煤礦粉塵防治

1、煤礦粉塵防治煤塵危害為煤礦五大自然災(zāi)害之一，一直是煤炭行業(yè)防治工作的重點(diǎn)。粉塵給煤礦工作人員和安全生產(chǎn)造成極大危害：一方面，粉塵污染的作業(yè)環(huán)境嚴(yán)重危害工人的身體健康，可引起肺部病變，造成塵肺病。據(jù)最新的資料表明，在我國實(shí)際的嚴(yán)重塵肺病患者有120萬之多，占到全世界塵肺病患者的一半以上，每年因此死亡的人數(shù)超過4000人，每年由此引起的直接損失超過80億元。而在所有因各種粉塵引起的塵肺病中，煤礦工人占到的比例最高。究其原因，除了經(jīng)濟(jì)能力、技

2、術(shù)條件、衛(wèi)生立法等方面的因素外，我國在粉塵監(jiān)督監(jiān)測體系和手段的完整性和科學(xué)性方面應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)和提高。另一方面，粉塵濃度過高潛伏著爆炸的危險(xiǎn)，懸浮的煤塵也是造成煤礦煤塵爆炸的主要原因之一。此外，高濃度粉塵還會(huì)加速機(jī)械設(shè)備磨損，縮短精密儀器的使用壽命。因此，監(jiān)測作業(yè)場所粉塵濃度，控制煤礦粉塵的產(chǎn)生，對(duì)于確保從業(yè)人員生命健康、預(yù)防事故的發(fā)生尤為重要。粉塵，也稱”空氣中的懸浮顆粒物”，指的就是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的能較長時(shí)間懸浮于空氣中的固體顆粒，

3、其大小在100μm以下。防塵措施在礦井采、掘、運(yùn)系統(tǒng)的各生產(chǎn)工序中都產(chǎn)生粉塵，這些粉塵隨風(fēng)流飛揚(yáng)于作業(yè)空間和巷道中。對(duì)這些塵源必須采取有效的綜合防塵措施，即針對(duì)每一道生產(chǎn)工序和環(huán)節(jié)的塵源采取一項(xiàng)和多項(xiàng)防治措施，以減少粉塵的產(chǎn)生量，降低作業(yè)環(huán)境的粉塵濃度和防止工人吸入粉塵。防塵措施主要是減少采掘作業(yè)時(shí)的粉塵發(fā)生量，是礦井塵害防治工作中最為積極有效的技術(shù)措施。防塵措施主要包括：改進(jìn)采掘機(jī)械結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行參數(shù)減塵、濕式鑿巖、水封爆破、添加水泡泥

4、爆破、封閉塵源、捕塵罩以及預(yù)濕煤體減塵措施（如采空區(qū)或巷道灌水、煤層注水）等。防塵措施是以預(yù)防為主的治本性措施，應(yīng)在作業(yè)之前考慮優(yōu)先采用。按照礦井的防塵技術(shù)，可將防塵措施分為以下幾類：1.濕式作業(yè)方式包括濕式打眼、濕式鑿巖、水泡泥爆破、預(yù)濕煤體等。1）濕式打眼就是在打眼工作中，將壓力水通過鑿巖機(jī)或煤電鉆送入鉆孔并充滿孔底，以濕潤、沖洗炮眼中的粉塵，使其變成塵漿流出炮眼。2）濕式鑿巖是利用風(fēng)鉆進(jìn)行濕式鑿巖，是國內(nèi)外巖巷掘進(jìn)行之有效的基本防

5、塵方法。濕式鑿巖有中心供水和旁側(cè)供水兩種供水方式。近年來，很多很多礦井對(duì)煤電鉆進(jìn)行了改革，試制成功了濕式煤電鉆，已廣泛應(yīng)用于煤巷、半煤巖巷以及一些采煤工作面。濕式煤電鉆具有良好的水密封性能，能有效地控制回采工作面的煤塵。3）水泡泥是利用盛水的塑料袋代替炮泥充填于炮眼內(nèi)，爆破時(shí)水袋破裂，在高溫高壓爆破波的作用下，大部分水被汽化，然后重新凝結(jié)成極細(xì)的霧滴，并與同時(shí)產(chǎn)生的粉塵相接觸，形成霧滴的凝結(jié)核或被霧滴所濕潤而起到防塵作用。水泡泥中若添加

