综采工作面综合防尘技术优化应用

综采工作面综合防尘技术优化应用

李薄1,张川2

延安市禾草沟一号煤矿 陕西 716000

摘要：中国科技的不断发展带动了社会经济的进步，对能源提出了更高的要求，而煤炭开采过程中的安全问题也引起了相关单位的重视。煤矿开采本就属于危险性较高的工作，一个小小的操作失误都可能引发大的安全事故，再加上施工环境的复杂多变，环境因素诸多，因此安全防范的重要性不可忽视，一切工作的开展都应该以安全为前提。粉尘的问题若处理不到位会对工作人员的生命安全造成威胁，因此应做好防尘相关的管理与技术措施优化。

关键词：综采；工作面；防尘技术

1煤矿粉尘防治技术现状

煤矿粉尘防治技术从专业领域上可以划分为粉尘检测、防尘技术、煤尘抑隔爆技术、作业环境安全及个体防护4个方向。

1.1粉尘检测

粉尘质量浓度是指每立方米空气中所含粉尘的质量。按照《煤矿安全规程》规定，对于游离二氧化硅含量小于10%的煤尘，时间加权平均容许浓度总粉尘不超过4mg/m3,呼吸性粉尘不超过2.5mg/m3。目前检测粉尘质量浓度常见的仪器有粉尘采样器、直读式测尘仪和粉尘质量浓度传感器。粉尘采样器采用滤膜分离出气流中的粉尘，测试方法的准确性较高，常用作粉尘质量浓度的标定；直读式测尘仪可实现粉尘质量浓度的快速读取，但受环境因素干扰较大，测量结果误差较大;粉尘质量浓度传感器利用光散射原理或静电感应原理实现对粉尘的连续监测，误差小于10%。粉尘粒度分布指不同粒径粉尘的质量占粉尘总质量的百分数，常用的检测仪器为基于光散射原理的激光粒度分析仪。粉尘中游离二氧化硅含量的测试方法主要有焦磷酸法和红外分光光度法2种。

1.2防尘技术

防尘技术根据煤矿作业地点可分为采掘工作面防尘、锚喷工作面防尘、运输转载防尘等。采掘工作面防尘包括采煤工作面防尘和掘进工作面防尘，采煤工作面防尘技术主要有煤层注水减尘、采煤机尘源跟踪喷雾降尘、采煤机高压喷雾控降尘、移架及放煤高压喷雾降尘、采煤机机身除尘器抽尘净化、液压支架捕尘导尘等;掘进工作面防尘技术主要有煤层注水减尘、高压喷雾降尘、长压短抽通风除尘、泡沫降尘等。针对锚喷工作面喷浆和上料2个工序的粉尘，主要采用密闭控尘和除尘器抽尘的防尘措施，可有效降低喷浆作业时的粉尘。在运输转载防尘方面，采用触控自动喷雾降尘、定时自动喷雾降尘和超限自动喷雾降尘技术和密闭抽尘技术。

1.3煤尘抑隔爆技术

煤尘抑隔爆技术可分为主动式抑隔爆技术和被动式隔爆技术。主动式抑隔爆技术通过对爆炸信号的超前探测，主动喷洒干粉、水或者惰性气体等抑爆剂来阻断爆炸传播，如机载式自动喷粉抑爆装置、巷道式自动喷粉抑爆装置等；被动式隔爆技术通过煤尘爆炸产生的冲击波来抛撒消焰剂来阻止爆炸传播，如隔爆水袋、机械式隔爆装置等措施。

1.4作业环境安全及个体防护

作业环境安全及个体防护方面，利用传感器对温度、湿度、噪声等环境参数进行实时监测，在粉尘危害方面采用个体防护装置对作业人员进行保护，如自吸过滤式防尘口罩和主动滤尘送风式防尘口罩。

2煤矿粉尘的危害

2.1损害健康

粉尘的颗粒度较大，长期吸入会对人体肺部产生极大的损伤，且这种伤害不可逆转。采矿过程中产生的粉尘有害物质含量较高，粉尘沿呼吸道进入人体，最终都会堆积到肺部，引发肺癌等重大疾病。因此一定要注重对井下粉尘的防治，若防治不到位，则是对施工人员一种极其不负责的表现。

