试析薄煤层炮采工作面煤尘防治技术的应用

程召利++高波

摘 要：该文分析了薄煤层炮采工作面煤尘的形成原因，以及薄煤层炮采工作面煤尘防治技术的应用。事实表明，这一系列的综合防尘技术能够实现理想的效果，从而优化煤矿工作环境，确保煤矿企业生產高效性与安全性，以供参考。

关键词：薄煤层 炮采工作面 煤尘 防治

中图分类号：TD714 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（a）-0046-02

在煤矿的五大灾害当中，粉尘是其中之一，不但严重地影响到煤矿生产的安全性，而且对煤矿工人的生命安全与身心健康产生了不利影响。针对大部分的矿井来讲，要想实现煤矿粉尘的排放指标比较难。为此，在煤矿生产过程中，有效地控制粉尘显得非常关键。下面，笔者对薄煤层炮采工作面应用的一些煤尘防治技术进行了简要分析。

1 薄煤层炮采工作面煤尘的形成原因分析

北宿煤矿是全国第一座现代化薄煤层矿井，井田16上、17层煤，为稳定煤层，全区可采。16上煤平均厚度0.90 m，硬度f=1.25-2.5；17层煤平均厚度1.0 m，硬度f=1.64。煤层结构简单，局部含硫化铁结核，煤层倾角2°～6°，属于低瓦斯矿井。煤尘具有强烈的爆炸性，其爆炸指数为16上层煤43.07%。17层煤45.37%，煤层自燃倾向性鉴定为三类不易自燃煤层。由于煤层局部含硫化铁结核f值高达11，采掘工作面落煤方式采用人工打眼，爆破落煤生产方式，生产过程中不断产生粉尘，并长时间悬浮于空气中，煤尘不仅污染劳动环境，降低生产场所的可见度，影响劳动效率和操作安全，而且存在煤尘爆炸的安全隐患。为了杜绝煤尘带来的不安全因素，确保矿井安全生产和良好的工作环境，工程技术人员通过对薄煤层炮采工作面产生粉尘的理论研究、主要产生煤尘的生产工艺研究和现场测试，结合现场实际情况，在保证不恶化作业环境的前提下，有针对性地采取了一系列防止煤尘技术。

煤矿井下产尘量大和产尘持续时间长的一个关键生产场所是采煤工作面。需要结合采煤工作面一系列环节的产尘特性，实施有效的防尘对策和应用先进的防尘装置，以使采煤工作面的煤尘浓度得以控制与减少。对于薄煤层炮采工作面来讲，其生产过程的主要环节是打眼、放炮、攉煤、输煤、回柱放顶等，各个环节都会产生煤尘，然而产尘的重点环节是输送煤炭、爆破、钻眼、攉煤等。其中，钻眼产生的粉碎煤尘为微小的颗粒，这样容易使飘散的、浓度较高的呼吸性粉尘形成；在落煤的过程中，煤炭会被破碎，并且在转载和输煤的时候破碎煤块的情况还会继续出现，这样煤尘会持续出现，而作业位置的风速与通风的形式决定了煤尘的浓度大小。总之，采煤工作面是不是出现飞扬的煤尘，主要受到通风状况、煤体的含水多少、煤体的破碎程度、空气湿度等一系列要素的制约作用，而炮采工作面还受到工作面风阻和生产环节的制约，工作面的打眼、爆破、攉煤、输煤等都有会导致空气中长期地悬浮煤尘，从而导致煤尘浓度的超标。

2 薄煤层炮采工作面的煤尘防治技术的应用

2.1 通风除尘技术的应用

通风是减少煤矿粉尘浓度的一种有效方法，在增加空气流动的基础上，向矿井外排放大量的煤尘，从而大大减少煤矿井下的煤尘浓度。为了实现理想的通风除煤尘效果，应当兼顾风流的方向、风速等，并且关注煤尘湿润程度、粒度大小、密度对通风产生的影响程度。其中，有效地控制风速非常关键，应当确保适宜的风速，防止存在太高或者是太低的情况。由于太低的风速会难以有效地排出煤尘，进而难以实现除尘的目的，而太高的风速尽管可以排出煤尘，可是也会吹起落地的煤尘，这也会增加煤尘的浓度。通常来讲，在炮采工作面，控制为0.4～0.7 m/s的风速比较适宜。而兼顾到工作面通风的要求、二次扬尘等问题，在2001年执行的《煤矿安全规程》当中，限定了4 m/s的最大风速。

