煤矿粉尘综合防治

煤矿粉尘综合防治（通用11篇）

煤矿粉尘综合防治 篇1

0 引言

在煤矿建设和生产过程中,由于煤或岩石被切割、破碎,随之产生了大量粉尘。粉尘的产生和大量存在,不仅造成井下工作环境的严重污染,且直接危及工作人员的身体健康,更严重的是可燃可爆煤尘的存在,给矿井安全生产也造成巨大威胁,尤其是煤尘爆炸,给国家财产和矿工的生命安全将带来严重损害,同时,也给社会安定造成巨大隐患。据国务院职业病防治中心2007年统计数据显示,每年在煤矿生产中粉尘导致职业病伤害事故人数占煤矿行业各类事故伤害人数总和的75.75%,这个触目惊心的数字,警示了煤矿行业中粉尘对人身伤害的严重性,也揭示了煤矿行业加强粉尘治理的紧迫性、重要性和必要性。由此可见,粉尘治理迫在眉睫,刻不容缓。

1 煤粉尘的危害

煤矿粉尘是矿井在建设和生产过程中所产生的能长时间呈浮游状态存在于矿井空气中的各种岩矿颗粒物的总称。从环境空气角度分为总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10) 2种。煤尘是从爆炸角度定义的,一般指粒径在0.75 mm～1.00 mm之间的煤炭颗粒。岩尘是从工业卫生角度定义的,一般指粒径在10μm～45μm之间的粉尘颗粒。按粉尘中游离SiO2的含量划分,煤矿粉尘又分为硅尘和非硅尘,其中,含游离SiO2在10%以上的粉尘称为硅尘,矿井中的岩尘一般多为硅尘;含游离SiO2在10%以下的粉尘称为非硅尘,矿井中的煤尘一般多为非硅尘。

粉尘的危害主要表现在对人体健康和安全生产2个方面。工人长期吸入煤矿粉尘后,轻者患呼吸道炎症,重者患尘肺病。尘肺病因吸入的粉尘成分不同,可造成3种主要病症。吸入游离SiO2含量较多的粉尘引起的尘肺病是矽肺病,患者多集中于长期从事采掘一线的工人;吸入煤尘和含游离SiO2的岩尘引起的尘肺病是煤矽肺病,患者多为掘进和采煤混合工种的工人;长期吸入煤尘引起的尘肺病称为煤肺病,患者多为长期从事采煤工作的工人。3种职业病的致病因子,都是人体肺部长期吸入大量的粉尘所致。当今的医学水平对于种职业病很难彻底治愈。此类疾病发病缓慢,易被人忽视,特别是患病的主体对象;从事掘进一线的工人,一些人有章不循、有令不止的侥幸心理比较突出,个人防护意识较差,对防尘设施和个人防护劳保用品弃而不用的现象随处可见。目前,掘进打干眼、采煤落煤的防尘设施,装载点的喷洒水装置、个人的防护用品很少正常坚持使用,日复一日,待身体有了问题,方才知道其利害关系。事实上尘肺病引起矿工致残、死亡人数国内外都十分惊人。据统计,建国以来,中国矿山企业累计已发生尘肺病近70×104例,死亡人数达20×104以上,居各类职业病之首。国营煤矿每年尘肺病死亡人数已大大超过工伤死亡人数。目前,新增尘肺病人数达1×104人/a,且呈上升趋势,造成直接经济损失100×108元/a。矿山职业病安全问题已成为中国一大社会公害,严重制约着中国采矿业的健康发展,造成的家庭、社会问题,直接影响到社会的安定。

中国煤矿工人工种变化大,长期从事单一工种的很少,因此,煤矿尘肺病中煤矽肺比重较大,据统计,约占尘肺病总数的70%～80%,而矽肺约占20%～30%。通过对尘肺尸体解剖,认为2μm以下的粉尘是致病的主要原因。医学查明,大于10μm的尘粒大部分被阻留于鼻腔和咽喉部,随鼻涕和疾液等排出体外;2μm～10μm的尘粒大部分阻留在呼吸道,借助呼吸道黏膜分泌的黏液和黏膜纤毛运动,送至喉部排出体外;小于2μm的尘粒随着呼吸气流进入肺内,由肺泡的清除作用加以处理排出体外。上述3种清除方式将进入体内的97%～98%左右的尘粒排出体外,滞留在肺内的粉尘只是吸入粉尘量的2%～3%。人体虽有良好的防御和清除功能,但若长期吸入高浓度粉尘,仍可引起尘肺病,尤其是残留在肺泡内的硅尘粒,形成硅酸胶毒,杀死肺泡留在组织内形成纤维病变,开始呈网状,后肺泡渐渐减少而变成粗网,接着便在粗网的网眼间出现结节,许多结节逐渐融合成团块,最后形成尘肺癌变。

研究表明,影响尘肺病发生的主要因素是:a)矿尘成分。矿尘中游离SiO2的含量越高越易致病;b)矿尘粒度。尘粒越微细越易致病,小于5μm的尘粒越多,对人体的危害性越大;c)矿尘浓度。浓度越大,吸入的矿尘量就越多,越易患病;d)接触矿尘的作业时间。从事井下作业的工龄越长,吸入的粉尘量越多,越易患尘肺病;e)矿工的健康状况、生活习惯及个人卫生条件。体质较弱、个人卫生较差,又有吸烟等不良生活习惯的矿工更易患尘肺病。

尘肺病的发病原因还有很多,如,安全装备水平低,缺少应有的抗灾能力;矿山安全设备投入不足,在安全设备不齐备的情况下,乱采滥挖,职业病伤害也急剧上升;尤其是小型煤矿,多数不具备综合安全防尘设施和管理条件等,都是不可忽视的致病因子。

粉尘危害矿井安全生产,主要表现在燃烧和爆炸以及对机械和仪表的损坏。煤矿粉尘在井下达到一定浓度,且存在高温热源的条件下,能发生燃烧和爆炸。爆炸产生高温高压,又生成大量有毒有害气体,损坏井巷,毁坏设备,伤亡人员,甚至导致整个矿井毁坏,严重威胁矿井的安全生产和矿工的生命安全。

煤尘的粒度在0.75μm～1.0μm以下的岩尘都能参与爆炸,但爆炸的主体是75μm以下的煤尘,其含量越高,其爆炸的危险性越强,含量达到70%～80%时爆炸力最强。煤尘颗粒小于10μm时,爆炸反而减弱,这是由于过细尘粒在空气中很快氧化成为灰烬所致,过小的煤尘还会分裂成为许多化学成分不同的小粒子而减弱了爆炸性。

空气中瓦斯、O2的含量与煤尘爆炸有直接关系。瓦斯本身具有爆炸性,当它混入煤尘空气中,便增加了煤尘挥发含量与瓦斯浓度。空气中O2含量浓度对煤尘爆炸有很大影响,O2的浓度高时,点燃煤尘的温度便会降低。如果空气中O2含量低于17%,煤尘就不会发生爆炸。

煤尘爆炸须有达到最低点燃温度和能力的热源,引爆源的温度越高,能量越大,越易点燃煤尘,初始爆炸的强度就越大。另外,爆炸的空间形状、大小、升腾无障碍等,对煤尘爆炸的强烈程度都有很大影响。

综上所述,井下粉尘是制约中国矿山开发建设的一大公害,必须予以高度关注。根据粉尘产生、分布及其扩散规律,有的放矢地采取措施予以防治。

2 粉尘防治技术

预防粉尘的危害,关键在于降低作业场所的粉尘浓度,使其符合规定的标准。归纳起来,可从排尘、减尘、降尘、除尘和个人防护等5个方面全方位开展综合治理。

所谓排尘就是以通风方式吹出井下粉尘;降尘是利用喷雾洒水或添加湿润剂等使井下空气中的粉尘得以沉降;减尘是开展清洁生产从源头控制粉尘的产出量;除尘是利用捕尘器将粉尘收集起来集中处置;个人防护是使用各种防护面具减少人体吸入的粉尘量。鉴于煤矿地质结构的特殊性和粉尘污染的复杂性,各煤矿所采取的防尘措施也不尽相同,大体归纳为以下几种。

2.1 湿式钻孔

指在井下钻孔施工过程中,将压力水通过钻杆送入孔底,湿润并冲洗炮眼中的粉尘,使其在炮眼中变成桨液排出炮眼。这样能使大部分粉尘被控制在炮眼中,降尘率可达90%～98%。缺水矿井干式打眼可装备捕尘器,收集粉尘集中处置。

2.2 通风排尘与净化风流

用通风的方法将粉尘稀释净化排出,是降低井下粉尘浓度的重要措施之一。据不少煤矿的试验观测,当巷道中的风速达到0.15 m/s时,5μm以下的矿尘能够悬浮并与风流均匀混合随风排出。在产尘量多,矿尘浓度大,温度比较高的作业点,可适当加大排尘风速。当风速增加到1.5 m/s～2.0 m/s时,作业点的矿尘浓度降至最低值。风速过高将抽起落尘,使风流中含尘浓度增大,所以,采掘工作面的最高允许风速为4.0 m/s。

在风流通过的巷道中设置水幕净化风流,效果更好。水幕尽可能布满巷道,一般间隔距离以20 m为宜。当然,水幕喷头形状、安装角度与除尘效果也有很大关系。用实体锥喷头比扇形、空心锥喷头降尘效果要好得多,以一道水幕为例,降尘率可达43.5%;安装的喷头与顶板水平角为25。时,降尘率可达93.4%。

2.3 放炮喷雾

爆破是产生粉尘的主要环节之一,且能使降尘再度飞扬,二次污染空气。实践证明,放炮时采用喷雾洒水降尘,能收到很好的效果。

喷雾洒水是将压力水通过喷雾器在旋转或冲击的作用下,使水流雾化喷射到空气中,在雾体作用范围内,高速流动的散细水滴与浮尘接触,尘粒被湿润,在重力作用下沉降;同时,高速流动的雾体产生负压,将其周围的含尘空气吸引到雾体内湿润下沉;洒水还可将落地尘粒湿润黏结,使之不易飞扬;洒水也可增加煤的水分,降低煤尘爆炸性;洒水也可阻止爆炸火焰传播