2.2污染环境

采煤过程中的粉尘是由岩石结构遭到破坏所产生，其颗粒中所含有害物质较多，在空气中浓度过高。长期下去粉尘发生扩散，对矿井附近的环境会造成极大程度的污染，不仅对周围居民的身体健康产生威胁，还会影响生态环境。

2.3安全隐患

近几年来，由粉尘处理不当导致爆炸的事故频频发生，它们均是由粉尘浓度过高引起的，一旦采煤作业中出现明火，就会导致粉尘爆炸。若粉尘浓度过高，小的火花都可能引发爆炸。事故的发生，对工作人员、企业、国家都会造成一定的损失。

3综采工作面综合防尘技术

某煤矿15103工作面设计走向长度为1450m、倾向长度为120m，工作面回采煤层为15号煤层，煤层结构较简单，矸石一般分布于上部和下部，为稳定可采煤层。在粉尘治理工作中，不仅需要对技术进行不断改进，管理水平也应逐渐优化，各部门之间相互协同，提高防尘技术管理效率，实现技术与管理综合水平的全面提升。

3.1煤层注水

1）首先在15103工作面运输、回风顺槽侧煤壁布置注水钻孔，采用专业液压钻机配套中空钻杆以及合金钢钻头进行注水钻孔施工，钻杆长度为1.5m，直径为63mm，合金钢钻头直径为75mm。

2）运输顺槽注水钻孔开口位置布置在距顶板1.5m处，钻孔直径为75mm，深度为100m，钻孔布置间距为20m，钻孔以5°俯角布置；回风顺槽注水钻孔布置参数与运输顺槽侧相同，两侧钻孔成交错布置。

3）注水钻孔施工完后对钻孔插入一根直径为25mm高压注水胶管，然后对钻孔孔口处采用膨胀水泥进行封孔，封孔长度为1.0m，将注水胶管与专用高压注水泵连接，然后开启注水泵进行高压注水，注水压力为15MPa，单孔注水量为50m

3。

3.21）首先在15103工作面运输、回风顺槽侧煤壁布置注水钻孔，采用专业液压钻机配套中空钻杆以及合金钢钻头进行注水钻孔施工，钻杆长度为1.5m，直径为63mm，合金钢钻头直径为75mm。

2）运输顺槽注水钻孔开口位置布置在距顶板1.5m处，钻孔直径为75mm，深度为100m，钻孔布置间距为20m，钻孔以5°俯角布置；回风顺槽注水钻孔布置参数与运输顺槽侧相同，两侧钻孔成交错布置。

3）注水钻孔施工完后对钻孔插入一根直径为25mm高压注水胶管，然后对钻孔孔口处采用膨胀水泥进行封孔，封孔长度为1.0m，将注水胶管与专用高压注水泵连接，然后开启注水泵进行高压注水，注水压力为15MPa，单孔注水量为50m3。

3.2泡沫抑尘

1）当采煤机割煤时通过连锁控制模块控制泡沫抑尘装置电控阀门，对装置内注水、通风，泡沫生产器内在风压、水流作用下生产高浓度泡沫；高浓度泡沫通过分配器分配至高压喷头，并在喷洒处实现泡沫抑尘。

2）泡沫抑尘与传统喷雾降尘相比，泡沫体积大、重量小，而且具有很好的吸附能力，降尘效果好，且泡沫降尘落地后很快被分解，有效解决了传统喷雾降尘时工作面积水量大等技术难题。

3）当采煤机割煤时通过连锁开关控制自动捕尘装置开启，此时高压喷雾系统喷洒雾化水雾并在捕尘网上形成连续稳定的捕尘帘；当采煤机割煤至红外线发生装置时，采煤机阻挡了红外线，此时通过PLC控制器分析判断，及时通过连锁开关控制自动捕尘装置停止工作，捕尘网通过卷帘装置自动收起。当采煤机通过红外线发生区域后，装置再次通过PLC控制器以及连锁开关开启。

4结语

在煤矿开采的实际过程中，应高度重视防尘管理与技术措施，不断完善管理方案与监督策略并付诸实施。一个完整的管理过程需要各个环节之间相互配合，并在问题出现之后及时进行技术处理与解决，以保障井下的粉尘治理工作能获得理想的效果。

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