煤礦粉塵產(chǎn)生的原因與預(yù)防

煤礦粉塵產(chǎn)生的原因及預(yù)防

煤礦粉塵一直以來(lái)是煤礦安全生產(chǎn)的重大課題之一，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)率大大提高，但隨之而來(lái)的煤礦粉塵問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，粉塵不但能夠?qū)е碌V山職工得塵肺病，同時(shí)在一定條件下，還會(huì)引起煤塵爆炸，嚴(yán)重影響了礦山職工的身體健康和生命安全。因此，了解煤塵產(chǎn)生的原因，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(guó)現(xiàn)代化礦井中保證職工身體健康迫在眉睫的問(wèn)題。

在機(jī)械化采掘作業(yè)、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，危害嚴(yán)重，要了解產(chǎn)生煤礦粉塵的原因，才能有效的采取措施，達(dá)到治理的效果。

一、產(chǎn)生煤塵的原因和危害

1、產(chǎn)生煤塵的原因

在煤礦生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種巖礦微粒統(tǒng)稱為煤礦粉塵，主要是巖塵和煤塵，它是在礦井生產(chǎn)如鉆眼、爆破、切割、裝載、落煤及運(yùn)輸和提升過(guò)程中，因煤巖被破碎而產(chǎn)生的。不同的礦井由于煤、巖地質(zhì)條件和物理性質(zhì)及采掘方法、作業(yè)方式、透風(fēng)狀況和機(jī)械化程度的不同，粉塵的產(chǎn)生量有很大的差異；即使在同一礦井里，產(chǎn)塵的多少也因地因時(shí)發(fā)生著不同的變化。一般來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有防塵技術(shù)措施的條件下，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的浮游粉塵比例大致為：采煤工作面產(chǎn)塵量占45%—80%；掘進(jìn)工作面產(chǎn)塵量占20%—38%；錨噴作業(yè)點(diǎn)

產(chǎn)塵量占5%—10%；其他作業(yè)點(diǎn)占2%—5%，各作業(yè)點(diǎn)隨機(jī)械化程度的進(jìn)步，礦塵的產(chǎn)生量也將增大。

2、煤塵的危害

煤塵的危害主要表現(xiàn)在四個(gè)方面。

（1）對(duì)人體危害，煤礦工人長(zhǎng)期吸入，輕者會(huì)患呼吸道疾病，重者會(huì)患?jí)m肺病。塵肺病因吸入粉塵成分不同主要分為三種，即，煤肺病、矽肺病、煤矽肺病。這些病癥患者都是長(zhǎng)期從事采掘一線的煤礦職工，工人一旦害病，現(xiàn)今的醫(yī)學(xué)水平很難治愈，給工人留下永生的痛苦。

（2）引起煤塵爆炸，當(dāng)巷道煤塵達(dá)到一定的條件，就會(huì)產(chǎn)生煤塵爆炸事故，煤塵能夠在完全沒(méi)有瓦斯存在的情況下爆炸，對(duì)于瓦斯礦井，煤塵則有可能與瓦斯同時(shí)爆炸。

（3）降低工作場(chǎng)所能見(jiàn)度，容易發(fā)生工傷事故。在一些綜采工作面割煤時(shí)，工作面煤塵濃度高達(dá)4000—8000mg/m3，工作面能見(jiàn)度極低，往往會(huì)導(dǎo)致人員誤操作或不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，增加了發(fā)生人身事故的可能性。

（4）加速機(jī)械磨損，縮短設(shè)備使用壽命。隨著煤礦機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化程度的提高，礦塵對(duì)設(shè)備性能及其使用壽命的影響會(huì)越來(lái)越突出，應(yīng)引起高度的重視。

二、綜合防塵的措施

煤塵防治主要從煤塵的產(chǎn)生、降塵、除塵及個(gè)人勞動(dòng)保護(hù)4個(gè)方面入手，一是施工前對(duì)掘進(jìn)巷道進(jìn)行注水，或是采取合理的工藝來(lái)

降低煤塵的產(chǎn)生；二是在煤塵產(chǎn)生地點(diǎn)使用噴霧或除塵裝置進(jìn)行降塵工作：三是在主要巷道進(jìn)行灑水等工作增加作業(yè)場(chǎng)所的空氣濕度，達(dá)到除塵目的：最后，是職工佩戴過(guò)濾口罩等勞動(dòng)保護(hù)，減低煤塵對(duì)職工健康的危害。

具體防塵措施有以下幾個(gè)方面：

1、加大防塵宣傳。

強(qiáng)化防塵理念滲透，要抓住一切有利時(shí)機(jī)，充分利了宣傳欄、報(bào)刊、礦上的多媒體視頻等各種形式，廣泛宣傳礦井綜合防塵的重要性，使全礦每一個(gè)員工都牢固樹(shù)立了“預(yù)防為主、源頭治理”、“煤塵堆積就是事故”、“要安全更要健康”等綜合防塵安全理念，自覺(jué)愛(ài)護(hù)使用防塵設(shè)施，保證使用效果。