2.4 装岩洒水转载点降尘

装岩洒水是在出煤前和出煤过程中人工洒水的1种方式。冲洗岩壁是防止巷道壁上的积尘遇回风或巷道冲击波作用下再次飞扬形成多次危害的1种措施。特别是放炮后一定要冲刷工作面和散落在巷道及岩壁上的粉尘,主要进风巷要定期冲刷。各转载点卸煤口也是造成粉尘泛滥的1个重要源头,必须在源头上加以控制。《煤矿安全规程》规定:矿井必须建立完善的防尘供水系统。没有防尘供水系统管路的采掘面不得生产,主要运输巷道,采区回风巷以及各运输机转载机头、卸煤口必须敷设洒水装置。

2.5 个人防护

主要用具有防尘口罩、防尘风罩、防毒面具等,尤其是防尘口罩,应该根据作业和环境的差异选择不同的防尘口罩,特别是采掘和锚喷工种的工人,绝不能忽视个体防护的作用,应坚持正确使用,养成良好的作业习惯和生活习惯。

3 结语

减少井下空气中的煤尘含量是有效防止煤尘危害的根本性措施。只要相信科学,尊重科学,严格以科学的态度办事,在煤矿生产的各个生产工序大力推进清洁生产,把粉尘污染控制在源头,消除在源头,煤矿的安全生产将会呈现出1个崭新的局面。

煤矿粉尘综合防治 篇2

煤矿粉尘现状及综合防治技术探讨

摘要：介绍了矿尘的危害及矿井粉尘标准和现状.根据井下实践经验,提出了通过煤层注水、通风降尘、湿式作业、水炮泥水封爆破、喷雾防尘和个体防护等措施进行综合防尘,并着重介绍了煤层注水和通风防尘技术.作 者：陈东春 徐培铭 李燃 作者单位：安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜矿,安徽,宿州,234000期 刊：矿业工程 Journal：MINING ENGINEERING年，卷(期)：2010,08(3)分类号：X752关键词：矿井粉尘 综合防尘技术 粉尘浓度

煤矿粉尘综合防治 篇3

【关键词】煤矿掘进；粉尘危害；防治

煤尘危害为煤矿五大自然灾害之一，一直是煤炭行业防治工作的重点。粉尘给煤矿工作人员和安全生产造成极大危害：一方面，粉尘污染的作业环境严重危害工人的身体健康，可引起肺部病变，造成尘肺病。另一方面，粉尘浓度过高潜伏着爆炸的危险，悬浮的煤尘也是造成煤矿煤尘爆炸的主要原因之一。因此，监测作业场所粉尘浓度，控制煤矿粉尘的产生，对于确保从业人员生命健康、预防事故的发生尤为重要。

1.煤矿粉尘及其特性

1.1粉尘的概念

粉尘，也称“空气中的悬浮颗粒物”，指的就是在生产过程中产生的能较长时间悬浮于空气中的固体颗粒，其大小在100μm以下。

1.2煤矿粉尘的产生及特性

1.2.1生产性粉尘的产生

在生产过程中产生和形成的、能较长时间在空气中悬浮的固体微粒被称为生产性粉尘。悬浮于空气中的粉尘称为浮尘，已沉落的粉尘称为积尘，我们检测和防治的重点就是浮尘。从胶体化学的观点来看，含有粉尘的空气是一种气溶胶，悬浮粉尘散布弥漫在空气中与空气混合，共同组成一个分散体系，分散介质是空气，分散相是悬浮在空气中的粉尘粒子。煤炭生产过程中伴随煤和岩石破碎而产生的煤矿粉尘是生产性粉尘的一种。其中，呼吸性粉尘是损害劳动者健康的重要职业性有害因素，可能引起多种职业性肺部疾病。

1.2.2生产性粉尘的特性

（1）按粉尘中游离二氧化硅含量分类。

煤矿粉尘按其游离二氧化硅的含量分为矽尘与煤尘。根据我国“矽尘作业工人医疗预防措施实施办法”中规定，作压环境粉尘中游离二氧化硅含量在10%以上者称为矽尘，10%以下者称为非矽尘，在煤矿则为混合性煤尘。游离二氧化硅含量小于5%的粉尘又称为单纯煤尘。粉尘中游离二氧化硅的含量越高，引起尘肺病的程度越重，病情发展越快，危害也越大。

（2）粉尘的分散度。

分散度指物质被分散的程度，以粉尘粒径大小的数量或质量组成百分比构成比来表示，前者称粒子分散度，粒径小的颗粒越多，则分散度越高；后者称质量分散度，质量小的颗粒占总质量百分比越大，质量分散度越高。煤矿作业场所空气中较小颗粒粉尘含量较多时，其分散度越高，由于质量轻，在空气中悬浮时间较长，不易降落，被吸入肺的机会就愈多。同时粉尘的分散度愈高，单位体积总表面积越大，理化活性越高，易于与空气中的氧气发生反应而引起粉尘的自燃或爆炸。粉尘还可以吸附有毒气体，如一氧化碳、氮氧化物等，分散度愈高，吸附的量愈多，对人体危害也愈大。

2.煤矿粉尘的危害

2.1煤矿粉尘会直接或间接引起呼吸系统疾病主要包括以下几类：

2.1.1尘肺

煤工尘肺是指煤矿各工种工人长期吸入作业场所生产性粉尘所引起的尘肺的总称。粉尘病变严重程度与体内潴留的粉尘数量有关，即存在接触反应关系，还同粉尘的组成成分有关。在煤矿开采过程中，由于工种不同，工人接触粉尘的性质也有差异，从而引起肺部弥漫性纤维化。尘肺病根据煤矿工人接触粉尘的性质可以认为有3种主要类型：

（1）煤肺。长期在单纯有煤尘的环境下作业的工人，他们接触的粉尘主要是煤尘。这类人员发生的尘肺在病理上有典型的煤尘纤维灶和灶周肺气肿，这类肺部病变称为煤肺。煤肺发病工龄多在20a～30a以上，病情进展缓慢，危害较轻。

（2）矽肺。长期在煤矿岩石掘进工作面作业的工人，他们接触的粉尘主要是含游离SiO2较高的岩尘。这类人员发生的尘肺在病理上除有组织纤维化外，还有典型的矽结节形成，属矽肺类型。病理上有典型的矽结节改变，发病工龄短，一般为10～15a。矽肺的发病率较高，病情发展较快，危害严重。

（3）煤矽肺。一般煤矿井下工人多数都在有煤尘产生和有岩尘产生的两种作业环境下工作过，他们接触的粉尘既有煤尘也有岩尘。所患的尘肺兼有煤肺和矽肺的病理改变特征，这类尘肺称煤矽肺。煤矽肺是我国煤工尘肺最常见的类型，发病工龄多在5a～20a左右，病情发展较快，危害严重。

2.1.2局部作用

粉尘沉着于皮肤可能堵塞皮脂腺，容易继发感染而引起接触性皮炎、毛囊炎，疖肿等；进入眼内的粉尘颗粒，可引起结膜炎等。

2.2煤尘爆炸

煤尘爆炸是空气中氧气与煤尘急剧氧化的反应过程。煤是复杂的固体化合物，被破碎成煤尘后，其吸氧和被氧化的能力大大增强，在外界高温热源的作用下，悬浮的煤尘单位时间内能吸收更多的热量，大约300℃～400℃时，就可放出可燃气体。这些气体集聚于尘粒周围，形成气体外壳，当这个外壳内的气体达到一定浓度并吸收一定能量后，连反应过程开始，游离基迅速增加，燃烧循环地进行下去；由于燃烧产物的迅速膨胀而在火焰波波阵面前方形成压缩波，压缩波在不断压缩的介质中传播时，后波可以赶上前波；这些单波叠加的结果，使火焰面前方气体的压缩逐渐增高，因而引起了火焰传播的自动加速；当火焰速度达到每秒数百米以后，煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃式地转变为爆炸。

3.除尘降尘措施

3.1湿式除尘技术湿式除尘技术是井下矿山应用最普遍的一种方法

一般作业场所的相对湿度达到65%以上就可以大大降低粉尘的浓度。水能湿润粉尘，增加粉尘重力，并将细散的尘粒聚合为较大的尘粒，使浮沉加速沉降，落尘不易飞扬。湿式除尘方法设备简单，使用方便，应用与维护费用低，降尘效果明显。缺点是增加工作场所的湿度，恶化工作环境和可能影响煤炭的质量。

3.2个体防护

在实施多项防尘措施以后，仍有小部分的细微粉尘弥漫于空气中，因此加强个体防尘也是综合防尘的一个重要方面。 个体防尘的主要用具是防尘口罩，现目前广泛应用的有简易口罩和专用防尘口罩。根据各工作作业环境的差异选择不同的防尘口罩，并坚持正确使用，特别是采掘司机和锚喷工种的工人不能忽视个体防护的作用。

3.3湿式凿岩

在岩巷掘进过程中，将压力水通过凿岩机送入孔底，湿润并冲洗炮眼中的粉尘，使其在炮眼中变成浆液排出炮眼。这样能使绝大部分粉尘被控制在炮眼中。采用湿式打眼后，粉尘浓度可由打干眼时的500-1400mg/m3降至4-10mg/m3，降尘率可达90%-98%。因此，湿式凿岩是凿岩工作普遍采用的有效防尘措施。

4.结语

综上所述，采取有效的技术措施消除已经产生和悬浮在空气中的煤尘，是防治粉尘危害的根本方法，建立科学合理的防尘机制，不仅关系到矿工的身心健康，而且还影响着煤矿企业的经济效益和长远利益等一系列问题。所以，预防粉尘危害是当下煤矿产业所面临的重中之重。

