煤矿井下粉尘防治技术设计与分析研究

　　摘要： 煤炭资源在国民经济中占有重要地位，对区域供给有一定影响。矿井建设中产生的粉尘一直是煤炭安全工作的重点，相关防治技术的设计和应用管理尤为重要。煤矿复杂的施工环境和特殊的空间限制了井下粉尘排放的能力。但是，粉尘的堆积容易使相关施工人员患上肺部职业病，也影响设备的稳定工作。当粉尘浓度过高时，也会诱发粉尘爆炸事故。因此，煤矿工人需要学习和掌握相关的防治技术，制定和实施粉尘控制管理方案，保证施工过程的安全和高效，提高企业的利润。

　　引言

　　煤矿施工环境复杂特殊，大部分施工人员和设备都在井下作业。在空间上，巷道的高度和宽度有限，空气流通有限，难以及时清除施工和开采时产生的粉尘。粉尘浓度过高会污染施工工作面和巷道的空气，相关人员长期在这种环境下工作会患上严重的肺部职业病，对施工技术人员的身心健康构成严重威胁。此外，当大量粉尘聚集并相互碰撞时，容易诱发粉尘爆炸事故，是一大安全隐患。因此，相关技术人员根据我矿的实际工况和设备条件，结合防治技术的不断进步，深入防治技术方案，不断改进和完善技术，落实防治工作，为煤矿开采的安全提供了有效保障，保障了企业的利益，减少了对技术人员身心健康的威胁，大大提高了职工的幸福感。

　　1预防和控制设计的必要性

　　煤尘主要存在于矿井和巷道工程的井下掘进和运输中；井下岩巷的开挖过程和巷道工程中矸石的运输过程中可能存在二氧化硅粉尘；水泥粉尘存在于井下巷道和硐室支护中的锚喷作业中。井下施工人员受作业场地和作业环境的限制，很难采取完善的防护措施，粉尘浓度可能超标。这不仅对施工人员的生命安全，而且对煤矿企业的经济效益和国家资源的开发都是极大的威胁，所以防尘是非常必要的。

　　2粉尘防治技术设计

　　2.1.煤层注水及喷雾降尘

　　在考虑煤层注水技术时，需要根据《煤矿安全规程》第 154条的相关内容进行条件判断。考虑到技术方案带来的风险，需要考虑围岩地层是否有较强的吸水膨胀能力，同时也要防范顶板是否因注水而变形坍塌，需要综合考虑地质条件和矿井设计条件。面对其他复杂的情况，比如顶板破坏严重等问题，就更要综合考虑，避免灾难发生。在考虑喷雾降尘技术设计时，首选是综采工作面，这是矿井人员和设备高度集中的危险场所，粉尘来源也最复杂。这里的粉尘浓度非常容易达到危险的临界值，所以要采取一定的措施减少粉尘量。首先要根据现场施工情况合理选择采煤机截割部的工作和结构参数[2]：采煤机截煤系统是最大的粉尘源。选择合理的参数，对粉尘防治有很大的作用。在选择类型、数量、大小、间距、锐度、切割速度和深度、牵引速度等参数时[3]，要密切关注现场施工与粉尘量的关系。为了达到产尘量小的目的，可以使用齿刀少、齿尖的镐，否则产尘量较大；同时，滚筒叶片的螺旋角越大，越容易扬尘。如果节距越小，产生的灰尘越多[3]。截割速度、截割深度、牵引速度对粉尘控制至关重要，应综合考虑后选择最佳匹配方案。采煤工作面具有粉尘来源多且分散的特点，必须对整个采煤施工环境实施综合防尘措施，才能有效降低粉尘浓度。掘进工作面是另一个重要的粉尘来源。目前煤矿主要采用综掘方式，施工过程中会产生大量粉尘。此外，主要岩巷一般采用爆破和锚喷支护，使用混凝土喷射机也会产生大量粉尘。掘进机在掘进过程中也会面临这个问题。为保证截割部内外喷雾正常工作，还需保证内外喷雾压力符合《煤矿安全规程》的有关规定，内喷雾压力大于3.0MPa，外喷雾压力大于1.5MPa，装车时，喷水，同时采取冲洗巷道帮、净化风流等综合措施，减少粉尘量。此外，在综采工作面的掘进机、后部配套运输设备转载机、双向伸缩带式输送机转载点等处均设有喷雾装置。工作时要喷尘。

