煤矿采掘工作面防尘措施实践应用

韩文杰

（山西焦煤集团岚县正利煤业有限公司， 山西 岚县 033500）

引言

在煤矿职业病防治中，粉尘导致产生尘肺病最为严重，数据显示，近年平均每年新发职业病约3 万例，尘肺病约占职业病人总数的90%。尘肺病已成为危害中国工人健康最严重的职业病之一，累计确诊病例总量居全国各行业首位，尘肺病年死亡人数远高于同期生产事故人数。据统计，目前中国尘肺病报告人数超过72 万人，其中62%在煤炭行业，煤矿是尘肺病高发区[1]。职业病防控专家表示，尘肺病可防不可治，目前防控难点在于诊断难、鉴定难，关键要督促用人单位落实粉尘治理，让作业场所粉尘浓度满足国家标准；尘肺病人应早诊断、早治疗，加强身体锻炼。

1 粉尘产生及产尘点

随着煤矿机械化程度以及生产效率的提高，矿井产尘量及产尘点也在不断地增大增多，主要粉尘在割煤、装煤、运煤的过程中产生，影响粉尘产生的因素有自然因素和技术因素，采掘机械化程度、地质构造及煤层的赋存状况、采煤方法、截割参数、煤的运输与装载方式及通风状况等。

对于采煤工作面而言，产尘量最大的过程就是割煤过程，而机械化程度越高，产尘量就会越大，主要产尘点包括割煤、拉移支架、运输机头转载点、皮带机头转载点、顶板垮落过程中、以及其他零散作业时。对于掘进工作面产尘量最大的就是掘进机截割过程，同样机械化程度越高，产尘量就会越大，主要产尘点包括掘进机截割点、支护过程中、皮带转载点、喷浆作业点、其他零散作业，要想降低或消除粉尘危害最主要的就是减少产尘点、降低产尘量，使用最多的最为有效防尘措施就是湿式作业，喷雾、水幕除尘、以及其他先进的除尘器还有防尘技术，比如说使用干雾和声波来降低粉尘，不断地研究二次负压降尘、湿式旋流除尘、以及泡沫除尘等先进的技术，但在我国煤矿生产中最多使用的还是湿式除尘技术。

2 防尘措施在生产实施过程中存在的问题

2.1 管理因素

煤矿企业为了节约成本未能引进先进的防尘设备更未采取先进的防尘措施，防尘设施设备安装不规范，未能为职工提供先进高质量劳保防护用品，其次未对职工进行职业病防治方面的专业培训，粉尘监测、检测技术落后，未能真正按时检测粉尘浓度。防尘技术资料的整理保存不规范，不能做到有效参考，管理人员对防尘工作不够重视，安全监督管理不够重视。

2.2 人为因素

职工自身职业病防治意识差，在工作中未能做到自我防护，虽然配备了好的劳保防护用品，但职工在工作中不能正确佩戴，虽然安装配备了先进的防尘设备设施，但在生产过程中却当成摆设，当成应付检查的工具；其次防尘设备设施安装使用不规范，安装的防尘设施设备不实用，人员操作不方便。例如工作面安装防尘水幕喷雾时未能设计成自动开启，或者连接水管阀门安装在人员不方便开启的地点等。

2.3 设备设施使用维护

防尘设备设施在使用过程中维护不及时，设备使用寿命短，维护所耗费的人力物力成本大，例如防尘水幕喷雾在使用中容易堵塞，喷嘴容易坏，容易堵塞，水管容易破裂漏水，水压达不到等多面性问题，采煤机、掘进机内外喷雾经常出现堵塞，雾化效果差等问题。

3 采煤工作面防尘措施实践应用

1）对粉尘的防治应采取预防为主、综合防尘的措施，针对在实践应用中存在的问题及采掘工作面不同产尘点应采取的防尘措施；在工作实践中不断地改进总结出一些实用性强，技术先进的防尘措施；随着生产规模、技术设备的不断提高，防尘技术设备也得到了不断地更新提升，根据正利煤业在井下防尘工作中总结出的实践经验进行分析总结防尘措施的应用。

2）正利煤业的煤质比较干燥，落煤的过程中会产生大量的粉尘，多以在回采之前会采取煤尘注水措施，使煤体湿润，降低粉尘飞扬，煤尘注水是在工作面两顺槽沿煤体进行打孔，钻孔均垂直于巷帮布置，孔间距5 m，倾角为煤层倾角，开孔距巷道底板1.3～1.5 m，孔径113 m。根据国内外经验，注水孔径一般通用有45 mm、60 mm、75 mm、90 mm、113 mm等几种[2]。煤层注水压力主要取决于煤的透水性，而煤层的埋藏深度、支撑压力状态、煤层裂隙及孔隙发育程度，煤的硬度和炭化程度等，对注水压力的大小也有一定影响，结合该矿实际情况，取煤层注水压力1.6 MPa。注水时间为钻孔开始注水至煤体全面湿润为止，注水煤体全面湿润的标志为湿润范围内煤壁出现均匀的“出汗”渗水现象，注水时间通常为3～5 d。