【参考文献】

浅谈煤矿井下粉尘防治技术 篇4

关键词：煤矿,井下粉尘,防治技术

随着煤矿机械化程度的不断提高和生产工艺水平的不断发展, 粉尘的生成量也在不断增加, 这就使井下作业人员接触粉尘的几率越来越高, 职工长期在充满粉尘的空间作业, 容易患尘肺病, 因此说井下粉尘的存在严重威胁着职工的人体健康。粉尘达到一定浓度还会引发爆炸, 这就给矿井安全生产带来严重的威胁, 不仅会损坏矿井设备, 还能造成人员伤亡。本文重要论述煤矿井下粉尘的防治技术, 来降低粉尘的浓度, 保证矿井的安全生产。

1 煤矿粉尘的产生和分类

1.1 煤矿粉尘的产生

粉尘是煤矿生产过程中产生的各种矿物质的微粒。一般分为煤尘和岩尘两种。煤尘是指粒径小于1mm的煤炭颗粒, 煤尘颗粒含有较多的固定碳为主的可燃物质。岩尘是指粒径小于5μm的岩石颗粒。当岩尘中游离二氧化硅含量超过10%时, 称为硅尘。在煤矿开拓、掘进、采煤、运输等各个生产环节中, 随着岩体和煤体的破坏、碎裂, 便产生大量的粉尘。采掘工作面产生的粉尘数量最多, 约占全部粉尘的80%;其次, 运输系统的各装载点, 煤 (岩) 进一步遭到破坏, 也会产生相当数量的粉尘。此外, 矿山压力和地质构造作用也会产生粉尘, 但所占的比例相对较少。

1.2 煤矿粉尘的分类

煤矿粉尘除按其成分可分为岩尘、煤尘等多种无机粉尘外, 尚有多种不同的分类方法。1) 按矿尘粒径划分a.粗尘。粉尘粒径大于40μm, 相当于一般筛分的最小颗粒, 在空气中极易沉降。b.细尘。粒径为10μm~40μm, 肉眼可见, 在静止空气中作加速沉降。c.微尘。粒径为0.25μm~10μm, 用光学显微镜可以观察到, 在静止空气中作等速沉降。d.超微尘。粉径为0.25μm, 要用电子显微镜才可以观察到, 在空气中作扩散运动状。2) 按矿尘存在状态划分:a.浮游粉尘。悬浮于矿井内空气中的粉尘, 简称浮尘。b.沉积粉尘。从矿内空气中沉降下来的粉尘, 简称落尘。浮尘和落尘在不同环境下可以互相转化。浮尘在空气中飞扬的时间与尘粒的大小、重量、形式等有关, 还与空气的湿度、风速等大气参数有关。3) 按矿尘粒径组成范围划分:a.全尘 (总粉尘) 。各种粒径的矿尘之和。对于煤尘, 常指粒径为1mm以下的尘数。b.呼吸性粉尘。主要指粒径在5μm以下的微细尘粒, 它能通过人体上呼吸道进入肺区, 导致肺病, 对人体危害甚大。

2 粉尘的危害

1) 对人体的危害。煤矿井下职工长期在粉尘环境中工作, 吸入大量粉尘后, 会引起上呼吸道炎症;当职工的皮肤沾染粉尘时会阻塞毛孔, 还可能引起皮肤病或发炎;粉尘还能刺激眼睛引起角膜炎, 造成视力减退;职工长期接触粉尘, 肺部会因吸入大量粉尘患上尘肺病。另外, 当井下作业地点粉尘浓度过高时, 影响作业人员的视线, 使之不能及时发现井下存在的隐患, 导致机械和人身事故的发生。

2) 爆炸危害。粉尘中的煤尘, 具有可燃性, 当空气中煤尘的浓度达到30~40g/m3时, 遇到外界火源, 很容易引起火灾;而还有些煤尘能够发生爆炸, 造成矿井毁坏和人员伤亡, 给矿井带来巨大的经济损失。

3) 污染环境。粉尘不仅污染作业环境, 还能降低工作场所的可见度, 从而影响劳动效率和职工的操作安全。

3 粉尘防治技术

3.1 建立健全管理制度

必须建立健全严格的检查管理制度和专门的组织机构, 抓好防尘劳动保护工作。首先, 对已经建立的通风除尘系统要加强维修和管理, 以保证其具有良好的通风效果。定期检测井下工作面空气中的含尘浓度。加强对长期接触粉尘人员的定期体检工作, 做到早发现早治疗。加强对职工的防尘教育, 在采掘过程中, 要采取喷水降尘的湿式作业。

3.2 采掘工作面综合防尘技术

随着煤矿采掘机械化程度的不断提高, 综采工作面和掘进工作面成为煤矿井下生产过程中最主要粉尘生成源, 也是粉尘危害最严重的地方, 可采取以下防尘措施。1) 改进采掘机械的运行参数。适当改变采掘机械的运行参数, 可以降低采掘作业时的产尘浓度。试验证明, 将采煤机的滚筒转速由50r/min降到39r/min时, 粉尘生成量降低30%。当采煤机的滚筒转速与牵引转速适当匹配时, 也可降低粉尘生成量, 如EDW-170L型采煤机牵引速度为2m/min时, 产尘量最小的转速为50r/min;牵引速度提高到4m/min时, 产尘量最小的转速为120r/min。对破碎机、装载机等机械运行, 也应考虑产尘量最低。2) 采煤机喷雾消尘。采煤机割煤处是综采工作面最大的尘源, 因此, 对此处煤尘的控制是搞好粉尘防治的关键。目前滚筒采煤机的除尘措施仍采用外喷雾和滚筒内喷雾。实践证明, 在采煤机滚筒附近安装水力引射器, 向割煤处进行外喷雾, 可使煤尘降低50%左右。而且还能解决滚筒附近的局部瓦斯积聚问题。3) 在掘进机上安装除尘风机, 在综放工作面的移架、放煤过程中, 支架之间增设洒水喷雾装置, 以达到喷雾降尘效果。4) 采用水炮泥。水炮泥是用盛水的塑料袋代替或部分代替炮泥充填于炮眼内, 爆破时水袋破裂, 在高温高压爆炸的作用下, 大部分水被气化, 然后重新凝结成极细的雾滴并与同时产生的粉尘相接触, 形成雾滴的凝结核或被雾滴所湿润而起到降尘作用。若在水炮泥中添加湿润剂, 粘结剂等物质, 可大大提高降尘效果。5) 采用个人防护装置。实践表明, 要消除每个生产环节的粉尘是十分困难的, 在某些产尘量大的地方更难做到。在这种场合, 应使用个人防护装置:如综采工作面的采煤机司机、开缺口及支架工等, 应带高效、低阻、轻便的防尘口罩。

3.3 通风排尘和净化风流

用通风的方式将矿尘稀释并排出, 是降低井下矿尘浓度的重要措施之一。因此, 要加强掘进通风管理工作, 减少漏风, 提高风筒出口风量, 合理控制风速。当风速过低时, 粗粒矿尘将与空气分离下沉, 不被排出。据试验观测, 当巷道中风速达到0.15m/s时, 5μm以下的矿尘能够悬浮并与空气均匀混合而随风流排出。《规程》规定:掘进中的岩巷最低风速不得低于0.15m/s, 这完全可以满足最低排尘风速的要求。提高排尘风速, 粒径稍大的尘粒也能悬浮并排出, 同时增强了稀释作用, 矿尘浓度也随之降低。风速再增高时, 将扬起落尘, 使风流中含尘浓度增大, 因此《规程》规定:采掘工作面的最高允许风速为4m/s。在产尘量高, 矿尘比重大, 温度比较高的作业地点, 可适度增大排尘风速。

4 结论

煤矿粉尘检测制度 篇5

1、煤矿各级领导要将防尘工作列入主要议事日程，在计划、布置、检查、总结生产工作时，包括测尘工作。

2、测尘管理人员要对全矿粉尘检测工作负责。

3、井下作业场所的总粉尘，每月测定2次，呼吸性粉尘采掘工作面每3个月测定1次，其它工作面或作业场所每6个月测定1次。

4、经常监督、检查测尘工作，发现问题及时解决。

5、定期分析粉尘浓度升高或降低的原因。如果超过国家规定标准应及时采取有效降尘措施。

6、要加强粉尘浓度数据技术档案管理。

7、测尘员严格执行测尘规程、操作熟练、记录详细，粉尘浓度要准确无误。对弄虚作假者，根据情节轻重给予处理。

8、测尘报表格式应统一，填写正规，及时上报。

辽矿集团粉尘综合防治工作分析 篇6

关键词：煤矿；粉尘防治

中图分类号：TD714 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）02-0174-02

1 粉尘的危害

辽矿集团公司“五大”灾害俱全，其中粉尘是煤矿“五大”自然灾害之一，粉尘尤以粉尘爆炸危害最大，直接危及工人生命安全与身体健康。根据中国专家估算，每年因尘肺病造成的直接经济损失达300多亿元，间接经济损失达300～400亿元间。辽矿集团公司每年的粉尘综合防治安全投入达100多万元。

2005年11月27日黑龙江七台河东风煤矿煤尘爆炸，死亡171人；2014年8月2日，江苏昆山中荣金属制品公司粉尘爆炸，死亡75人，伤100余人；2014年11月26日辽宁省阜新矿业集团公司恒大煤业公司煤矿因矿震引发煤尘燃烧事故，死亡24人，伤52人；2015年6月27日20时40分，新北市八里区八仙水上乐园发生粉尘爆炸，516人受伤等，类似的粉尘爆炸事故举不胜举。

2 辽矿集团现行防尘措施及实施效果

辽矿集团现有8对生产井口，近年来随着国家对粉尘自然灾害的重视程度，辽矿集团公司采取了很多有效的除尘措施，由以前的被动防尘转变成现在的主动防尘，现在防尘设备主要有各采掘工作面转载点喷雾除尘、净化水幕除尘、煤层注水、震动喷雾、粉尘浓度超限喷雾降尘装置、除尘风机、主要大巷散水降尘、设施阻尘及使用个体防护用具等。

