大采高綜采工作面具有工作面單產(chǎn)高、采出率高、巷道布置方便、生產(chǎn)系統(tǒng)簡單、礦山生產(chǎn)集中度高的優(yōu)點(diǎn)，是目前厚煤層開采技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。高產(chǎn)高效往往和礦山災(zāi)害是伴生的，產(chǎn)量越高，往往災(zāi)害越嚴(yán)重，粉塵的產(chǎn)生也不例外。由于開采強(qiáng)度和采煤機(jī)開采面積的增加，相應(yīng)的采煤環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)，支護(hù)環(huán)節(jié)的產(chǎn)塵量也大大增加。

大采高綜采工作面的主要粉塵來源有通風(fēng)帶入、采煤機(jī)截割、移架、煤炭運(yùn)輸。

（1）通風(fēng)帶入的粉塵

綜采工作面一般離礦井進(jìn)風(fēng)井筒路程較遠(yuǎn)，并且我國大部分礦井采用的是抽出式通風(fēng)方式，從地面進(jìn)入井下的新鮮空氣在輸送到采煤工作面時(shí)經(jīng)過了較長的井下巷道，因此，可以將通風(fēng)帶入的粉塵分為兩類：一類是新鮮空氣自身含有的粉塵（主要是地面大氣粉塵，致病性比較小）；另一類是由于通風(fēng)作用，新鮮風(fēng)流所流經(jīng)的巷道中的部分積塵由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轱w揚(yáng)狀態(tài)并且隨風(fēng)流傳播的粉塵。這類粉塵量一般在統(tǒng)計(jì)時(shí)不計(jì)算在內(nèi)。

（2）采煤機(jī)截割產(chǎn)生的粉塵

采煤機(jī)割煤工序是綜采工作面的主要產(chǎn)塵工序之一。采煤機(jī)滾筒在截割落煤時(shí)，由于滾筒螺旋葉片上的截齒對(duì)煤體的切割和擠壓作用，煤層產(chǎn)生了彈性變形，儲(chǔ)存了彈性能，在煤屑與煤體分離時(shí)，煤屑彈性恢復(fù)，煤在彈性能的作用下以較高的速度從齒前飛出，經(jīng)此強(qiáng)壓和釋放過程，整體的煤層被破壞成大小不等的塊煤以及大量的煤粉；截齒對(duì)煤的沖擊也將產(chǎn)生煤塵，而且沖擊力越大，所產(chǎn)生的煤粉越多。此外，煤體或煤塊受到強(qiáng)烈振動(dòng)，可使原來的裂隙加大，從而變?yōu)楦〉拿簤K或直接變成煤塵。煤粉在風(fēng)流的作用下飛揚(yáng)在氣流中則形成了煤塵。此外，在螺旋滾筒將破碎下來的煤炭裝入刮板輸送機(jī)時(shí)，由于振動(dòng)、摩擦等原因，同樣也會(huì)產(chǎn)生煤塵。

（3）移架（支護(hù)）產(chǎn)生的粉塵

由于綜采工作面的液壓支架支撐的是上部煤層，煤層在工作面推進(jìn)過程中已經(jīng)逐漸破碎，煤層上方的頂板也隨之破碎。因此，在支架降架、拉架、升架時(shí)，支架上方的破碎煤層和頂板隨之運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生大量粉塵。根據(jù)美國西弗吉尼亞大學(xué)研究小組的研究成果可知，降架時(shí)頂板可能出現(xiàn)離層，由于反復(fù)的升降架促使頂板煤層或巖層被擠壓破碎，堆積在頂梁上的碎巖碎煤容易隨支架下降而落下；此外，降架時(shí)由于后側(cè)采空區(qū)的頂板垮落而可能使原來沉積在底板上的粉塵再次揚(yáng)起。由于移架過程與煤體無接觸、升架時(shí)支架頂梁再次撐住頂板，所以這兩個(gè)過程的粉塵生成量都不明顯。

（4）煤炭運(yùn)輸時(shí)產(chǎn)生的粉塵

煤炭運(yùn)輸時(shí)，一方面，粉塵受到振動(dòng)和風(fēng)流吹動(dòng)而重新?lián)P起；另一方面，運(yùn)輸過程又造成煤塊之間的互相碰撞，使得煤塊出現(xiàn)二次破碎從而增加了現(xiàn)場的粉塵含量。綜采工作面煤炭運(yùn)輸時(shí)產(chǎn)生的粉塵主要來自刮板輸送機(jī)運(yùn)輸時(shí)產(chǎn)生的粉塵以及轉(zhuǎn)載機(jī)處因高差作用而產(chǎn)生的粉塵。

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參考文獻(xiàn)：

[1]魯忠良主編.普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材 煤礦井下粉塵防治[M]. 北京：煤炭工業(yè)出版社,2016.05.