3）正利煤业从开始的普通综采工作面不断发展为智能化工作面，设备设施实现了智能化控制，相应的对防尘设施的要求也会更高，从对采煤机的要求来说，采煤时采煤机内外喷雾能与采煤机割煤实现联锁，开机后喷雾就会自动开启，对喷雾的雾化效果，水压也必须达到规定的压力。同时支架架间安装有追机喷雾，采机过后，拉架时喷雾会滞后5 个之间自动开启，进行降尘，在工作面30 号、60 号、120 号支架装有机道喷雾，在割煤开始后，这3 处喷雾会自动开启，采煤工作面第二个产尘点就是转载点，各转载点、溜煤眼处都安转有喷雾降尘，在运煤的过程中喷雾开启，同时在进风顺槽口，回风巷距工作面30 m处、巷道中间、回风联巷口同时安转有水幕降尘[3]。

4）掘进工作面防尘措施，首先掘进机内外喷雾，除尘风机与掘进机都实现了联锁，开机时自动开启，在掘进截割过程中掘进机司机位是粉尘危害最大的岗位，为了降低粉尘对掘进机司机的危害，在除尘风机的出风口会装有水管，装有硬质弹簧风筒，风筒必须延伸至掘进机司机操作位，此措施达到了很好的防尘效果。其次最大的产尘点就是支护作业过程，在采用锚杆锚索支护时要使用湿式作业，降低粉尘；运煤过程中降尘措施主要是在各转载点安装喷雾降尘，同时在距工作面迎头30 m 处、巷道中间、回风联巷口设置有3 道水幕，在割煤运煤的过程中同时开启。

5）对于主要进回风巷、采区进回风巷及其他零散作业点都安装有自动水气两用水幕，在出煤过程中自动开启。

4 粉尘监测、检测

根据职业病防治的要求，矿井采用粉尘传感器对主要地点粉尘进行实时监测，在矿井总回风巷、采区回风巷，采掘工作面回风流都安装有粉尘传感器，同时矿井配备有专职测尘工，按规定定期进行粉尘检测。

5 防尘先进性实用性技术剖析

经验告诉我们，在职业病防治、防尘工作中最难解决的还是人的问题，特别是在使用防护用品及防尘设施的过程中存在惰性，所以防尘设施要想起到好的效果，最主要的还是操作的方便性、维护维修的方便性、设施的耐用性，正利煤业在不断地学习、引进、改进、创新的过程中，也设计总结出了一些比较实用，降尘效果较好的防尘设施及技术。

1）水气两用自动喷雾的改进，前期主要巷道，采掘工作面使用的水幕均为普通人工开启的，后来引进了水气两用自动水幕，在主要进回风巷、采区进回风巷，采掘工作面都安装了水气两用自动水幕，解决了开启不方便的问题，节省了人力物力。

2）采掘工作面运煤转载点喷雾实现了自动开启，前期生产过程中采掘工作面各运煤转载点喷雾都为人工手动开启，阀门都安装在皮带另一侧，开启不方便，所以很多时候都不能和运煤同步进行，或不开启，造成转载点煤尘飞扬，后来经过技术人员的不断改进，通过对喷雾水管阀门改进，在原来的阀门上安转触碰装置，皮带开启后触碰喷雾阀门触碰杆，喷雾就会开启，实现了与皮带同步开启，此装置设计简单，开启方便，成本低，解决了实际问题。

3）采掘工作面水幕水帘的使用，以及水幕水帘的安装规范，最初采掘顺槽中设置的是水幕除尘，降尘效果一般，水幕是自己使用4 分管加工而成的，安装费时费力，维护频繁，喷头很容易堵塞，针对以上问题，通风技术人员通过不断地创新，改进，将水幕水管改进为PU 管，分接喷头，同时在水幕的下方安装网格加工的帘子，改进后防尘效果有了很大的提高，降尘率达到80%，具有实用性高，安装维修方便，造价低等优点，既起到了降尘效果，同时也节约了成本。

6 结语

粉尘防治是职业病防治工作的重点，现阶段我国的粉尘防治技术、粉尘防治设备设施的发展还需要不断地提高，煤矿管理中应加强粉尘防治措施的技术研究，加强对职工职业病防治的培训工作，同时还应加强考核管理，煤矿监管部门也要加强对煤矿职业病防治的监督管理，使粉尘防治工作得到进一步的提高。