辽矿集团所管辖矿井（区）均以综采放顶煤开采方法，机械化达到100%。掘进工作面产生煤尘工序主要是放炮、掘进机割梅期间，采区工作面产尘的主要工序为割煤机割煤作业期间及放顶煤期间。虽然各矿井区的采煤机综掘机均已安设喷雾降尘设备，但由于井下水质的原因，喷雾头经常出现赌赛情况，严重影响降尘、除尘以至于除尘率达不到预期效果，严重影响工人的工作环境及人体的身心健康。个别井区采区工作面在正常作业时不能及时降尘除尘，使其下风流侧的粉尘浓度高出粉尘爆炸极限，严重威胁矿井的安全生产和作业人员的身心健康。

现阶段采取最主要的降尘措施就是煤层注水，煤层注水也是降低采区工作面以及道口粉尘的最有效的方法之一，除尘后能大大减少作业场所的环境，改善作业人员的工作环境。能够减轻后续的降尘除尘工作压力。但在实际的工作中，由于受煤层赋存条件、地质构造、施工顺序及围岩性质等多种因素影响，煤层注水降尘措施只有在个别矿井区使用，未没能全局推广实现，现阶段主要的施并且达到预期效果的降尘除尘措施并不多。所以使用先进技术降尘是现阶段当务之急。

自参加工作以来，国家对煤尘上下了很大相关规定，现除按照有关规定，上齐各种防尘设施，积极采取综合防尘措施的同时，还在实践中对防尘工艺和措施不断地改进和完善，如采取在转载点设置防尘罩、喷雾降尘装置还在采掘工作面回风流设置净化水幕、采煤工作面回风顺槽设置扑尘网等，从而大大的降低了粉尘飞扬浓度。净化水幕，如图1所示。

3 新设备、新技术应用

3.1 自动喷雾装置的应用

近几年，辽矿集团公司根据各矿煤层地质、煤层赋存等客观情况，辽矿集团公司对部分矿井进行实验，实验后可行，从而自动喷雾装置在辽矿集团个别矿井得到应用。例如声控、触控、感应等自动喷雾装置的应用，这些都是利用传感技术依靠电气设备自动控制喷雾装置的开启和关闭，自动喷雾的应用使粉尘得了及时的治理，从大方面改善了工作环境，同时喷雾装置开启的及时性，也避免了在需要喷雾时人工开启不及时现象，从本质上降低了粉尘浓度。安全生产得了保障。

3.2 除尘风机的应用

辽矿集團针对个别综掘道口的实际情况，对综掘道口上了除尘风机，从而除尘风机在辽矿集团公司各个矿业公司得到了广泛的应用。

除尘风机适用于煤矿井下综掘道口工作面或其他产尘作业点，通过吸风筒吧工作面产尘的风吸入风筒，经过主机的过滤，使其风流净化，且能部分消除气体中有毒有害成分，从而达到除尘的效果，实现回风清洁化，总粉尘除尘效率均在95%以上，除尘风机、粉尘浓度超限喷雾装置等现已在辽矿集团公司龙家堡煤矿、梅河煤矿、西安煤业公司、金宝屯煤矿综掘工作面得到推广使用。实现了真正意义上的降尘。

3.3 粉尘降尘剂的应用

自2011年以来，根据国家对粉尘危害重视程度的增加，辽矿集团公司在吉林省龙家堡矿业有限公司召开现在工作会议，主要研究怎么防尘、降尘。按照厂家的规定该矿按一定的比例使用了DT-10降尘剂，本矿经过大量反复的试验，针对不同地点、不同的比例、不同工序。最终确定以1：600比例降尘剂溶液、同时开4组喷雾装置时，除尘效率85%，除尘效率最高，比一般只用水喷雾降尘的15%，提高了5.6倍，经过相关试验测定，在同等除尘效率的情况下，使用降尘剂进行除尘和只使用一般水幕除尘可以节约大量的生活用水，特别是在特殊巷道进行掘送巷道时，大大减少巷道底鼓，减少了巷道失修量，为矿井的采区接续和通风系统起到不可估量的作用。

4 建 议

①辽矿集团所属矿井去均要建立完善综合防尘管理机构，落实到人，并针对自己的实际情况制定年综合防尘措施，如何由被动降尘变成主动防尘，优化通风系统，优化采区设计，真对本矿采取相应的除尘办法，例如震动喷雾、粉尘浓度超限喷雾降尘装置、除尘风机、煤层注水、湿式钻孔、洒水，转载点上去喷雾降尘装置、综采支架上齐内外喷雾装置，采掘工作面设置净化水幕、使用水炮泥等，使粉尘从源头上得到进一步的治理，有效的遏制粉尘二次飞扬。

②科学技术是第一生产力。应积极推广使用先进的降尘设备，例如应用震动喷雾、粉尘浓度超限喷雾降尘装置、除尘风机等，进一步提高粉尘综合治理效果。

③加强个体防护管理，定期对职工发放个体防护用具，及时佩戴防尘口罩等个体防护装备。确保粉尘防治效果整体提高。保障作业人员的身心健康。

④建立矿井粉尘综合防治工作考核办法，所有作业地点分区域、分段队划分区粉尘防治责任区，并对粉尘防治目标进行量化。在综合防治粉尘工作上实现齐抓共管，从而实现粉尘防治人人有负责。并采取对粉尘防治工作不达标的单位进行重罚，做得好的单位给予奖励，促进粉尘防治工作的积极有效开展。

⑤根据国家的相关规定以及AQ标准进一步做好粉尘宣传工作，提高全局广大干部职工素质以及相应的粉尘防治技能，使全局广大职工充分意识到粉尘的危害的严重性、破坏性，进一步增强责任意识，激发全体员工的积极性，从而有效保障广大干部职工的身心健康。真正实现所有采面的粉尘有人抓有人管，使粉尘防治和职业危害防治工作再上新台阶。

参考文献：

[1] 郑木林，胡天桥.我国尘肺病流行现状与控制对策[J].职业与健康，2010，（17）.

煤矿粉尘综合防治 篇7

关键词：煤矿采掘,粉尘防治,发展趋势

一、煤矿采掘中粉尘的来源及其危害

(一) 粉尘的来源

在煤矿开采、存储、运输过程中都会产生粉尘危害。在一些风力较大的煤矿开采现场, 粉尘的危害更为突出。钻探、爆破等技术的施工也增加了施工现场的粉尘量。不同的矿井由于开采方式、地质环境、采掘方法不同, 粉尘污染的程度也会有所不同。

放煤口、采煤机、支架、破碎机并称为四大粉尘污染源。为了改善工人的施工环境, 提高施工效率, 保证施工安全, 就必须要采取合理有效的粉尘防治技术, 有针对性的采取措施, 达到综合治理的效果。

(二) 煤矿采掘中粉尘的危害

第一, 粉尘产生以后有的会依附在地面和矿井壁上, 也有一部分会悬浮在空气中, 固体的粉末会对人的呼气系统造成危害, 长期在这种环境下工作, 肺部容易出现各种病变。第二, 矿井中悬浮着大量的粉尘, 容易导致矿井温度过高, 甚至引发爆炸, 严重威胁施工安全。第三, 粉尘浓度过高就会降低煤炭采掘现场的能见度, 一方面降低了工人的工作效率, 另一方面也容易导致安全事故。第四, 煤矿采掘现场会有各种仪器, 粉尘会对这些仪器产生腐蚀作用, 导致设备提前老化, 影响使用。

二、煤矿采掘粉尘防治技术

煤矿采掘中粉尘危害的防治可以分为开采前、施工中、粉尘产生后三个部分。在煤矿开采前, 可以采用注水等措施, 提高煤矿的湿度, 降低粉尘。在煤矿采掘施工中要采取有效的防尘措施。针对已经产生的粉尘, 必须要采用有效的方法将其过滤和排除。

(一) 注水防尘。

所谓的注水防尘其实就是预湿煤体, 提高煤层的湿度, 达到降尘的效果, 这是煤矿采掘前期重要的准备工作。根据现场作业环境和开采要求的不同, 可以采用静态注水和动态注水两种方式, 使用长孔注水、短孔注水等注水方法。实践证明, 注水能够有效降低煤炭粉尘的浓度, 达到良好的防尘效果。而且注水还可以改变煤炭的物理性质, 在一定程度上降低了煤炭的开采难度。

(二) 通风除尘。

通风是防尘最原始也是最便捷的方式之一。由于各个采矿区的自然环境、矿产构成等方面因素的不同, 采用通风除尘的方法, 必须要因地制宜, 采取最合适的通风措施, 才能充分显示出通风除尘的优势和作用。

(三) 减少产生粉尘的源头。

煤矿采掘中的粉尘危害可以分为可呼吸性粉尘和全尘, 可呼吸性粉尘是对人体危害较为严重的一种。因此, 必须要采取有效的措施, 降低可呼吸性粉尘的浓度。可以采用湿式打眼、水封爆破、水泡泥等施工方法, 还可以通过改进设备的方式, 减少和抑制尘源。

(四) 采用喷雾降尘法。

喷雾降尘的效果较好, 而且具有经济实用的优点, 使用较为广泛, 喷雾降尘法也发展出来多种技术。比如高压喷雾技术、滚筒摇臂径向雾屏技术等。

第一, 滚筒摇臂径向雾屏降尘技术。这种降尘技术是指将一个锥形的喷嘴装置在滚筒摇臂上, 喷嘴喷射出的水雾, 形成隔离粉尘的屏障, 降低了空气中粉尘的浓度。

第二, 高压喷雾技术。高压喷雾技术是对传统喷雾技术的优化, 传统的喷雾技术常因为水质不洁, 导致喷嘴堵塞的情况, 严重影响了喷雾的效果。高压喷雾技术有效解决了这一问题, 提高了喷雾除尘的效果。

(五) 化学除尘技术。

我国化学除尘的起步较晚, 但是发展迅速, 取得了不少研究成果。90年代以来, 我国先后研制出了多种化学除尘试剂, 比如高分子降尘剂、注水表面活性剂等, 化学试剂的除尘效果较好, 其效果比清水降尘好25%~40%。

(六) 空气幕隔尘技术。

空气幕隔尘技术就是在采煤机上安装一个喷气装置, 当设备运行时, 喷气装置也会同时转动形成一个空气流, 将粉尘隔离在气流之外, 对施工人员和设备起到保护的作用。空气流技术的使用较为广泛, 其设备主要有附壁式的风筒和风喷嘴式风筒两种。