　　2.2净化风流与湿式作业设计

　　采煤工作面回风巷和掘进工作面回风巷的粉尘防治工作设计时，应首先考虑巷道的位置关系和通风条件，至少设置两道具有自动控制风量的降尘净化水幕。工作面回风巷至安全出口50m范围内需要安装两到三道风流防尘净化水幕；在距掘进工作面18 ~ 40米处设置两道用于净化风流的水幕。第一道水幕距掘进头15m，同时两道水幕间距约20m。如果有井下喷浆施工情况，还需要在喷浆施工点下方气流方向100m范围内设置两道气流防尘净化水幕。第一道水幕距喷射混凝土作业面 18m~40m，两道水幕同时相距20m左右。

　　2.3通风防尘技术措施

　　通风措施主要有通风除尘和锚喷除尘。一是各用风场所风量分配合理，风速适宜，保证合理降尘，减少二次扬尘。然后依次做好锚喷除尘准备，打锚孔时最好采用湿式钻孔；而且喷射混凝土时，施工现场应设置除尘器，进行除尘净化；锚固喷砂石通常用水喷洒并预湿；与注射进料口和排气口匹配的除尘器；采用低风压短距离施工喷雾技术。

　　2.4个体防护及粉尘监控配置

　　涉及到矿山管理，要求接触粉尘的施工人员尽量佩戴专用防尘口罩。口罩的基本要求是挡尘率高，降低呼吸阻力，保证佩戴舒适，不遮挡视线。而普通纱布口罩的防尘率太低，导致呼吸阻力更大，湿了以后更不舒服，要减少。此外，应在井下安装粉尘探测器，以连接到矿井中现有的安全监控系统。

　　3粉尘防治设计分析

　　3.1综采防尘分析

　　在煤矿日常施工中，施工人员进行爆破、切割、运输、破碎、锚固、喷涂等活动。这些活动会产生大量的粉尘，主要是巷道内空气流通受阻，空间很小。受气流影响时，如爆破和切割引起的气流冲击等。会产生强烈的振动，随着振动的增加，产生的粉尘量也会增加。煤矿工人工作时，爆破和切割产生的粉尘最多。

　　3.2设备防尘分析

　　在煤矿建设的防尘降尘过程中，喷雾系统得到了广泛的应用。喷淋系统可以根据水位自动控制。当水位达到最低水位时，自动切断电源，防止设备卸载，一定程度上保护喷淋系统设备，解决设备管道堵塞问题，缓解施工人员工作压力。

　　结语

　　本文对煤矿综合防尘技术设计进行了探讨和研究。煤矿开采过程中粉尘控制技术水平的提高和控制管理策略的深化，已成为煤矿建设过程中安全管理的重要措施，有效保障了人员健康，促进了矿井安全生产，完善了粉尘控制管理机制，为企业创造了更多的效益。粉尘治理技术的不断进步和完善也是我国煤炭工业稳定发展的坚实基础。

　　参考文献：

　　[1] 卢晓龙.井下粉尘的产生机理分析与综合生产环节治理技术[J].科技展望2014，（13）.

　　[2] 于之江.煤层注水降低综采工作面粉尘浓度的研究[J].华北科技学院学报，2006（02）：12-15.

　　[3] 王开松，李武.综采工作面的煤尘综合防治[J].煤炭科学技术，2005（01）：48-50.

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