矿井综合防尘技术探析
张文平
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张文平,. 矿井综合防尘技术探析[J]. 矿山工程与技术,2025.2. DOI:10.12721/ccn.2025.157011.
摘要: 在煤矿生产作业中产生的大量粉尘不仅会损害机械设备,危害工作人员身体健康,而且粉尘大量积聚还易引发瓦斯爆炸事故并给矿井带来巨大的灾难,因此矿井有效的开展防尘工作是各矿井工作的重点之一。近年来,随着国家不断重视煤矿安全生产工作,各矿井也对矿井粉尘的防治越来越重视。为进一步强化矿井粉尘防治工作,在进行矿井粉尘的危害性分析的基础上,结合矿井生产工作现状,为更好的保障矿井的安全生产,我们对矿井粉尘综合防治技术进行研究分析,期望能够达到有效防治矿井粉尘的目的。
关键词: 矿井;综合防尘;技术
DOI:10.12721/ccn.2025.157011
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一、引言

近年来,在我国煤矿生产机械化程度显著提升,煤矿矿井不断扩大生产规模,显著提升煤炭产量与效益的背景下,机械化生产过程中会产生大量粉尘问题,因此井下粉尘危害为煤矿的安全生产造成诸多威胁,矿井粉尘危害也成为了威胁生产安全和职工生命健康的关键问题。如何针对这一问题构建全面有效的综合防尘体系亦成为矿井管理者日常工作关注的重点,对保障矿井的长久发展和可持续化发展具有极其重要的意义。

二、矿井粉尘的危害性分析

在开采煤矿的生产过程中会出现的很多岩矿微粒就是常说的煤矿粉尘,矿井粉尘是对井下生产作业各环节种所产生的各类矿物微颗粒的总称,这些微粒大多是煤尘和岩尘等,其不仅会导致作业环境的污染还会威胁作业人员身体健康,巨大的威胁了矿井的安全生产,甚至在严重的情况下还会导致粉尘爆炸,造成重大的人员和财产损失。

矿井产生的粉尘污染程度因为开采方式和使用的设备存在差也有很大的不同,在一定情况下即使粉尘污染的程度比较小,对于施工人员的生命安全也会带来较大的威胁。概括来说矿井粉尘具体的危害主要体现在以下几个方面。第一,容易产生煤尘爆炸,一种微小的粉尘颗粒在空气中的浓度达到某一临界值后,便很有可能在遇到热源的时候发生强烈的爆炸,且这种爆炸威力非常大,伴随着爆炸也会产生非常多的有害气体,从而对井下生产安全和职工生命造成严重威胁和破坏矿井及生态环境;第二,导致井下生产能见度下降,影响施工作业效率,由于过高的粉尘浓度产生可见度不高的情况,从而使得施工作业效率大幅下降且增加了发生作业安全事故的几率;第三、矿井粉尘会严重损害机械设备,大量的粉尘不但会加大机器的磨损程度,还会降低机器的使用寿命,从而会造成由于设备出现很多故障影响工作效率;第四,矿井粉尘具有强烈的致病性,造成矿井工人容易患上尘肺病,矿井工作人员由于在生产工作中会吸入了大量的粉尘而导致肺部受损,出现呼吸困难的症状,严重者甚至会危及生命,这种疾病在现阶段治愈率比较低,且需要付出高昂的医疗费用才有可能治愈,近些年来这一疾病的发病率逐年上升,是一种非常典型的职业病,因此必须要采取并制定有效的防尘措施,降低粉尘的危害性。

三、探析矿井综合防尘技术

(一)有效应用综采工作面高效抑尘剂

应用毛细管上向渗透法进行了工作面粉尘的润湿性测定,有效测定了煤尘的吸湿量并将其作为表征煤尘润湿性的参数。实践表明,应用毛细管渗透法比测定煤尘接触角等方法更能够方便快捷地进行煤尘润湿性能的测定,煤尘的吸湿量的测定能够客观地进行煤尘润湿性的表征。最终能够形成以系列抑尘剂与抑尘剂添加系统开发和稳定运行为核心的井下工作面化学团聚降尘技术。通过抑尘剂的添加可以有效降低工作面的粉尘、特别能够降低呼吸性粉尘,同时还能够降低喷雾降尘用水量。

