煤矿综采工作面防尘技术研究现状及趋势李伟

煤矿综采工作面防尘技术研究现状及趋势李伟

李伟

（国家能源集团宁夏煤业集团公司金凤煤矿综采二队宁夏银川750000）

摘要：在开展矿区综合机械式作业期间，工作面内部的放煤口与支架转移期间都会形成很多灰尘，因为形成灰尘的地区不集中，让防尘的工作量增加。灰尘是矿区的一大危害因素，不但会给相关工作者的生命及身体带来影响，同时也会给矿区综合机械式作业产生较大的阻碍。本文就煤矿综采工作面防尘技术研究现状及趋势展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词:防尘技术；煤矿综采工作面；现状

1现状

1.1朝煤层注入水分以防尘

在对煤炭进行采掘期间，借助对采掘煤层内注入水分能够提升煤层的浸润性，减弱煤炭采掘期间灰尘形成的几率。这也是国内目前对煤炭进行采掘期间大量运用的防尘方式，在实际操作期间，要运用煤炭采掘设施的钻头在煤层内打孔，再借助钻孔给煤层注入水分，煤层自身所具备的孔隙就会吸收水分，以提升煤层的含水总量，如此在对煤炭进行采掘期间，就能够减弱灰尘的形成及扩散。

1.2采煤机喷雾防尘技术

在使用采煤机进行采煤时，滚筒切割和运送煤炭都会造成大量粉尘，这一环节是综采工作面防尘技术的重要部分。目前，喷雾除尘技术一般涉及以下方面:①采煤机滚筒摇臂径向雾屏及液压支架探梁辅助喷雾降尘技术。这一技术主要是在采煤机滚筒摇臂和液压支架的探梁上设置锥形喷嘴，借助这一装置喷射出空心的雾流，进而形成屏障，降低切割煤炭时出现的粉尘②采煤机内外喷雾降尘技术。如果从传统技术出发，这一技术经常会因为内喷雾的喷嘴被堵塞或者系统的密封出现问题而漏水，外喷雾也经常因为水压的不足或者其他原因而无法发挥出有效的作用。当前，国外已经有使用三级过滤系统解决因为水质问题而导致内喷雾出现堵塞的现象。而高压喷雾在美国、法国等很早就得到了应用，除尘效果也达到了85%～95%，在国内，一些煤矿的固定泵供水高压外喷雾技术与机载泵高压外喷雾降尘技术也有了一些试点和应用；③采煤机高压喷雾负压二次降尘技术。这一技术主要借助高压喷雾降尘与负压喷雾降尘原理，喷吸装置向粉尘源头地区喷射出雾流进行降尘，在进行喷射的同时，喷吸装置的内部射流后部会形成一片负压区，很有粉尘的空气被负压场吸入，然后借助喷吸装置在被喷射出去，这时候，粉尘就会被捕获。这一技术的结构比较简单，运行的效果也比较好，防止含有粉尘的气流污染到作业的区域，并防止其向其他空间扩散。

2煤矿综采工作面防尘装置

2.1采煤机水电联动装置

采用水电联动装置，喷雾系统与采煤机相配合，电路闭合相连，如果喷雾系统出现故障，直接影响采煤机正常运转，督促喷雾系统的检查维护。这样可以使喷雾防尘装置发挥最大效用。

2.2采煤机内外喷雾装置

从煤尘产生的源头降低粉尘的浓度、控制其蔓延。喷雾装置全面考虑各项条件，水压，喷嘴、形状、方向等，合理配置，达到最佳效果。

2.3光电喷雾装置

使用光束传感器控制装置，用感应功能代替手工控制，利用对粉尘浓度的敏感程度，实现喷雾工作的自动化。节省人力、物力，提高工作效率。

2.4新型移架、降架喷雾装置

能够使液体自然流到阀组，防尘管路能够自动打开，操作过程程序化。

2.5转载点自动喷雾装置

综采工作面的转载点位置容易产生煤尘扩散，所以必须安装转载点自动喷雾装置。可以把喷雾装置开关与转载机电机相连，并受其控制，操作起来方便。

3煤矿综采工作面防尘关键技术

3.1煤体预先注水防尘技术分析

对于煤体预先注水防尘技术来说，指的是基于采煤工作开展之前，向煤体内预先进行注水，这是一种常用的防尘策略。在向煤体注水过程中，会采取打钻孔的方法，以此使煤体的含水量以及湿润度得到提升，进而使煤矿综采期间出现的粉尘得到控制。此外，为了使煤体的湿润度得到增强，可加入表明活性剂。从现状来看，国内大部分煤矿企业均应用了长钻孔技术向煤层注水，因综采水平不断提升，导致长钻孔煤层注水技术的钻孔布置及封孔工艺的实施存在一些较为明显的难点。因此，对于长钻孔煤体注水技术来说，有待完善及优化。