(七) 除尘器除尘。

除尘器除尘的原理就是将粉尘分离出来, 从而达到防尘的效果。除尘器在国外的使用较为广泛, 主要的设备有湿式纤维除尘器、过滤除尘器、洗涤除尘器等, 这些设备虽然体积较大, 但是除尘效果好而且消音效果也比较好。我国对湿式除尘器的研究是从近20年开始的, 已经研制出了多种除尘器, 而且使用也较为广泛。

三、煤矿采掘粉尘防治技术发展趋势

随着煤炭开采工作的不断深入, 对粉尘防治工作也提出了新要求。虽然粉尘防治技术的新工艺、新产品和新材料层出不穷, 但是仍然无法满足市场需求。今后的防尘技术将不断深入, 其发展趋势表现在以下几方面。

(一) 合理设计喷雾系统。

煤炭开采工作面的喷雾系统设计将更加合理, 喷雾系统的性能将不断提高, 向着自动化和智能化的方向不断发展。对高效喷雾的研究、喷雾点的布置和压力的设计将成为研究的重点, 对自动化喷雾系统的研究也将不断深入。

(二) 弱水防尘技术不断发展。

所谓的弱水防尘技术就是使用少量的水来达到最好的防尘效果。对弱水防尘技术的研究向着环保的方向发展, 研究的主要内容是干式除尘剂、注水型渗透剂、泡沫除尘剂等节水型的防尘技术和产品。

(三) 研究更加高效的除尘和控尘技术。

高效除尘技术的研究主要是对高效的控尘设备、分段注水技术、辅助除尘设备工作的配套设备进行研究。

(四) 加强对难注水煤层的注水技术研究。

注水是有效的防尘措施, 但是在实际的操作中一些煤层的机理较为特殊, 注水施工较为困难。要加强对难注水煤层的研究, 突破这一技术难题。同时要加强注水自动化系统的研究, 有效的监控注水工程, 提高防尘的效果。

(五) 加强对国外先进技术的学习和利用。

外国的除尘技术相对较发达, 设备也更为先进, 我们要加强对国外先进技术的学习, 取长补短, 促进我国粉尘防治技术的不断发展。超声波除尘、生物试剂除尘等先进技术是日后主要的研究方向。

(六) 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。防尘工作讲求的是效率, 并不是措施越多越好, 而应该是根据实际情况, 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。

四、结语

粉尘防治问题是一个老问题, 随着矿产开采行业的不断发展也会出现许多新问题, 因此需要研究工作者在不断完善现有粉尘防治技术的基础上, 研发出更加高效节能的粉尘防治技术, 为煤矿开采工作者提供一个更加安全、舒适的工作环境, 促进煤炭开采事业的健康发展。

参考文献

[1]程卫民, 等.煤矿采掘工作面粉尘防治技术及其发展趋势[J].山东科技大学学报 (自然科学版) , 2010 (04) .

[2]龙正文.浅谈煤矿采掘工作中粉尘的危害和治理[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2011 (16) .

[3]杨京春.综合机械化采掘工作面粉尘治理技术研究与应用[J].山东煤炭科技, 2012 (02) .

[4]任兴福.煤矿采掘工作面粉尘危害及有效防治[J].山东煤炭科技, 2010 (02) .

煤矿粉尘综合防治 篇8

目前我国煤炭开采以井工开采为主,井下采煤空间狭小、工作地点多变,通风效果差;大截深、大功率、大运输量机械化采煤设备的使用日益增多,产尘量加大;采区的延伸、巷道运输距离的加长、转载点的增加,导致采煤、掘进、转载、运输各流程均伴随着大量的粉尘产生。这些都使得煤尘污染和爆炸风险提高[1,2,3]。因此,井下粉尘监测、防治是一急需攻克的难题。

2 井下粉尘监测技术现状

粉尘监测既是掌握现场粉尘状况的重要手段,也是粉尘防治和管理的重要环节。

2.1 测尘仪表

目前广泛使用的测尘仪表主要有三类:粉尘采样器、测尘仪及粉尘浓度传感器。粉尘采样器测尘过程繁琐,不能及时反映作业场所粉尘的污染状况。测尘仪则存在校正工作比较复杂、测量范围较窄、质量重等缺点。且粉尘采样器和测尘仪均不能连续在线监测,测出的粉尘浓度受井下生产、风流等条件的影响,不能全面、准确的反映井下的粉尘污染状况[4]。所以,能够实现连续检测的粉尘浓度传感器已成为国内外研究的热点。基于图像分析监测煤尘装置[5]既可以观察颗粒形貌,也可以分析煤尘颗粒粒度分布等参数。该装置测量结果直观,丰富了测尘仪器的功能,值得进一步的研究。

2.2 测尘方法

国内矿山现在多采用全尘采样,而国外矿山大都采用呼吸性粉尘采样[6]。我国煤矿的煤尘大多具有爆炸性,全尘监测可以有效防止煤尘爆炸事故的发生;而整班个体呼吸性粉尘监测更为真实地反映全工时内呼尘浓度和矿工的接尘状况,从而可以针对不同粉尘浓度的采区或工作面、不同程度的接尘人员或工种采取相应的管理和监护,减少和预防尘肺病的发生[7]。

3 井下粉尘防治技术现状

井下粉尘的防治主要有四个思路[8,9]:一是减尘,即在采煤之前,通过采取合理的设计参数、工作参数或某些技术措施,来降低煤体产尘的可能性;二是降尘或捕尘,即在开采时,利用特定的防尘技术或设备控制尘源,使粉尘不能进一步扩散,及时地把粉尘沉降或捕捉;三是排尘,即通风排尘;四是隔尘,即利用气幕、个体防护装备(Personal Protective Equipment,PPE)把工人与粉尘尤其是呼吸性粉尘隔离开来。

3.1 采煤机减尘

采煤机减尘是指通过改进其设计参数、工作参数,来减小机器工作时的产尘量。设计和生产过程中,应根据现场的实际情况,合理地选择每线齿数、采煤机的牵引速度、滚筒转速等参数。研究表明设计滚筒参数时要增大截线间距、合理设计滚筒直径、减少叶片头数可以有效的减少产尘量[10];而最大切屑厚度、每线齿数、牵引速度对粉尘爆炸率有较大影响[11,12]。另外,要定期更换截齿,因为截齿磨损后,尤其是在磨损后的截齿重量比新截齿重量减少7%后继续截割时,会使生成粉尘的浓度大大增加[13]。

3.2 煤层注水减尘

煤层注水通过润湿煤体内的原生煤尘、有效包裹煤体的每一部分、改变煤体的物理力学性质三者共同作用来达到减尘目的[14,15]。但是我国煤层多为低渗透性、高硬度难注水煤层,限制了煤层注水技术的防尘效果。赵振保[16]提出了用脉冲高压水压裂、沟通煤层裂隙,静压水均匀润湿煤层的动、静压交替注水方式,克服了采取静压水直接注水方式效果差的弊端。相信该注水方法将会有良好的应用前景。为了降低煤层湿润边角、提高煤层注水较果,必须进行煤的润湿性能研究,选择最佳表面活性剂及其浓度。

3.3 湿式打眼和水炮泥减尘

在井下炮采、炮掘面要进行湿式打眼,以湿润、冲洗和排除产生的矿尘。据实测:湿式打眼的降尘率最高可达90%左右[17]。水炮泥是将装水的塑料袋填入炮眼内,爆破时水袋破裂,大量水汽在爆破压力作用下急剧扩散、渗透到煤体中,从而有效地抑制煤尘尤其是呼吸性粉尘的产生,同时也可减少有毒有害气体产生。

3.4 喷雾降尘

湿式喷雾降尘是井下降尘最经济简便的方法,但是由于喷嘴易堵塞、造成大量积水、降尘率低等缺点而不能大量使用。问题在于缺乏相关理论的指导[18]:尘颗粒的亚微观结构特征、性质及形状;矿井水的成分及性质;喷嘴设计、布置;喷雾压力与雾化粒径之间的关系等问题需要进一步的研究。目前大部分学者认为喷雾压力大,降尘效果越好。另外,实验研究表明采用预荷电、磁化水和向水中加入抑尘剂等方法,来改变喷雾水的性质,可以达到改善降尘效果的目的。

3.5 负压吸尘

负压吸尘就是利用压力水经喷嘴射流后形成后腔负压,由于水射流的紊动扩散和粘滞作用,带动周围的空气流动加速,将周围煤尘吸入喷管与喷雾水混合后喷出,形成喷雾-降尘-吸尘-喷雾的防尘循环,达到降尘目的。目前,该技术已应用于采煤机、支架等设备的除尘。

3.6 泡沫除尘

泡沫除尘技术是利用发泡剂等表面活性物质与水按比例混合后,通过发泡器产生泡沫射向尘源。泡沫体积和表面积较大,能够增加与尘粒相互作用的面积,通过拦截、粘附、湿润、沉降等作用将粉尘捕集。泡沫除尘技术的对粉尘尤其呼吸性粉尘有效好的除尘效果,且耗水量少[19]。超微磁化泡沫[20]的试验研究表明,经过磁化可显著提高泡沫降尘效率,且随着泡沫粒径的减小,其对呼吸性煤尘的降尘效率逐渐增大。

3.7 通风排尘

通风排尘就是通过风流的流动将井下悬浮粉尘排出矿井,从而稀释和降低工作场所的粉尘浓度。决定通风除尘效果的主要因素有:风速、风流方向及粉尘密度、湿润程度等。风速过低,不易排出粗粒粉尘;风速过高,又使落尘重新吹起,引起二次飞扬。《安全规程》规定采掘工作面最高容许风速为4m/s。

3.8 气幕隔尘技术

该技术利用喷射气流使粉尘与周围空气隔离,在采煤司机与煤壁之间形成一道“无形透明屏障”。气幕的出口角度是影响隔尘效果的关键因素之一。研究试验表明:出口角度在5°-10°范围[21],隔尘空气幕的工作效率较高,采煤司机处的粉尘浓度最低。

