氣流沿滾筒外表返回集塵管

8、再次參與循環(huán)，而另一局部那么被工作面風流帶走。 2.4 個體防護 個體防護是指通過佩帶各種防護面具，如防塵口罩、防塵面罩、防塵礦帽等，以減少吸入人體粉塵量的一項補救措施，這是防止塵害的最后一道被動措施。 2.5 其它粉塵防治措施 這些措施包括：聲波霧化降塵；磁化水降塵；預電荷高效噴霧。 2.6 粉塵綜合控制技術 該技術是以干式布袋除塵器為主體的粉塵控制技術，其特點是從吸塵、降塵、除塵以及通風方式、風流控制上綜合考慮，到達有效控制工作面粉塵的目的。 三、存在的問題與思考 通過前面的分析可以看出，工作面產(chǎn)塵是礦井粉塵的根源。而在機械化采掘工作面，機器截割時產(chǎn)生的粉塵是工作面粉塵的主要來源。調(diào)查結果

9、說明，在機械化采煤工作面，采煤機截割過程產(chǎn)生的煤塵占整個工作面粉塵總量的80%左右。因此，如何有效地控制截割產(chǎn)生的粉塵對整個礦井的防塵起著舉足輕重的作用。 現(xiàn)在，世界各國都規(guī)定，在采煤機和掘進機上要采取噴霧降塵措施。但由于噴霧裝置的可靠性較差，在實際生產(chǎn)中對粉塵沒能起到很好的抑制作用。近年來，各國的科技人員圍繞噴嘴的形式、布置方式、噴霧用水的壓力和流量以及吸塵滾筒等方面作了大量的研究，都因結構復雜、使工作面凈空間減少、費用高、可靠性低等原因，沒有得到推廣應用。利用高壓水射流雖然可以減少粉塵，但還存在著經(jīng)濟性差、底板軟化、工作面水處理不易解決等問題。 然而，縱觀目前的各種防治措施不難發(fā)現(xiàn)，它們都是從粉塵形成后如何防治著眼的，而忽略了粉塵生成這一關鍵環(huán)節(jié)。實際上，截割產(chǎn)生粉塵才是工作面粉塵的根源。只有抓住截