3.2采煤机械喷雾防尘技术分析

在煤矿综采工作当中，采煤机会产生大量的粉尘，特别是在采煤机割煤的时候，如果有大量粉尘产生，会影响采煤机在割煤过程中的效率及质量。现状下，主要采取采煤机械喷雾防尘技术来控制采煤机中粉尘的产生。以采煤机内外喷雾降尘技术为例，这项技术在传统采煤机中应用广泛，但是容易出现内喷雾喷嘴堵塞以及系统密封漏水等状况。为了使这些状况得到有效解决，可充分利用三级过滤系统。此外，在美国等发达国家，采取了高压外喷雾技术，以此提升煤矿综采防尘效果。因此，我国可充分借鉴这一技术，以此使粉尘的控制得到增强。

3.3巷道、转载点防尘自动化

巷道运输、转载点等的防尘自动化发展迅速，已研制成功多种类型的自动喷雾装置。如用于胶带输送机、翻罐笼和重车运输等处防尘的ZP-}型自动喷雾控制器;用于巷道水幕的红外式(ZHJ-1型)、光电式(GDK-1型)和触控式(BSK2型)自动喷雾降尘装置;用于巷道、转载点等处的DSZ-63型(光控、声控和触控)自动洒水装置。这些自动喷雾降尘装置已广泛推广使用，基本控制了巷道运输、转载点等处的粉尘。

4提高综采工作面防尘效果的技术研究基本趋势

4.1革新朝煤层注入水分技艺

在原来朝煤层注入水分技艺的前提下对相应的内容进行革新，依据目前矿区综合机械式工作面相关的机械施工技艺本身的实际特征与煤炭采掘的具体状况对煤层打孔的分配方法与注入水分的设施进行探究及完善，对具体状况使用适当的注入水分方法，提升注入成效，促使相应的防尘成效获得更大的提升。

4.2提升喷雾除尘自动化水平

当前的采煤机、液压支架喷雾除尘器以及转载点自动喷雾降尘自动化水平还有提升的空间。采煤高压外喷雾的使用对于综采面的防尘也是有非常明显的效果。另外，喷雾设备的实用性能和喷雾效果也会得到有效的改善。

4.3采煤工艺的创新

采煤工艺的研究创新能有效的减少综采面的粉尘产生。例如采煤机截煤工艺的改进，通过对比研究发现采煤机顺槽截煤以自下而上的方式比自上而下的顺槽截煤方式的平均粉尘密度要低的多。滚筒采煤机降低转速，加深切割深度，粉尘的产生量会降低，同时其牵引速度以及切割速度都是影响粉尘产生量的重要因素，因此加强采煤工艺研究也是降低粉尘的有效手段。

4.4积极开发各种类型的除尘装置，能满足各种综采面的使用要求

当前我国的除尘设备种类少，无法满足综采面的工作需求，这在很大程度上使得除尘效果不尽人意。积极引进国内外先进综采面除尘技术。西方发达国家在综采面上的防尘技术非常先进，在此方面我国还有不小的差距，我们应该大力引进国际先进除尘技术，为我国煤矿开采所用。

5结束语

在目前国内矿区综合机械式作业的机械进程对相关的防尘技艺提出了更多要求的前提下，加强矿区综合机械式作业面有关制度的监管，加快新兴技艺的研发，提升有关工作者的整体素质，都能够极大地提高国内矿区综合机械式作业工作面的防尘能力及水平，进而确保工作者的生命安全与煤炭采掘这工作正常的开展。

参考文献：

[1]吴紫光.采掘工作面防尘技术的比较研究[D].华北科技学院，2017.

[2]吴建刚.煤矿综采工作面防尘技术研究现状[J].技术与市场，2014，21(08):125+127.

[3]左前明.大采高综采工作面煤尘扩散规律及防治技术研究[D].中国矿业大学（北京），2014.