6、濕潤劑、黏塵劑等物質(zhì)，可大大提高降塵效率。此外，德國等西方國家已開始應(yīng)用化學(xué)材料代替水泡泥中的水，這些材料大多具有較好的膨脹性能，爆炸時(shí)的封堵效果和降塵效果更好。4）預(yù)濕煤體防塵預(yù)濕煤體防塵主要是采用煤層注水的方法，即預(yù)先用水通過鉆孔和裂隙注入尚未開采的煤體，增加煤的水分，使煤體得到預(yù)先濕潤，降低煤體產(chǎn)生浮游粉塵的能力。多年的防塵實(shí)踐已證明，采煤工作面實(shí)施煤層注水是取得最佳防塵效果的根本措施。影響水在煤層中滲透的因素主要是煤的裂隙和空隙

7、的狀態(tài)，以及與其有關(guān)的其他因素。煤層的透水性能與煤的裂隙發(fā)育程度、裂隙寬度及裂隙方向有密切關(guān)系。煤層的多孔程度用孔隙率來表示，即孔隙的總體積與煤的總體積的百分比。煙煤的透水性系數(shù)隨孔隙率的增大而增大。對(duì)褐煤來說，雖然孔隙率高，但透水性系數(shù)卻趨于零，因此，開采時(shí)常常不能注水。煤屬于疏水性物質(zhì)，與水不甚親和。如果在水中添加濕潤劑（表面活性劑），少耗水量33%~60%；除塵效率可達(dá)90%~98%，比一般的噴霧灑水降塵率提高33%~50%；可將

8、膠帶輸送機(jī)膠帶重載側(cè)的產(chǎn)塵量減少約98%；如用于膠帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)除塵，當(dāng)風(fēng)流和膠帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為7ms時(shí)，泡沫能穩(wěn)定的依附在膠帶的煤和煤塵表面。5.磁化水除塵磁化水是經(jīng)過磁水器處理過的水，磁化處理后，水的表面張力、吸附、溶解滲透能力增加，水珠變小，有利于提高水的霧化程度，增加與粉塵的接觸機(jī)會(huì)，提高降塵率。磁化水降塵的優(yōu)越性主要有：設(shè)備簡單，安裝方便，性能可靠；成本低，易于實(shí)施，一次投入長期有效；降塵效率高于其他物理化學(xué)方法。6.黏塵劑

9、抑塵目前使用的黏塵劑大多為吸濕性鹽類，其作用原理是：通過無機(jī)鹽（如氯化鈣或氯化鎂）不斷地吸收空氣中的水分，使沉積于黏塵劑的粉塵始終處于濕潤狀態(tài)，同時(shí)由于在黏塵劑中添加有表面活性物質(zhì)，所以比普通的水更容易濕潤礦井粉塵。黏塵劑可以持續(xù)黏結(jié)由井下空氣帶來的不斷沉積于巷幫與底板的粉塵。7.礦井通風(fēng)排塵礦井通風(fēng)排塵是指借助風(fēng)流稀釋與排出礦井空氣中的粉塵。礦井內(nèi)各個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)在采取了其他防塵措施后，仍會(huì)有一定量的粉塵進(jìn)入礦井空氣中，其中絕大部分是小于1

10、0μm的微細(xì)粉塵，如果不及時(shí)通風(fēng)稀釋與排出，將由于粉塵的不斷積累而造成礦進(jìn)內(nèi)空氣嚴(yán)重污染，危害礦工的身心健康。最優(yōu)排塵風(fēng)速在一般干燥的巷道中為1.5ms~4ms，它也受到一些因素的影響，如工作區(qū)有擾動(dòng)，促使粉塵飛揚(yáng)，則最優(yōu)排塵風(fēng)速值要降低。在潮濕巷道，粉塵不易被吹揚(yáng)起來，在較高的風(fēng)速范圍（5ms~6ms以下），稀釋作用為主，粉塵濃度隨風(fēng)速的增加而下降。一般不依靠礦井主要通風(fēng)機(jī)進(jìn)行的有效通風(fēng)均稱為局部通風(fēng)。目前采用較多的是局部通風(fēng)機(jī)排塵方