2.2 煤层注水技术的应用

煤层注水是在回采煤体上钻孔，借助孔洞在煤体内部打水压，以使煤体含水量增加，从而在煤体表面能够吸附大量的浮游煤尘，最终实现防尘的效果。

2.3 湿式作业技术的应用

2.3.1 湿式打眼技术的应用

以总的煤尘量作为评价指标，回采借助干式钻眼的方式开展，除尘率比较低，而借助湿式钻眼的方式进行钻探，能够实现比较高的除尘率。而湿式钻眼的方式就是在钻眼的过程中，通过压力向孔洞打入水，以使煤体湿润，从而在煤体上吸附微小的煤尘，防止煤尘的悬浮而阻碍开采工作的顺利进行。

2.3.2 喷雾防尘技术的应用

一是一系列转载点的喷雾降尘。在爆破工作面之后，整个的工作面会布满很多的煤尘。当今，煤矿的采掘重点借助喷雾技术对一系列转载点的煤尘进行处理，结合水的雾化而言，该技术重点包括预荷电喷雾、自动喷雾控制器喷雾、自调式风水喷雾、声波雾化这几种形式。以技术层面作为视角来讲，应用多种喷雾技术能够使一系列转载点防尘措施的选用可行性提升。

二是整个工作面的人工式洒尘。因为对于炮采工作面来讲，装置单一且液压单体是主导支护方式，这样难以固定安装喷雾设备，仅仅可以应用胶管外接喷头，以人工冲尘的方式将工作面的煤尘清理掉。

2.3.3 水炮泥和水封爆破技术的应用

借助湿式钻眼的方法对炮采工作面就行钻孔，通过水炮泥进行爆破。水炮泥是使用装水的塑料袋替换之前炮眼当中装的粘土炮泥，确保水在爆破的过程中处于高压与高温的环境当中，从而实现水的汽化，这样爆破的压力会向煤体内部挤压水汽，从而能够在煤体上吸附悬浮的粉尘，实现防尘的效果。跟水炮泥存在区别，水封爆破的方法是在两段炮泥之间密封水柱，在爆破的过程中水炮泥形成，从而将水注入到煤体当中，这被叫做水封爆破的方法。如此的操作方法能够防止太多有害气体的形成，可以将大部分的煤尘除去。

2.3.4 巷道洒水冲洗煤尘技术的应用

水湿润煤尘之后，煤尘颗粒间会凝结成为比较大的颗粒，且提高了附着性，这样煤尘就不容易出现悬浮的情况。在长期的工作之后，井巷的底板、顶板、周壁等都会集聚很多的煤尘，能够借助人工的方式使用高压水或者是自动洒水装置对聚集的煤尘进行冲洗，从而防止回采的时候煤尘出现在巷道当中。

2.3.5 回风巷道断面水幕降尘技术的应用

减少风流尘量的一种有效方式是水幕，水幕净化技术是在井巷的两帮或者是顶部敷设很多个喷雾器的水管，通过喷雾的方式实现煤尘浓度的降低。水幕地点的设置需要靠近工作面，且在回采进度的影响下不断向前移动。需要根据巷道的装置条件，借助光电、触控、机械控制等一系列的方式对水幕进行控制。

2.4 个体防护技术的应用

所谓的个体防护技术是让煤矿工人务必佩戴专门的防护工具，这样可以防止在工作的过程中吸入煤尘。而现实中用于个体防护的主要工具有过滤式送风防尘口罩、自吸式防尘口罩、气流安全帽等，这一系列的工具能够对空气当中存在的有害气体与煤尘进行有效过滤，且不对煤矿的生产构成阻碍。事实表明，个体防护工具的应用能够防止煤尘与有害气体的吸入，从而确保煤矿工人的生命安全与身体健康。在实际生产过程中，煤矿企业需要对个体防护技术加以推广和普及，且综合应用以上的一系列煤尘防治技术，从而在确保煤矿顺利生产的过程中煤矿工人的生命安全。

3 结语

总而言之，针对薄煤层炮采工作面煤尘的形成原因，需要应用通风除尘技术、煤层注水技术、湿式作业技术，以及个体防护技术等。只有如此，才可以减少和控制悬浮在矿井空气中的煤尘，从而有效降低薄煤层炮采工作面的煤尘浓度，最终优化煤矿工作环境，确保煤矿工人的身心健康与安全生产。

参考文献

[1] 石新慧，陈成芝，焦志远.浅谈薄煤层炮采工作面煤尘防治技术应用[J].山东煤炭科技，2009（4）：103-104.