3.9 个体防护装备(PPE)技术

个体防护主要是指佩戴防尘装备,包括:防尘口罩、防尘帽、防尘呼吸器、防护眼镜等;利用这些装备可以形成最后一道防线,大大改善工作人员的身体健康状况。目前,我国PPE标准及技术水平与发达国家还有一定差距,需要进一步完善和发展[22]。

4 井下粉尘监测、防治研究发展方向

(1)改进监测仪表与方法。总体发展方向为由短时监测转向长周期连续监测,总粉尘监测转与呼吸性粉尘监测并重;在此基础上准确监测粉尘分布规律,是采取正确防治措施并取得理想效果的保证。另外,研究物联网提前感知、超前防范技术在粉尘治理方面的应用,可以降低粉尘爆炸事故发生的概率。

(2)深化研究产尘机理,改进采煤机采煤工艺与截割结构参数。减尘是粉尘防治最根本的方法,综采工作面是矿井最大的尘源,所以,研究产尘机理与采煤工艺、截割结构参数的关系具有重大意义。

(3)加深对粉尘物理化学特性的研究。煤尘随着粒径的减小,其物理化学性质(特别是润湿性)会发生很大变化,认识这些性质是进一步研究喷雾降尘、泡沫除尘等防尘技术的前提基础。

(4)积极引进、利用国内外先进技术,实现粉尘监测与防治一体化、智能化。将先进技术应用于矿山时,需进行再创造以适应井下复杂的环境。

(5)不断改进相关标准,完善PPE产品性能和功能,实现防尘、防毒、供气一体化。其它粉尘防治措施效果不佳时或发生煤尘爆炸事故时,PPE可以发挥保护劳动者健康与安全的作用。

(6)建立健全法律法规,完善管理机制,使防尘管理工作逐步实现制度化、科学化防尘工作。

5 结语

井下粉尘监测、防治涉及人-物-环境-管理等多方面因素,可以说是一项系统工程。所以,必须通过提升职工安全技术素质和防尘意识、打造本质安全化矿井、加强防尘管理来保证煤矿的安全生产、职工的身体健康和企业的经济效益。

煤矿粉尘综合防治 篇9

煤矿生产是生产性粉尘危害的重点行业[1], 粉尘给煤矿安全生产和从业人员健康造成极大危害。一方面粉尘浓度过高, 潜伏着爆炸的危险, 煤尘爆炸及瓦斯爆炸时伴随煤尘爆炸所造成的重大特大事故占煤矿事故的很大比重;另一方面粉尘严重危害工人的身体健康, 相关文献报道, 作业环境粉尘浓度按行业分析以煤炭行业最高, 粉尘浓度范围在0.2~3000mg/m3, 超标率达86.5%[2]。在《建设项目职业病危害风险分类管理》安监总安健〔2012〕73号中将煤炭开采和洗选业职业病危害风险划分为严重等级[3]。

目前, 我国对煤矿粉尘管理通常按照《煤矿安全规程》规定的最高容许浓度和《工业场所有害因素职业接触限制》、《粉尘作业场所危害程度分级》等标准要求对煤矿作业场所进行评价, 评定生产性粉尘达标水平或超标危害程度级别[4]。该类评价指标仅是结果评价, 检测和控制措施的制定往往只是针对关键控制点[5], 对企业进一步提高粉尘危害防治水平缺乏系统深入的指导。把粉尘防治的各个环节作为一个系统进行统筹考虑和综合评价, 建立与生产工艺过程粉尘防治工程技术和安全管理手段相结合的, 体现安全风险预控管理的综合评价指标体系, 对促进实现煤矿本质安全化管理, 强化防尘、控尘的过程管理, 提高煤矿井下作业环境质量和保障煤矿井下从业人员健康具有积极作用。

1 风险预控

1.1 风险预控内涵

风险预控是在危险源辨识和风险评估的基础上, 预先采取措施消除或控制风险的过程[6]。其核心是通过危险源辨识和风险评估, 明确煤矿安全管理的对象和重点;通过保障机制, 促进安全生产责任制的落实和风险管控标准与措施的执行;通过危险源监测监控和风险预警, 使危险源始终处于受控状态。

1.2 矿井粉尘危险源辨识

文献中基于两类危险源理论对矿井粉尘危险源进行了辨识。其中第一类危险源主要辨识尘源分布, 第二类危险源主要从粉尘防治设备设施因素、人员因素、组织机构和制度管理因素、环境因素四个方面进行辨识[7], 结果见表1。

1.3 风险评估基础

风险评估即评估风险大小以及确定风险是否可容许的全过程[6]。可容许的风险即根据组织法律义务和安全风险预控管理方针, 已降至组织可接受的程度的风险, 反之即为不可容许风险。评定煤矿粉尘管理风险是否可容许主要参照《矿山安全法》、《煤矿安全规程》、《煤矿安全质量标准化基本要求及评分方法》、《煤矿安全风险预控管理体系规范》、《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》和《粉尘作业场所危害程度分级》等法律法规标准要求。

2 基于风险预控的煤矿粉尘管理综合评价系统结构

采用层次体系结构建立矿井粉尘管理综合评价系统, 如图1所示。确定煤矿粉尘管理 (A) 为总目标层, 影响煤矿粉尘管理的二级评价指标为防治粉尘设备设施管理 (B1) 、人员管理 (B2) 、组织机构和制度 (B3) 、环境管理 (B4) , 每个二级指标下层又分别设三级指标, 共13个。在评价时煤矿要针对自身的实际情况, 把三级指标拓展为四级指标, 四级指标再具体拓展为五级指标, 直至所列的考核指标直接可定性或定量评价。以指标C11为例, 若是机械化开采矿井, 则取四级指标分别为采煤机切割和装载 (D111) 、周期性移架 (D112) , D111再往下拓展为五级指标煤层注水 (E1111) 和采煤机喷雾降尘 (E1112) , 煤尘注水 (E1111) 和采煤机喷雾降尘 (E1112) 可直接定性、定量评价, 为最底层指标。

4 煤矿粉尘管理综合评价方法

4.1 各级指标权重

矿井粉尘管理综合评价体系中各层级中的指标对煤矿粉尘评价的重要程度大小不一, 为此首先必须确定各层级中的指标的权重。本文采用主观和客观相结合的系统评价权重。主观采用专家打分, 客观采用层次分析法, 将两种权重合成确定指标权重, 见表2。

4.2 各级考核指标计分方法

评价时首先要对底层的指标进行打分, 五级指标汇总即得到四级指标得分, 再汇总得到三级指标的得分, 三级指标得分综合考虑权重系数得到二级指标得分, 二级指标得分与对应权系数相结合得到综合得分。

第四级和第五级指标打分可采用如下方法:

①指标层级根据煤矿具体情况确定;

②四级、五级各指标计分可采用百分制, 同一指标拓展的下级指标满分和应为100分, 比例可参照前三级指标权重确定方式来确定。

各层级指标评价得分采用如下公式:

式中:Ri——指标得分;

wi———该指标拓展的下层级指标的权重系数;

Yi——该指标拓展的下层级指标对应的百分制得分。

4.3 评价结果分级

参照煤矿风险的分级将煤矿粉尘管理综合评价分为5个等级, 采用满分100分制, 即评价集={优秀, 较好, 一般, 较差, 很差}, 赋予相应的分值区间为 (100, 90) , (89, 75) , (74, 60) , (59, 45) , (45, 0) 。煤矿粉尘管理 (A) 即总目标层得分R与评价集中各区间对比, 位于何范围即为相应评价等级。

5 结论

①构建了涵盖粉尘防治设备设施管理、人员管理、组织机构和制度管理、环境管理四个方面的三级矿井粉尘管理综合评价体系;

②采用主观和客观相结合的系统评价权重。主观采用专家打分法, 客观采用层次分析法, 将两种权重合成确定综合指标权重, 给出了二级和三级各指标权重;

③将评价结果划分为五级, 便于评价结论的确定, 能够作为煤矿粉尘管理的依据之一。

参考文献

[1]方新.新建大型煤矿粉尘危害现状分析[J].安徽预防医学杂志, 2006, 12 (1) :15-16.

[2]马汉鹏, 王德明.矿井粉尘防治技术探讨[J].洁净煤技术, 2005, 11 (4) :68-70.

[3]《建设项目职业病危害风险分类管理》安监总安健〔2012〕73号.

[4]包亮, 王树德, 等.煤矿粉尘达标综合评价指标体系的探讨[J].2011年全国煤矿安全学术论文集, 2011:183-188.

[5]张茂东, 王晨, 等.某石化企业高毒物品职业危害辨识及分析[J].职业卫生与应急救援, 2011, 29 (5) :257-259.

[6]《煤矿安全风险预控管理体系规范》安监总煤行〔2011〕133号.

