安全工程师辅导：矿井防灭尘管理技术的研究

　　《煤矿安全》第738条规定：“煤矿企业必须加强职业危害的防治与管理，做好作业场所的职业卫生和劳动保护工作，采取有效措施控制尘、毒危害——”。
　　煤矿井下的各种危害因素很多，如：瓦斯、二氧化碳等有害气体及煤尘、岩尘等尘害，给职业危害的防治造成极大的困难。近些年来，有害气体，特别是瓦斯的防治被人们提到了较高的程度，引起了高度重视和广泛关注。其监控手段之高、监测之准确、仪器之先进均已到了完全可以防止事故发生的程度，更有“以风定产、监测监控、先抽后采”的十二字方针保驾护航。但对于煤尘、岩尘等粉尘的防治则有重视不够之嫌，其实，粉尘(井下主要是煤尘)的危害一点也不比瓦斯少，煤尘不但可发生爆炸事故，而且能使人产生尘肺病，同时还会造成设备埙坏、影响人的视线增加事故隐患等。在采煤机诫化程度逐步提高的情况下，做好粉尘控制管理工作已迫在眉睫。
　　目前，就我们新矿集团各生产矿井来说，机诫化采煤大面积推广。以2004年为例，综采产量比例达到了46.6%，综采产量达到578.8万吨，整个集团公司综采工作面达到15个，具有装备18个综采工作面的能力，并仍有上升的潜力，综采工作面月平均单产也已达到了6.35万吨，比高档普采3.09万吨提高了105.5%。综采工作面各工序产尘量，在采煤机落煤时最高，其粉尘浓度可达每立方100多毫克，超标准十几倍。较高档普采高出数倍，以十一层煤为例，高档普采落煤产尘量一般在30mg/m3左右，而综采却达到70mg/m3多。在煤质较硬的其它煤层更高，有的超标准15倍左右。因此，煤层开采时必须采取有效的措施，控制粉尘的产生。
　　煤矿井下各生产场所粉尘的控制，应主要从两个方面采取措施：
　　第一，从源头抓起。实施煤层注水、放炮喷雾、装煤(岩)撒水、湿式打眼等。其中，对采、掘工作面开采前进行煤层注水是主要的也是最有效的方法。
　　根据注水工作地点不同有：采煤工作面和掘进工作面注水两种。
　　根据注水方式的不同有：长钻孔注水和短钻孔注水两种。所谓长钻孔注水即沿所采工作面走向每隔一定距离[一般15---20米]布置一个钻孔，沿煤层倾向钻孔，钻孔的方向与煤层倾向一致，深度应为工作面长的1/2---2/3，钻孔的高度一般距煤层底板2/3煤厚。一般适用回采工作面。所谓短孔注水即在工作面上，沿工作面倾向每隔一定距离[一般3---5米]布置钻孔，钻孔的深度为3---5米，钻孔的位置距底板2/3采高。一般适用掘进工作面。
　　煤矿井下产尘量最大的地点是采煤工作面，在落煤、爆破、支护、运输等工序中，落煤又是产尘最大的工序。注水的目的是使煤体中的裂隙、空隙中尽可能多的增加含水量，吸收原始煤尘，以便在采煤机落煤时，由于煤体已被湿匀，在煤机割煤破碎时不产生或少产生粉尘。
　　在机械化程度较高的今天，采煤速度大幅提高，每班循环进度增加，短钻孔注水已不适合现采煤作业的需要，必须采用超前采面，长钻孔注水。为打钻孔方便，又不互相影响施工及减少塌孔现象，可在工作面投产前打孔，也可在工作面推进中超前应力区外打孔，提前注水，确保注水效果。
　　对煤层注水效果需注意的问题：
　　1、煤层注水的难易程度，以煤层的渗透系数、煤的空隙率、承压状态、坚固性系数等衡量，可分为易注水煤层；较易注水煤层；难注水煤层三类。
　　2、钻孔的实际深度，由于煤层的覆存结构变化，倾向的稳定性，钻孔机械性能，施工技术水平等受到制约。
　　3、注水的压力变化，注水时间，实际注水量等。
　　4、封孔的质量等。
　　根据国内外煤层注水经验，煤层注水效果好的话，降尘效果最为显著，降尘率达75——85%，所以，《煤矿安全规程》第154条[二]，明确规定：“采煤工作面应采取煤层注水防尘措施——”。
　　在日常生产中，为切实达到降尘的目的，必须抓好煤层注水工作，做到采煤工作面“逢采必注，先注后采”。对粉尘预防为主，后期治理为付。
　　目前，煤层注水仍应属探讨研究阶段，虽然早在五十年代就开始实验，但是由于各种原因，比如：地质条件的限制、技术水平、资金投入及生产的紧迫性等因素。没有严格的实施和考核，有时流与形式，即便是考核也是点到为止，因为，钻孔的长度很难测定，注水量也难以统计，有时急于生产应付的现象经常发生。至今没有成熟的经验和典型进行广泛推广。
　　煤层注水难以见成效的其他原因仍有待探讨解决，如：钻孔塌孔、注水压力大小、注水时间及注水量、深孔钻屑的排出等。目前，在理论上应该是比较成熟的。要取得实效还需进一步积累经验。
　　第二，对已产生的粉尘进行扑捉，采取降尘措施。如果源头预防措施做的不好，或因煤层地质自身原因达不到预期的效果时，必须采取有效的措施进行扑尘。主要应采取“围、堵、截”的措施。
　　1、围，主要采取的措施是，把落煤或其它生产过程中产生的粉尘收集起来，进行集中消灭。这种方法适用于产尘量大的工序或地点。采煤机的负压除尘器(煤机滚筒回风侧设一集尘器，集中灭尘)、掘进工作面的水射流风机等。
　　2、堵，是在粉尘即将产生或刚刚产生时进行灭尘的方法，如回采工作面主产尘工序是采煤机的落煤，在煤机割煤时，有效使用内喷雾，合理使用外喷雾，防止粉尘的扩散。
　　3、截，在各通风巷道中，设置能覆盖巷道断面的净化水幕，对飞扬在风流中的粉尘进行扑捉，水幕的要求较前两种降尘装置更加严格，因为飞扬的粉尘粒径小，扑捉的难度大，其要求：(1).水的压力必须高，(2).喷出的雾粒适中，雾粒过大，其在空气中停留的时间短，很快落地，难以扑尘，过小则很快蒸发。(3).雾粒要有较高的速度，要据通风巷道断面设计水幕的形状，只有粉尘与雾粒高速碰撞才有高效果，因为粉尘是油性的。(4).喷雾的方向，尽可能的与粉尘的方向相反。
　　总之，喷雾要达到好的降尘效果一般要求水压力7.5---12.5兆帕，雾粒的直径100微米。
　　综上所述，通过上设备，采用新技术，把矿井粉尘浓度降到最低，消除由于粉尘产生的各种隐患。同时，随着煤矿安全质量标准化的深入开展，文明生产的程度逐年提高，以人为本、创建和谐社会的理念已经形成，珍惜生命、关爱健康、安全第一、生产第二思想已深入人心，煤矿企业彻底抛弃了脏、乱、差环境，用自己的双手改善了环境，树立了新时代矿工的光辉形象。
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