喷雾降尘技术在煤矿井下的应用研究

秦国乐

（同煤集团永定庄煤矿， 山西 大同 037024）

引言

由于煤炭开采环境恶劣，煤矿企业以及作业人员面临的透水事故、瓦斯爆炸等安全风险越来越多。除此之外，一线作业人员长期性地吸入煤炭颗粒粉尘容易造成尘肺病[1]，通过资料调查分析，可知尘肺病在煤炭行业的发病率居第一位。此外，煤炭粉尘在空气中漂浮，容易附着在机械设备上面，在机器运转过程中容易将粉尘带入，造成机械设备的磨损以及各类精密仪器损坏[2]。更为严重的是，矿井粉尘在矿井巷道内漂浮形成一定浓度，遇火花易引发爆炸，造成严重的安全生产事故。因此，应采用切实有效的降尘技术应用于开采作业过程当中，使煤炭粉尘浓度数值保持在安全范围内，保障一线作业人员的健康安全，确保煤矿企业生产效率高效[3]。通过实地走访和查阅相关资料，设计出高速射水负压降尘喷雾装置应用于现场作业，通过现场试验表明，该装置降尘范围广、降尘效果优异，并且能够在开采面形成水雾墙阻挡粉尘漫延。

1 粉尘扩散规律分析

1.1 粉尘来源

整个煤炭开采及运输工作包含有五个工序，包括落煤、放煤、移架、装煤和运煤。每一个工序的作业机制均不相同，通过对现场观察调研，煤炭粉尘的产生主要来自于开采、运输和锚喷等工序环节，其中在开采煤炭时所产生的粉尘量最大，可以占到整个矿井产生粉尘量的85%以上[4]。因此对开采工序进行优化，减小粉尘来源。

1.2 粉尘凝聚机理

粉尘在空气扩散运动过程中受到物理或者化学作用下会改变自身状态，当粉尘粒子再受到物理或者化学作用进行相互接触，融合之后就会形成更大的颗粒，这种现象叫做粒子的凝聚。……