(二)安装使用大功率除尘风机

生产过程中在综掘工作面如果安装大功率除尘风机,产生的大量粉尘可以通过综掘机上的负压风筒的吸风口进入气液分离箱,首先进入气液分离箱的粉尘就会被喷嘴喷出的水雾进行浸润并形成水包尘型的雾沫。其次形成的雾沫能够随风流到达丝网除雾器,同时会和细丝发生接触碰撞并能够粘附在其上,通过自身重力的影响和雾沫的扩散作用导致雾沫发展成液滴,形成的液滴顺着细丝流向交织处,由于细丝具有可湿润性且再加上细丝的张力与毛细管的影响,使得液滴变得越来越大,液滴在重力大于浮力和合力的情况下就会脱离细丝而下落,从而能够达到有效除尘的目标,残余的水滴也会通过除雾器达到除尘目的。由于压入的风量比抽出的风量小,所以掘进过程中的粉尘几乎能够被全部处理。另外,通过在掘进机和除尘风机的吸风口之间安装附壁风筒能够有效防止含尘气流向后进行漫延,并促使其能够全部进入除尘风机的吸风口,进而达到有效除尘的最佳效果。

(三)采取喷雾降尘方式

喷雾降尘通常认为是通过喷雾设备将水喷洒成雾状,进而通过用雾来进行捕尘,进而实现粉尘下降的目的,或者是通过对煤堆和岩堆进行喷雾将其表面的粉尘进行湿润,达到防止出现粉尘飞扬的状况。如果想在此降尘方式下有效提升防尘的效果,则必须注重提升喷雾的质量。可以在掘进机装设高压喷雾系统,必须要求安装具备容易维护和操作性能可靠等特点的设备,同时所使用的设备还要具有良好的降尘效果和耗水量比较低等特性。对于喷雾的压力也需要控制在8到20MPa的范围,并且能够将其流量控制在30到120L/min之间的水平,从而能够降低工作面的大量粉尘。可以通过在距工作面20m处进行安装多个高压喷嘴达到净化水幕的目的,在割煤作业时自动打开水幕,以达到有效洒水降尘的目标。在掘进工作面粉尘经过水幕时能够有效除尘。可于距除尘风机出风口2米处增设一道净化水幕,这样粉尘通过两道水幕后几乎被全部消除并能够取得更好的除尘效果。

(四)采用捕尘帘、捕尘网除尘

可在工作面回风巷设置两道自动水幕强化对工作面回风流进行风流净化,第1道要设在距工作面低于100m处并产生作用;第2道要在距顺槽回风口小于等于100m处和捕尘帘共同发挥除尘作用。为解决皮带巷粉尘进入进风巷污染新鲜风流的问题需在皮带运输大巷与进风巷之间设置捕尘网,这样能够将皮带巷粉尘与进风巷新鲜风流隔离开以便能够有效降低粉尘浓度。

(五)重视个体防护与定期检测

矿井工作人员在工作过程中要配备各种类型和功能的口罩等防护工具。同时为加强对员工的关心还需要定期组织员工进行体检,要及时进行上报在体验中发现身体异样的员工情况,并根据情况进行岗位的调动,如果有需要有条件也可以对员工进行停工休养。防尘部门还利用先进的设备对矿井下的粉尘浓度进行实时监控和测量,在发现超限的情况下要及时组织相关技术人员进行详细的分析,根据确定的超限原因制定出有效的解决方案,确保一线员工能够在一个良好的工作环境中安全生产。

(六)建立健全完善的矿井综合防尘管理体系

建立健全完善的矿井综合防尘管理体系是做好矿井综合防尘工作的保障,拥有健全的矿井综合防尘管理体系才能让矿井防尘工作有章可循、有序进行,才能够有效提升工作效率,才能够使矿井煤粉粉尘危害控制在一定范围内并够降低事故发生率和员工患病率。要从综合管理制度以及专业的职能机构方面着手构建完善的防尘管理体系,同时还要完善有效的监测监控系统。为了充分做好矿井防尘工作,更好地保障矿井安全生产,保护一线员工生命安全,应设立专门的检测粉尘浓度与执行防尘措施的矿井防尘职能管理部门,高度重视防尘工作和增强防尘管理意识。

四、结束语

矿井粉尘在矿井安全生产过程中对于员工身体健康、设施设备、企业财产等方面有严重的危害,我们可以在通过有效应用综采工作面高效抑尘剂、安装使用大功率除尘风机、采取喷雾降尘方式、安装捕尘帘、捕尘网除尘等方式构建综合防尘体系,达到降尘防尘的目的。

参考文献:

[1]陈建民,句海洋,王金峰.矿井综合防尘系统技术及其装备的研究与应用[J].煤炭技术,2015( 9).

[2]李安静.综合防尘示范化矿井建设模式探讨[J].煤炭工程,2015(4):22-23.

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