煤矿粉尘爆炸事故树分析 篇10

本文以煤尘爆炸为研究对象, 在分析煤尘爆炸条件基础上, 对煤矿煤尘爆炸事故进行事故树分析, 确定导致煤尘爆炸事故的各种危险有害因素及其重要度, 为防治煤尘爆炸提供理论依据。

1 事故树分析

事故树分析 (Fault Tree Analysis, 简称FTA) 采用演绎逻辑方法进行危险分析, 以系统可能发生或已发生的事故作为分析起点, 将导致事故发生的原因事件按因果逻辑关系逐层列出, 用树形图表示出来, 构成一种逻辑模型, 然后定性或定量的分析事件发生的各种可能途径及发生的概率, 找出避免事故发生的各种方案并选出最佳安全对策[4]。事故树分析既适用于定性分析, 又能进行定量评价, 具有直观性, 可对造成事故发生各种因素及其逻辑关系做出全面、简洁和形象的描述。其基本程序如图1所示。

2 煤尘爆炸条件

根据煤尘爆炸事故可知, 同时具备三个条件才能发生煤尘爆炸。主要包括:

(1) 煤尘自身爆炸性, 需通过试验确定。

(2) 井下空气中悬浮的煤尘达到一定浓度时, 才可能引起爆炸。影响煤尘爆炸浓度范围的主要因素包括煤的成分、粒度、引火源的种类和温度及试验条件等。一般说来, 我国煤尘爆炸下限浓度为30g/m3~50g/m3, 上限浓度为1000g/m3~2000g/m3[5]。

(3) 引燃煤尘爆炸的高温热源。我国煤尘爆炸的引燃温度一般在700℃~800℃, 几乎一切火源均可达到, 如爆破火焰、电气火花等。

3 煤尘爆炸事故树分析

3.1 建立事故树

通过查阅相关资料, 分析煤尘爆炸影响因素, 建立煤矿煤尘爆炸事故的事故树, 如图2所示。

3.2 事故树定性分析

3.2.1 最小割集

最小割集表示系统的危险性, 是引发顶上事件发生的一种可能途径。由此可知, 最小割集数目越多, 导致顶上事件发生的途径越多, 系统越不安全。若最小割集所含基本事件越多, 顶上事件发生越难。求出事故树全部最小割集就可掌握事故发生的各种可能, 确定系统薄弱环节, 直观判断那种途径最危险, 从而为预防事故提出针对性的预防措施, 并有利于相关事故调查。

根据煤矿煤尘爆炸事故树, 通过布尔代数简化法, 可知该事故树结构函数:

求出最小割集有

{X2, X2, X3, X6};{X2, X2, X3X7};{X2, X2, X3, X8};……{X2, X2, X5, X9};{X2, X2, X5, X10}, 共15个, 即可导致煤尘爆炸事故有15种途径。

3.2.2 最小径集

最小径集中的基本事件都不发生时, 顶上事件必然不发生。故最小径集代表了系统的正常模式, 反映系统的可靠性。与最小割集相反, 最小径集数量越多, 系统越安全, 从而寻找最优的安全途径。根据相互对偶含义, 可知成功树的结构函数为:

成功树的最小割集即原事故树的最小径集, 分别为:

3.2.3 结构重要度

结构重要度是指不考虑基本事件自身的发生概率, 或者说假定各基本事件发生概率相等, 仅从结构上分析各个基本事件对顶上事件发生所产生的影响程度[4]。煤尘爆炸事故树比较简单, 而且没有重复事件, 利用最小径集来判定结构重要度。是单事件最小径集, 中有3个基本事件, 中有5个基本事件, 因此结构重要度顺序为:

3.2.4 分析与对策

通过煤尘爆炸事故树定性分析, 可知最小割集15个, 最小径集4个。也就是说发生煤矿煤尘爆炸事故有15种可能性, 但从最小径集可以看出, 只要采取径集方案中任何一个, 煤尘爆炸事故就可以避免。但煤尘自身爆炸性无法消除, 说明开采具有煤尘爆炸危险的煤层, 能有效控制和预防煤尘爆炸事故的发生, 有3种方案可供选择。

根据基本事件结构重要度的分析, 结合基本事件控制的难易程度, 采取避免基本事件发生的防范措施应考虑结构重要度大的入手。因此, 从控制煤尘爆炸事故发生角度来看, 可从最小径集所含基本事件少的如入手采取预防事故对策, 便于系统达到经济、有效、安全的目的。预防煤尘爆炸事故应首先考虑人为因素除尘措施和避免产生大量煤尘, 另外各种引火源是引起煤尘爆炸的基本条件, 应多加重视。

4 预防煤尘爆炸措施

根据以上分析结果, 预防煤尘爆炸事故必须防止煤尘积聚和消除引火源。但安全是相对的, 除采取防范措施避免事故发生以外, 应采取措施尽可能降低煤尘爆炸危害范围。

4.1 综合防尘措施

基于上述分析, 首先应该采取综合防尘措施, 减少生产中煤尘发生量和浮尘量, 能从根本上消除隐患。具体措施为:

(1) 按设计要求进行煤层预注水, 湿式作业, 降低采掘面各生产环节产尘量, 使煤尘浓度降到爆炸界限以下。

(2) 通风除尘。悬浮矿尘随风流流动作用排出, 能有效地降低矿尘浓度。

(3) 采用除尘装置将矿尘捕获, 进而降低矿尘浓度。

4.2 防止煤尘引燃

引火源是煤尘爆炸的起源, 应加强火源的管理, 即严禁一切非生产性的热源。杜绝明火, 在井下严禁电焊、气焊等;加强井下火区管理;严格执行放炮规程, 采用水炮泥, 加强喷雾, 消除放炮火花;加强电气设备管理, 杜绝电气火花;强化防火技术措施, 预防火灾事故, 杜绝引爆火源, 实现安全生产。

4.3 局限煤尘爆炸措施

通过以上措施只是尽可能降低煤尘爆炸发生概率, 但不能保证完全杜绝。因此, 还应将煤尘爆炸局限于较小的范围, 采取降低爆炸威力、隔绝爆炸范围的措施, 如清除落尘、撒布岩粉、设置水棚、岩粉棚、自动隔爆棚等。

5 结论

防治煤尘爆炸事故作为煤矿安全生产工作的一部分, 应采取合理措施避免其发生。通过煤矿煤尘爆炸事故树分析可知, 多个危险有害因素共同作用造成事故发生。根据最小割集可知导致煤尘爆炸有15种途径, 从而说明煤尘爆炸发生形式多样性和复杂性, 同时说明煤尘爆炸事故发生可能性和危险性很大。根据最小径集计算出各基本事件结构重要度可知, 各基本事件对顶上事件影响程度不同。因此, 在制定预防措施时, 可依据各基本事件的结构重要度排列, 结合客观实际从小到大选定。

参考文献

[1]景国勋, 杨书召.煤尘爆炸传播特性的实验研究[J].煤炭学报, 2010, 35 (4) :605-608.

[2]景国勋, 等.瓦斯煤尘爆炸特性及传播规律研究进展[J].中国安全科学学报, 2009, 19 (4) :67-72.

[3]冷杰宣, 等.矿井煤尘爆炸机理及预防技术[J].采矿技术, 2009, 9 (4) :55-57.

[4]汪元辉.安全系统工程[M].天津大学出版社, 2004.

煤矿粉尘与现有除尘技术及优化 篇11

1、煤矿粉尘的性质及危害

要制定合理的煤矿粉尘防治措施、完善的除尘技术,我们首先应该正视由煤矿粉尘带来的危害,应该对粉尘的特性有进一步的了解,这样在防治煤矿粉尘时才能做到知己知彼,才能使防尘技术、措施和装备发挥其最大功效。

1.1 粉尘的性质

(1)粉尘的湿润性能

尘粒能否与液体相互附着或附着的难易的性质称为粉尘的湿润性。通常用湿润边界角来衡量水(液体)对粉尘的湿润程度。图1为粉尘润湿边界角。

当θ=0°时,固体完全湿润

当θ=180°时,固体完全不湿润

当θ=0°~90°时,固体的湿润性能良好

当θ>90°时,固体的湿润性能差

煤层的湿润能力是指煤体与水接触时是否容易被水所湿润[1],它表现在煤体孔隙对水的毛细作用力大小和水对细粒煤尘的黏合能力强弱,这都决定于水与煤的湿润边角和水的表面张力系数。水与煤的湿润边角大小反映了水分子和煤炭分子间的吸引力大小,吸引力愈大则湿润边角愈小,愈易于湿润。相反,如水分子之间的吸引力增大,也即水的表面张力系数增大,则湿润边角变大,使煤尘难于湿润。

(2)粉尘的爆炸性

凡能燃烧的粉尘都具有爆炸危险性,当一定粒度的粉尘,其在空气中的浓度达到一定值时,在有明火、电火花或其它高温热源存在条件下可能形成爆炸。如煤尘、泥炭尘、钙粉、铝粉、木粉等均有爆炸性。对于煤尘,含尘量为112~500g/m3,温度为700~800℃时,具有爆炸性。爆炸最强烈时为1 1 2 g/m 3。含硫大于1 0%的硫化矿尘,发生爆炸的范围是250~1500g/m3,温度435~4 5 0℃。

(3)粉尘的凝并性

凝并是单个粉尘粒子之间相对运动和碰撞的结果。布朗运动,或是布朗运动之外再加上流体动力、静电力、重力等其他力的作用,都能使粉尘粒子相互靠近而接触。就约小于1μm的粉尘粒子来说,促使其互相接触的主要原因是粉尘粒子的布朗运动。这是一种由于气体分子和原子撞击粉尘粒子而引起的热运动。如图2所示。

式(2)为粉尘浓度随时间变化表达式[2]。

式中,n0表示开始时的粉尘粒子计数浓度;n表示时间t时的浓度;k表示波兹曼常数;T表示绝对温度;uf表示空气粘度。

1.2 煤矿粉尘的产生及危害

矿山粉尘是矿井在建设和生产过程中所产生的各种岩矿微粒的总称。矿山生产的主要环节如采矿、掘进、运输、提升的几乎所有作业工序都不同程度地产生粉尘。采掘机械化和开采强度、采矿方法、作业地点的通风状况、地质构造及矿层赋存条件都是影响粉尘产生的因素。如图3所示为矿山粉尘的产生过程。

煤矿粉尘主要是长时间悬浮于空气中的岩石和煤炭的细微颗粒。煤矿粉尘的危害性主要表现在4个方面:

(1)煤尘的自燃性和爆炸性,煤尘爆炸危险普遍存在,危害严重。中国煤矿爆炸危险普遍存在,2007年国有重点煤矿有548处矿井煤尘有爆炸危险,占87.4%[3]。(2)严重的职业危害,粉尘对人体的危害,最直接、最严重的是矿肺、煤矽肺和煤肺病,统称为尘肺病。矽肺病致病的主要工种是岩石爆破,接触的是游离二氧化硅粉尘;煤矽肺病致病的主要工种是煤岩爆破,接触的是煤尘中含二氧化硅;煤肺病主要工种是煤层爆破,接触的是煤尘[4]。(3)降低了工作场所的能见度,在井下某些工作面煤尘浓度高,其能见度极低,往往导致误操作,增加工伤事故的发生。(4)加速机械磨损,矿尘对机械设备的影响,表现在加速机械的磨损及腐蚀、缩短精密仪器的寿命、加速仪器的老化、降低了仪器的效率,同时也浪费了能源。

