在機械化采掘作業(yè)、運輸、轉(zhuǎn)載過程中,都會產(chǎn)生大量粉塵,危害嚴重,目前的防降塵技術(shù)已遠遠滿足不了日益嚴重的塵害治理需要,為適應(yīng)煤礦發(fā)展,建立安全清潔的作業(yè)環(huán)境,以實現(xiàn)對煤塵的控制,掘進工作面的粉塵防治技術(shù)的研究成果,指出了下一步我國粉塵防治技術(shù)的發(fā)展方向。
一、產(chǎn)生煤塵的原因與危害
(一)煤塵的產(chǎn)生
在煤礦采掘過程中,如鉆眼、爆破、掘進及采煤作業(yè),頂板管理。煤的裝運等各個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的粉塵,而不同的礦井由于煤、巖地質(zhì)條件和物理性質(zhì)的不同,采掘方式、作業(yè)方法、通風狀況和機械化程度的不同,粉塵的產(chǎn)生情況也不大相同,采掘工作面的機械化程度越高,煤塵的產(chǎn)量相應(yīng)也就越大。
(二)煤塵的危害
粉塵,一般是指礦物開采或加工過程中產(chǎn)生的微細固體集合體,它或沉積于井巷四壁,或懸浮于井巷空間。具有很大的危害性,煤礦工人長期吸入,輕者會患呼吸道疾病,重者會患矽肺病。煤塵還具有爆炸性,給煤礦安全生產(chǎn)帶來很大的威脅。煤塵濃度較高時會降低作業(yè)場所的能見度,導(dǎo)致誤操作,增加傷工事故的發(fā)生。另外,煤塵還加速機械的磨損,縮短精密儀器的壽命。
二、掘金工作面煤塵的防治方法
掘進工作面煤塵防治主要從煤塵的產(chǎn)生、降塵、除塵及個人勞動保護4個方面入手,一是施工前對掘進巷道進行注水,或是采取合理的工藝來降低煤塵的產(chǎn)生;二是在煤塵產(chǎn)生地點使用噴霧或除塵裝置進行降塵工作:三是在主要巷道進行灑水等工作增加作業(yè)場所的空氣濕度,達到除塵目的:最后,是職工佩戴過濾口罩等勞動保護,減低煤塵對職工健康的危害。
我國現(xiàn)階段掘進工作面防塵技術(shù)主要有以下幾種:
(一)煤層注水防塵技術(shù);由于掘進速度較快,現(xiàn)場實施困難,所以,掘進煤層注水技術(shù)不適合現(xiàn)代化生產(chǎn)需要。
(二)合理選擇采掘機械的截割機構(gòu),機掘工作面的粉塵,主要由下面幾個因素造成:1 截割時礦體破碎產(chǎn)生的粉塵。2 礦體下落或頂板冒落揚起的粉塵,3 裝運和轉(zhuǎn)載機構(gòu)帶動礦體運動揚起的粉塵,4 通風時由風流吹起的粉塵,5 其它作業(yè)如人工裝擂、支護清幫、機器調(diào)動等揚起的粉塵。 粉塵的多少主要是看掘進機截割效果,如何更合理的設(shè)計截割機構(gòu),是現(xiàn)階段煤礦機械研究的發(fā)展方向。
(三)噴霧降塵,對煤炭轉(zhuǎn)載,運輸時產(chǎn)生的煤生。特別是在轉(zhuǎn)載點上,由于膠帶運輸具有一定的速度,并且膠帶間存在一定的落差,煤塊在下落過程中做拋物線運動,細小粉塵受空氣阻力和巷道風流的作用,會懸浮起來飛揚在空中,并且隨風流擴散形成空氣污染。經(jīng)有關(guān)部門對礦井粉塵污染進行現(xiàn)場測試,測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)載點附近粉塵濃度達225mg/m~3,嚴重超過國家標準(22mg/m~3)。因此研究轉(zhuǎn)載點附近粉塵的運動模式,如何采取有效措施控制粉塵的產(chǎn)生以及采取何種除塵技術(shù)是礦井可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,也是我國現(xiàn)代化礦井中保證職工身體健康迫在眉睫的問題?,F(xiàn)在普遍采用的噴霧降塵,利用承壓水噴霧沖壓落煤點煤塵,達到降塵效果。
?、贆C械控制自動噴霧降塵裝置。該類裝置的特點是結(jié)構(gòu)簡單、容易制造,使用和維護方便而且降塵效果好。
②電器控制自動噴霧降塵裝置。該裝置適用于煤礦轉(zhuǎn)載運輸系統(tǒng)中不同的塵源,它是靠電器控制實現(xiàn)自動噴霧。有光控、聲控、觸控、磁控等多種形式。
(四)炮掘工作面防塵,風動鑿巖機或電煤鈷打眼是炮掘工作面持續(xù)時間長,產(chǎn)塵量高的工序。一般干打眼工序的產(chǎn)塵量占炮掘工作面總產(chǎn)塵量的80%~90%,濕式打眼時占40%~60%。所以,打眼防塵是炮掘工作面防塵的重點。
1、打眼防塵
?、亠L鉆濕式鑿巖。這是國內(nèi)外巖巷掘進行之有效的基本防塵方法。
?、诟墒借弾r捕塵。在無法實施濕式鑿巖作業(yè)時,如巖石遇水會膨脹、巖石裂隙發(fā)育、實施濕式防塵效果差等情況下,可用干式孔口捕塵器等干式孔口除塵技術(shù)。
?、勖弘娿@濕式打眼。在煤巷、半煤巷炮掘中,采用煤電鉆濕式打眼能獲得良好的降塵效果,降塵率可達75%~90%。
2、爆破防塵,爆破是炮掘工作面產(chǎn)塵最大的工序,采取的防塵措施主要有以下幾種:
?、偎谀?。這是降低爆破時產(chǎn)塵量最有效的措施。
?、诒茋婌F。這是簡單有效的降塵措施,在爆破時進行噴霧可以降低粉塵濃度和炮煙。