煤矿粉尘危害及综合防尘技术

煤矿粉尘危害及综合防尘技术

赵银翔 赵银川

新疆矿安 矿山检测 中心有限公司， 830023

国投哈密能源开发有限责任公司，839003

摘要：煤矿的工作环境复杂，粉尘在生产中不可避免,粉尘浓度若超过标准，不仅会对矿工的健康造成很大的危害，而且会给企业的生产安全留下很大的隐患。故此，控制煤矿粉尘是非常重要的。笔者根据多年工作经验主要针对煤矿粉尘危害及综合防尘技术展开深入论述，所得文献与同行业人员共享，望对行业的前进起到一定的促进作用。

关键词：煤矿粉尘；危害；防治技术
1粉尘的特性
1.1爆炸性
关于煤矿粉尘本身，它含有多种物质。调查研究后，煤矿粉尘主要包括煤尘、泥炭尘、钙粉、铝粉等。这些物质有很大的爆炸可能性。地下作业中如有明火或电火花，很容易发生爆炸事故。从近几年的工作看，许多地方的煤矿由于粉尘的净化不达标，从而未能取得理想的效果，有一些直接造成了爆炸事故，给当地的工业发展和进步带来了巨大的威胁，对煤矿粉尘的分析过程中发现，粉尘颗粒状态本身不呈现规律性特征，大小也存在较大差异。

1.2湿润性
煤矿粉尘造成的危害十分明显，给井下工人带来了潜在的威胁，处置过程如不按照科学合理的方法完成，必将对作业造成隐患，影响生产安全。地下除尘技术的应用过程中，湿式除尘技术就是以此原理为基础的，工作过程中，技术人员采用湿边界角作为判断标准。在应用程序过程中，指定的接触角值范围控制在0到180之间。当极限角增大时，润湿性向相反方向发展，表现出持续下降的特征。如果限制角度减小，则湿度将持续增大。

2粉尘爆炸的危害

2.1具有极强的破坏性。粉尘爆炸涉及的范围很广，煤炭、化工、医药加工、木材加工、粮食和饲料加工等部门都时有发生。

2.2容易产生二次爆炸。第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后的短时间内爆炸中心区会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，形成所谓的“返回风”，与扬起的粉尘混合，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸时，粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多。例如，某硫磺粉厂，磨碎机内部发生爆炸，爆炸波沿气体管道从磨碎机扩散到旋风分离器，在旋风分离器发生了二次爆炸，爆炸波通过爆炸后在旋风分离器上产生的裂口传播到车间中，扬起了沉降在建筑物和工艺设备上的硫磺粉尘，又发生了爆炸。

2.3能产生有毒气体。一种是一氧化碳；另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡，必须充分重视。

3粉尘爆炸的产生条件粉尘爆炸的产生

3.1粉尘本身具有可燃性，可燃粉尘是指在一定条件下与气态氧化剂（主要是空气）发生剧烈氧化反应的粉尘；

3.2在有限空间内，粉尘悬浮在空气中达到爆炸浓度（爆炸的最低浓度叫做爆炸下限，最高浓度叫做爆炸上限。由于粉尘的爆炸上限值过大，在多数场合下都达不到，故较少使用）；

3.3足够引起粉尘爆炸的起始能量，该能量可以表现为火焰、电火花等多种形式。

4煤矿采掘中粉尘防治技术
4.1注水防尘技术
关于煤矿开采的总体情况，主要采用注水防尘技术，在采煤前减少粉尘，采用注水防尘技术，以减少粉尘，其原理是通过注水提高煤层的湿度，达到防尘的目的，注水防尘技术主要分为动、静模式，注水是通过长孔或短孔进行的。在煤矿粉尘防治过程中，应根据煤矿开采的要求和运行现场的具体环境进行综合分析，科学选择注水防尘的运行方式，有效降低粉尘。
4.2通风除尘技术
在采煤中，通风除尘的原理是将地下粉尘稀释到安全浓度，然后在风作用下将其从井边排出，通风除尘技术在采煤工作面粉尘防治中的应用，其通风除尘效果往往受到风向、风速、粉尘密度、湿度等因素的影响。具体来说，风速过低时，粗粉细粉下降，不能顺利排出井中，导致地下粉尘浓度升高。一旦风速过高，粉尘浓度就会明显增加，一般来说，在采煤工作面粉尘防治过程中，在通风除尘技术的应用中，有必要科学地控制风速，隧道地表粉尘排放风速不应低于0.4m/s，高于0.7m。