2、煤矿粉尘防治技术

针对粉尘造成的威胁前人做了大量研究,20世纪50年代中期到60年代,国内研究员较系统地进行煤层注水机理及工艺的研究;7 0年代研制出煤层注水专用的高压注水泵及配套注水仪表和器具,形成了煤层注水成套技术;8 0年代煤矿机械化发展迅速,采掘工作面产尘强度也急剧增加,针对采掘面高产尘强度的现状,相关研究员先后研究成功采煤机内外喷雾降尘技术、机采工作面含尘气流控制技术,液压支架自动喷雾降尘技术、综采放顶煤工作面综合防尘技术、机掘工作面通风除尘技术、湿式和干式掘进机用除尘器、锚喷除尘器、转载运输系统自动喷雾降尘、泡沫除尘等多种降尘技术与装备;9 0年代,则进行了超声雾化、荷电喷雾、高压喷雾等高效喷雾降尘技术的研究,使呼吸性粉尘的降尘率大大提高。随着现代科学技术的不断发展,目前研究员们成功研制出了涡流控尘装置、K C S系列新型湿式除尘器和C P C高压喷雾降尘装置,使机掘工作面综合除尘技术配套装备更加完善,采煤机高压喷雾总粉尘降尘效率进一步提高,用水量显著减少;近年来,直读式测尘仪和粉尘浓度传感器的出现,实现了粉尘浓度的快速、实时检测,达到国际先进水平。

2.1 通风除尘技术

(1)净化风流技术,通风井和采掘工作面的新鲜风流含尘量不得超过0.5,风流净化包括井口净化和井内净化,井口净化方法有定期清洗进风井与附近环境的粉尘,井口风流喷雾净化以及改善井口环境条件,比如在井口周围附近植树造林,种植草坪等,井内净化一般在进回风巷道内安装水幕,定期清洗。

(2)最优风速选择[5]

式中,a表示巷道摩擦阻力,N·S 2/m 2;Vp表示平均风速,m/s。在回采进回风道、回采工作面,掘进煤巷及半煤岩巷,允许风速为0.2 5 m/s~4 m/s,一般在干燥煤岩巷道中,最优排尘风速为1.2m/s~2m/s之间。

2.2 湿式除尘技术

根据粉尘的湿润性能,湿式除尘技术可以分为:(1)用水湿润,冲洗初生和沉积的粉尘;(2)用水捕集悬浮于空气中的粉尘。粉尘的湿润机理,即液体将粉尘表面气体挤出后,从其表面扩展的过程,实质上湿润过程也就是固液气三相界面上表面能变化的过程,粉尘的湿润性取决于液体和尘粒表面的接触角,如图1所示。影响除尘效果的主要因素我们可以归纳为表1所示。

在喷雾降尘过程中,降尘效果与采用的喷嘴类型、喷雾机理、喷嘴的布置、喷雾参数及煤尘性质等因素密切相关[7,8]。

2.3 煤层注水除尘技术

煤层注水是通过钻孔将高压水注入煤体,使煤体预先湿润。将原生煤尘润湿,使其失去飞扬的能力,且水能有效地包裹煤体的每个细小部分,当煤体在开采中破碎时,有水存在就可避免细粒煤尘的飞扬。1890年煤尘注水技术首次在德国的萨尔煤田进行试验,以后便逐步引起了各国的重视。德国,法国及前苏联等国家分别于20世纪60~70年代对注水参数进行了相关研究,得出结论为:当注水速度与煤体吸水速度相等时,注水效果最好。前苏联已研制出测定煤层注水前后煤层水分的仪器。我国煤矿最早于1956在本溪彩屯煤矿进行了煤层注水试验[9]。目前,我国在煤层注水湿润煤体的机理、孔隙分布与注水关系、煤层注水渗透特性、煤层注水中添加湿润剂等方面进行了研究,提出煤层注水的渗透介质模型、可注水孔径范围、湿润剂的选择方法、煤层注水压力选择等理论及实际应用技术。煤层注水是防尘工作中一项预防性治本措施。国内外注水的状况主要有三种,如表2所示。

2.4 减尘技术

减尘措施是防尘工作治本性措施,减尘的思想是减少各个产尘工序的产尘总量和产尘强度,从产尘数量上把关和减少对人体危害最大的呼吸性粉尘所占的比例,在降尘质量上设防。主要减尘技术有:

(1)水炮泥和水封爆破

水炮泥是利用特制的塑料袋装水,代替粘土炮泥填入炮眼内,在爆炸的瞬间,水在高温高压下汽化,大量水汽急剧向周围扩散,同时水在爆炸压力作用下强力渗透到煤体中,从而有效地抑制大量煤尘的产生。

水封爆破是在堵塞炮眼的两炮泥中用装水的塑料袋填于炮眼中,其作用主要借助爆破产生的冲击波。将充填于炮孔中的水飞散在工作面有限空问,吸收空气中飞扬的粉尘和炮烟,以达到消除炮烟与粉尘的目的。水封爆破与水泡泥的不同之处在于,水封爆破是用两段炮泥封存一段水柱。

(2)湿式打眼,即在打眼过程中,将压力水通过凿岩机或煤电钻送入钻孔,以湿润、冲洗和排除产生的粉尘[11]。

2.5 物理化学方法除尘技术

我国从20世纪80年代开始试验推广应用降尘剂等物理化学方法除尘技术,目前常用的技术有以下几种:(1)添加降尘剂除尘技术,几乎所有的煤尘都具有一定的疏水性,加之水的表面张力又较大,添加降尘剂后,则可大大增加水溶液对粉尘的浸润性,即粉尘粒子原有的固气界面被固液界面所代替,致使液体对粉尘的浸润程度大大提高,从而提高了降尘效率,我国煤矿应用的降尘剂有:渗透剂J F C、除尘剂H Y、湿润剂SR-1[12];

(2)泡沫除尘技术,泡沫除尘是一种用无空隙的泡沫体覆盖尘源,使刚产生的粉尘得以湿润、沉积而失去飞扬能力的除尘方法,泡沫除尘可应用于综采机组、掘进机组、带式运输机及尘源较固定的地点;

(3)磁化水除尘技术,磁化水是经过磁化器处理过的水,这种水的物理化学性质发生了暂时的变化,此过程称作水的磁化。磁化水性质变化的程度与磁化器的磁场强度、水中所含杂质的性质、水在磁化器内的流动速度等因素有关。水经磁化处理后,其表面张力、吸附能力、溶解能力及渗透能力增加,使水的结构和性质暂时发生显著的变化,使水的黏度降低,晶构变小,水珠也变小,有利于提高水的雾化程度,增加水与粉尘的接触机会,提高降尘效率。目前我国矿山推广应用的磁化器主要有TFL系列与R M J系列磁水器;

(4)声波雾化除尘技术,超声雾化技术是利用超声波特殊性能来雾化水的新兴喷雾技术,该技术能使水充分雾化,实现微细水雾捕尘。影响超声雾化性能的主要因素有气压和水量,雾化效果的衡量指标有两个,一是雾滴粒径,以小于50雾滴所占比例表示;一是单位面积内的雾滴数量[13]。

2.6 防尘装备及仪器

当前,我国煤矿掘进工作面有湿式凿岩、放炮喷雾,装岩洒水、冲洗岩邦、风流净化等五项综合防尘措施。回采工作面有煤层注水、采空区灌水湿润煤体,机组内外喷雾降尘。此外,还研制出防尘帽,防尘口罩等个体防尘用具,光电式煤尘、岩尘、水泥粉尘浓度快速测定仪等检测仪表。表3为国内煤矿防尘设备的研究及成果。

3、对现有煤矿除尘技术的思考

以上根据粉尘的性质,介绍了几种煤尘防治的常用措施.这些措施在煤矿粉尘防治方面也取得了一定的成绩。但随着煤矿机械化程度的提高,开采强度的增大,矿井的防尘问题日益突出。要怎样提高防尘效率我们需要作出新的思考。

(1)提高除尘设备的自动化水平,我们应该利用现有计算机技术,和网络智能化,探究除尘设备的自动化性能。特别在采煤机、液压支架移架喷雾降尘的自动化水平还有待于进一步的提高。这样我们才能使除尘设备有高效的除尘能力。

(2)合理地选择通风方式和工作面风量是通风除尘的关键,适时合理确定工作面风量,使工作面风量既有利于排放瓦斯,又有利于工作面防尘和防火,使工作面的风速达到最优排尘风速。

(3)应根据井下环境实际情况,合理配置和安装除尘设备,因为不同矿井粉尘的性质、类型等有差异,只有技术人员合理的配置和安装才能使除尘设备发挥各自的潜能。同时以上各种防尘技术应该结合起来,互补遗漏和不足之处,这样才能发挥其最大的经济效益。

(4)应该充分考虑粉尘对职工的危害性,根据作业人员的身体健康状况,划分工作场所等级,作出在不同粉尘危害等级场所的工作时间等规定,并按照规定严格执行,以保证作业人员在整个在职期间不会患职业病。

(5)充分利用现有科技力量改进现有除尘技术和创造新的技术和设备,这样才能使未来煤矿安全技术在煤矿安全上发挥重要作用,能够为煤矿创造一个安全、卫生、舒适的井下环境,以适应煤炭工业可持续发展的需要。

摘要：针对煤矿粉尘防治的重要性,首先介绍了粉尘的几个重要特性:润湿性、凝并性等,分析了其机理,随后简单叙述了煤矿粉尘可能引起的四大危害;接着根据煤矿粉尘的特性为出发点,以消除煤矿粉尘危害为目标,介绍了针对国内煤矿开采新形势下的煤矿粉尘防治技术:通风除尘技术、湿式除尘技术、煤层注水除尘技术等,并归纳总结了煤矿除尘设备和仪表仪器研究进展及成果;最后结合现状对现有除尘技术提出了新的思考。