煤礦綜采工作面粉塵防治技術(shù)
隨著煤礦井下機(jī)械化程度的逐步提高和開采強度的不斷加大,由此帶來的粉塵問題也愈加嚴(yán)重,綜采工作面作為產(chǎn)塵量最大的場所,由于其環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性,粉塵治理難度也相對較大,粉塵濃度過高不僅會影響礦井的正常生產(chǎn),而且嚴(yán)重威脅職工的生命安全。

煤礦綜采工作面是粉塵治理的重點和難點,也是井下粉塵防治技術(shù)的關(guān)鍵,近年來,國內(nèi)外對礦井粉塵的防治進(jìn)行了大量的研究,除了工作面采取有效的通風(fēng)之外,目前煤礦井下主要的降塵措施包括煤體預(yù)先注水、壓力噴霧降塵、泡沫除塵法、除塵器干濕降塵法以及個體防護(hù)措施等。
(1)通風(fēng)除塵
通風(fēng)除塵是在外部壓力的作用下將新鮮風(fēng)流送至井下,排出礦井被污染的空氣。對于懸浮在空氣中的粉塵,通風(fēng)是最有效的方法,在礦井開采過程中,恰當(dāng)?shù)耐L(fēng)量可有效降低粉塵濃度。影響通風(fēng)除塵的因素包括風(fēng)速、環(huán)境濕潤度、粉塵粒度直徑等,當(dāng)風(fēng)速較低時,粒度較大的粉塵很難被風(fēng)帶走,而當(dāng)風(fēng)速較高時,又容易吹起地面的落塵,造成粉塵二次飛揚,煤礦綜采工作面風(fēng)速一般在1.5~2.5m/s,可有效降低空氣中懸浮的呼吸性粉塵。
(2)煤體預(yù)先注水
煤體預(yù)先注水是通過打孔技術(shù)將一定壓力的水注入煤層中,使其得到預(yù)先濕潤,采煤時將會大大減少煤塵的產(chǎn)生。煤層注水過程中加入濕潤劑,可以大大提高除塵效果,降塵率可達(dá)60%以上。
(3)壓力噴霧除塵
噴霧除塵是在一定的水壓下,通過管路或者噴嘴噴出細(xì)小的水霧顆粒,液體霧化面積較大,噴射到空氣中的水霧遇到干燥的空氣時將會被蒸發(fā),此時整個環(huán)境熱量減少,形成一個較為濕潤的空間,噴出的霧粒與懸浮的粉塵結(jié)合,在兩者互相接觸的過程中,粉塵顆粒被霧滴顆粒濕潤,當(dāng)其重力大于浮力時會沉降下來,同時,流動的水霧氣體可以將周圍空氣濕潤,噴霧除塵技術(shù)的關(guān)鍵是霧化顆粒和粉塵進(jìn)行有效的結(jié)合,從而可以達(dá)到高效降塵的目的。目前,噴霧除塵技術(shù)在礦井采煤工作面有著至關(guān)重要的作用,主要用于采煤機(jī)內(nèi)外噴霧、液壓支架探梁輔助噴霧等,噴霧除塵已然成為煤礦井下防塵最為簡單有效的方式。
(4)泡沫除塵
在目前煤礦除塵的各種方式中,泡沫除塵是最為高效的一種,對于5um以下的呼塵,除塵效率可達(dá)到80%左右,這種除塵方式是將水和發(fā)泡劑按比例進(jìn)行混合,使泡沫劑產(chǎn)生大量泡沫發(fā)散在周圍空氣中,由于泡沫體積大大增加,從而可提高水霧與粉塵的接觸幾率及降塵效率。徐州博泰礦山安全科技有限公司研發(fā)的礦用泡沫降塵裝置可以有效抑制井下粉塵,該礦用泡沫降塵裝置產(chǎn)生的泡沫通過良好的覆蓋、濕潤、黏附等方式作用于粉塵,使粉塵得到全面包覆,從根本上阻止粉塵的產(chǎn)生及向外擴(kuò)散,進(jìn)而有效地降低采掘面上粉塵濃度,提高抑塵效率,降低抑塵成本,改善采掘工作面環(huán)境,提高井下作業(yè)人員工作效率,有效降低采掘一線職工塵肺病的發(fā)病率。
(5)除塵器除塵
除塵器主要以干式除塵方式為主,也包括濕式除塵、電式除塵等,美國已研制出除塵風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)除塵器等各種類型的除塵設(shè)備。在目前煤礦井下所應(yīng)用的除塵器當(dāng)中,綜采放頂煤技術(shù)濕式除塵器效果最為顯著,在實際運用過程中,國外研制的除塵器體積較大,但實用性高,處理噪音等及降塵效率方面效果好,相比國外除塵器,我國研制的設(shè)備種類較少,無法滿足現(xiàn)場工作的需要。
(6)空氣幕隔塵及個體防護(hù)措施
空氣幕隔塵技術(shù)是通過噴射出的氣流將新鮮空氣與粉塵等雜質(zhì)隔離,從而保證工作環(huán)境不受污染。目前這種技術(shù)已被我國企業(yè)廣泛應(yīng)用于煤礦井下,通過將工作人員與煤體有效隔斷,形成的空氣射流屏障可防止煤塵等入侵人體,阻止粉塵在工作面的進(jìn)一步擴(kuò)散,降低粉塵等有害物質(zhì)對人體帶來的危害,保障工人的身體健康。但這種技術(shù)在現(xiàn)場實現(xiàn)遠(yuǎn)距離抽吸時能耗較高,而且無法從根本上防止粉塵的擴(kuò)散。
煤礦井下施工時個體防護(hù)措施是非常必要的,可以有效防止煤塵進(jìn)入人體,降低粉塵對人體帶來的身體危害,個體防護(hù)設(shè)備包括井下專用防塵口罩、安全帽等,這些設(shè)備可以根據(jù)人體不同部位進(jìn)行有效防護(hù),具有針對性強和實用性高等特點。礦山工程類企業(yè)基本都為員工制定了專用的個體防護(hù)措施,但由于井下特殊環(huán)境以及人為的原因,員工并未按照要求進(jìn)行安全防護(hù),因此帶來的防護(hù)效果不是很明顯,相關(guān)企業(yè)應(yīng)加大管理和監(jiān)督力度,確保煤礦井下員工個體防護(hù)措施落實到位。