4.3喷雾降尘技术
喷雾降尘技术操作简便、经济、除尘效率高，在煤矿地表粉尘治理中有很好的应用前景。喷雾降尘技术主要适用于室内产生的粉尘，高压喷雾降尘控制技术和滚筒臂径向降尘技术得到了广泛应用。其中，在采用径向防雾过滤器的滚筒臂降尘技术时，必须在滚筒臂上安装锥形喷嘴，当喷淋室运行时，形成工作区域内雾流屏障的空化雾流，可有效地减少粉尘的影响，促进室内正常运行。部分粉尘来源于煤矿工作面的输送点和液压支架，采用喷雾降尘技术主要净化了空气中的粉尘，降低了浓度，从而改善了煤矿的工作环境。

4.4个体防护技术
个人防护技术是粉尘控制的基本方法，要求操作人员自行携带防护设备，这里提到的保护不是操作人员配戴传统的加沙棉质口罩，而且是现代科技的不断进步和各种新的个人防护设备，如自吸式防尘口罩、压缩空气口罩和空气安全头盔等，它们的作用，是能够满足员工对的新鲜空气的需求，而不会影响他们的正常工作，个体防护技术的应用有助于降低粉尘对工人身心健康的负面影响，具有良好的应用效果。

4.5煤炭运输系统降尘措施
第一，自动喷雾降尘系统每500米安装一次，承担煤炭运输任务，该控制原理是，当传感器检测到条上的碳流量时，向主控制箱发送信号，并且喷雾接通。当没有煤通过皮带时，电动球阀自动关闭停止喷淋，实现喷淋开关与带式输送机系统启停的同步，有效地减少了输煤过程中产生的矿粉。第二，在皮带巷的每一个水缸附近兴建一个集中除尘区，各除尘区域将设置5台集中除尘喷淋器，全部在生产过程中启动，由喷淋产生的累计水量通过地板和沟渠引导至水箱。

5煤矿采掘中粉尘防治技术及其发展趋势
促进煤矿健康持续发展，提高煤矿井下粉尘防治技术的应用效果，应加大研究力度，促进煤矿井下粉尘防治技术的不断发展。第一，对喷淋系统进行科学设计，保证其在采煤过程中能有效地防治地表粉尘。而在喷淋系统的设计过程中，喷淋点布置和压力设计应是保证喷淋系统顺利运行的关键设计内容。并在此基础上研究了基于科学技术的智能控制系统，保证了喷涂系统在实际应用中实现了智能喷涂和除尘，改善了煤矿工作面状况，提高了预防效率和二是支持弱水粉防治技术的发展，减少不必要的用水量，提高水资源利用率，真正实现节能环保，同时确保防治效果防水粉技术薄弱的原理是通过少量水达到良好的防水剂效果。今后，在煤矿井下粉尘防治技术的发展中，应重视注水渗透、干法除尘、泡沫除尘等方面的研究，以提高煤矿井下粉尘防治效果。第三，要加强对注水困难煤层注水技术的研究。防治煤矿井下粉尘的过程中，注水防尘技术的应用很强，但在实际工作过程中，当煤层机理独特时，注水效果无法保证，必然会影响防尘效果。故今后在科学技术的支持下，重点研究注水困难煤层的注水技术，利用信息技术进行煤层动态监测，保证注水效率和防治第四，加大对高新技术的研究力度，制定科学合理的综合课程预防标准和规范。采煤工作面粉尘防治离不开科学技术的支持。对此，煤炭企业应加强对超声波除尘技术、电离水除尘技术等国外先进技术的研究，制定粉尘综合防治标准和规范，并采取针对性措施，切实提高粉尘防治技术水平，推进煤炭行业的持续发展。

6总结与讨论
综上所述，钻井、爆破、驱动及落煤、顶板沉陷等是煤矿开采中不可缺少的工序，不可避免地会产生大量粉尘，是一种体积小的固体颗粒，并可能留在空气中，这些操作不仅会严重危害矿山员工的健康，而且会危害环境，因此，它也是煤矿生产中的重要灾害之一。当前，如何有效地防治煤尘已成为政府和煤炭企业最关心的问题，所以，研究煤尘的危害及防治措施显得尤为重要。

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爆炸：可燃性粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或高温），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，系统的能量转化为机械能以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。