2、煤層注水濕潤(rùn)煤體。

在采煤和掘進(jìn)之前，利用鉆孔向煤層注入壓力水，使水沿著煤層的層理、節(jié)理或裂隙向四周擴(kuò)散并滲入到煤體的微孔中去，增加煤的水分，使煤體和其內(nèi)部的原生煤塵都預(yù)先濕潤(rùn)。同時(shí)，使煤體的塑性增強(qiáng)，以減少采煤時(shí)生成煤塵的數(shù)量。這是防治煤塵的一項(xiàng)根本措施。

3、濕式鑿巖。

在巖巷掘進(jìn)過(guò)程中，將壓力水通過(guò)鑿巖機(jī)送進(jìn)孔底，濕潤(rùn)并沖洗炮眼中的粉塵，使其在炮眼中變成漿液排出炮眼。這樣能使大部分粉塵被控制在炮眼中。采用濕式打眼后，粉塵濃度可由干打眼時(shí)的500—1400mg/m3降至4—10mg/m3，降塵率可達(dá)90%—98%。因此，濕式鑿巖是鑿巖工作普遍采用的有效防塵措施，只有在嚴(yán)重缺水地點(diǎn)和遇

水膨脹的巖石不能采用濕式鉆眼時(shí)，可用干式打眼并采用干式捕塵器捕塵。

4、通風(fēng)排塵和凈化水幕。

用通風(fēng)的方式將礦塵稀釋并排出，是降低井下礦塵濃度的重要措施之一。因此，要加強(qiáng)掘進(jìn)通風(fēng)治理工作，減少漏風(fēng)，控制風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)速過(guò)低時(shí)，粗粒礦塵將與空氣分離下沉，不被排出。據(jù)試驗(yàn)觀測(cè)，當(dāng)巷道中風(fēng)速達(dá)到0.15m/s時(shí)，5μm 以下的礦塵能夠懸浮并與空氣均勻混合而隨風(fēng)流排出?！兑?guī)程》規(guī)定：掘進(jìn)中的巖巷最低風(fēng)速不得低于0.15m/s，這完全可以滿足最低排塵風(fēng)速的要求。粒徑稍大的塵粒也能懸浮并排出，同時(shí)增強(qiáng)了稀釋作用，礦塵濃度也隨之降低。風(fēng)速在增高時(shí)，將揚(yáng)起落塵，使風(fēng)流中含塵濃度增大，因此《規(guī)程》規(guī)定：采掘工作面的最高答應(yīng)風(fēng)速為4m/s。

通風(fēng)排塵是風(fēng)速將掘進(jìn)工作面所產(chǎn)生的礦塵排出，但應(yīng)縮小其污染范圍。為此，在含塵濃度較高所通過(guò)的巷道中設(shè)置凈化水幕。噴霧器的布置應(yīng)以水幕布滿巷道斷面為原則，并盡可能靠近塵源，縮小含塵空氣的彌漫范圍。另一種方式是在產(chǎn)塵巷道中增設(shè)水幕，且之間間隔以每隔20米為宜，裝置保持一頭（掘進(jìn)頭）安設(shè)三組效果最佳。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果顯示，降塵率達(dá)98.6%。

5、錨噴支護(hù)防塵

錨噴支護(hù)技術(shù)發(fā)展很快，它也是煤礦的主要產(chǎn)塵源之一。錨噴支護(hù)的粉塵主要來(lái)自打錨桿眼、混合料轉(zhuǎn)運(yùn)、拌料和上料、噴射混凝土以及噴射機(jī)自身等生產(chǎn)工序和設(shè)備。

針對(duì)這些產(chǎn)塵源，主要采取以下防塵措施：

（1）、打錨桿眼的防塵措施。打錨桿眼防塵的重點(diǎn)是解決打垂直頂板錨桿眼和傾斜角較大的錨桿眼時(shí)打眼過(guò)程的產(chǎn)塵。

（2）、噴射混凝土支護(hù)作業(yè)的防塵措施。改干噴為潮噴是降低噴射混凝土工序粉塵濃度最有效的措施。

6、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：

（1）水炮泥。這是降低爆破時(shí)產(chǎn)塵量最有效的措施。

（2）爆破噴霧。這是簡(jiǎn)單有效的降塵措施，在爆破時(shí)進(jìn)行噴霧可以降低粉塵濃度和炮煙

7、個(gè)體防護(hù)。

個(gè)體防塵的主要用具是防塵口罩，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的有簡(jiǎn)易口罩和專用防塵口罩。根據(jù)各工作作業(yè)環(huán)境的差異選擇不同的防塵口罩，并堅(jiān)持正確使用，特別是采掘司機(jī)和錨噴工種的工人不能忽視個(gè)體防護(hù)的作用。

煤礦粉塵治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的任務(wù)，它不僅關(guān)系到職工的身心健康，而且還影響到煤礦的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益等一系列的問(wèn)題，改善采掘工藝流程、通風(fēng)方式等，使粉塵產(chǎn)生量最小，是控制粉塵污染的有效途徑，采取有效的技術(shù)措施抑制和消除已產(chǎn)生和懸浮與空氣中的煤塵，是防治煤塵危害的根本方法，建立科學(xué)合理的防塵機(jī)制，是礦井防治粉塵的基本環(huán)境。