生慶巖

摘 要：煤礦粉塵是巖塵和煤塵的統(tǒng)稱，粉塵危害是煤礦的重大危害之一。隨著煤礦采掘機械化程度的提高，產塵量也劇增，粉塵治理的好壞直接關系到煤礦的安全生產，關系到礦工的身體健康。

關鍵詞：粉塵控制 防治措施 防塵設施

中圖分類號：TD163 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（c）-0024-01

1 影響因素及粉塵防治的主要技術

影響礦井粉塵產生的因素有自然條件因素和生產條件因素，包括煤層的賦存條件、地質構造、煤巖物理性質和采掘機械化程度、生產集中化程度、采煤方法及截割參數(shù)、生產工序、通風狀況等。針對我國煤礦幾十年來積累的防塵經(jīng)驗，大體可將煤礦粉塵防塵措施分為5大類。

1.1 減塵措施

減塵就是減少和抑制塵源產塵。減塵措施包括兩個方面：一是減少各個產塵工序的產塵總量和產塵強度，從產塵數(shù)量上把關；二是減少對人體危害最大的呼吸性粉塵所占的比例，在降塵質量上設防。

1.2 降塵措施

降塵措施是使懸浮于礦井風流中的粉塵及早沉降下來。降塵措施是減少浮游粉塵濃度的防治性措施。常采用的煤礦降塵主要是利用噴霧灑水、噴射泡沫和其他辦法加速粉塵的沉降。

1.3 排塵措施

排塵是指加強通風對除塵的作用，利用新鮮風流稀釋并排出采用前述防塵措施尚未沉降的那部分粉塵。

1.4 除塵措施

除塵時將空氣中浮游粉塵聚集起來一起處理的一項聚殲性措施，它主要利用吸塵器和捕塵器來完成。

1.5 個體防護措施

個體防護措施是指通過佩戴各種防護面具以減少吸入人體粉塵量的一項補救性措施。

2 礦井粉塵分析

為了解井下各生產工序產生粉塵的濃度大小和變化規(guī)律，對冀中能源股份有限公司邢東礦井下綜采工作面的各工序的粉塵濃度進行現(xiàn)場測定。

2.1 工作面參數(shù)

走向長683 m，傾斜長99.6 m。煤層平均厚度3.9 m，一次性采全高3.9 m。斷面面積S=14.6 m2，風量Q=914 m3/min，風速V=1.5 m/s，溫度T=17 ℃。

2.2 防塵措施

（1）煤層注水：在距工作面80～100 m超前注水，注水孔間隔為10 m。（2）采煤機內噴霧：不能正常使用。（3）采煤機外噴霧：在采煤機兩個搖臂上均安裝由外噴霧模塊，各安裝了三個錐形噴嘴，噴霧水壓6 MPa。噴嘴霧化效果較好，水霧能覆蓋產塵點。（4）液壓支架架間噴霧：在每組液壓支架上風側安裝有三個錐形噴嘴，噴嘴的霧化效果較好，基本上能覆蓋工作面斷面。（5）轉載點噴霧：破碎機及轉載點均安裝有噴霧裝置。（6）回風巷全斷面水幕：在距迎頭30 m內安裝有第一道水幕，除塵效果顯著，第二、第三道水幕能正常使用。

3 粉塵濃度測定結果分析

根據(jù)粉塵濃度測定規(guī)程，結合現(xiàn)場實際，在綜采工作面距煤壁1.8 m處，電線槽內側呼吸帶高度布置采樣點。采用AKFC-92A粉塵采樣儀進行采樣，采樣時間均為2 min，流量為20 L/min。采樣后稱重，計算得到數(shù)據(jù)。

（1）逆風割煤時粉塵濃度沿程分布

①上風5 m處粉塵濃度開始迅速增大，主要是由于上滾筒在割煤時，煤塊在下落過程中產生大量粉塵，并且這部分粉塵不易被外噴霧覆蓋，粉塵在隨風流漂移過程中逐漸擴散至整個工作面。

②逆風割煤時采煤機下風側大概10 m位置粉塵濃度最大，全塵為660.7 mg/m3，呼吸性粉塵為356.4 mg/m3。

③采煤機后滾筒下風向10米處以后，粉塵濃度又開始逐漸減小，粒徑比較大的粉塵在此過程中逐漸沉降、被捕集，在下風側30 m位置處粉塵濃度降到250 mg/m3左右。

④呼吸性粉塵所占的比重較高，平均達到了66.34%，大大加大了粉塵對人體的危害性。

（2）順風割煤時粉塵濃度沿程分布

①順風割煤時粉塵濃度比逆風割煤時要高。粉塵濃度最大點在采煤機下風向15～25 m處，即前滾筒下風向10～20 m處，最高全塵濃度為562.3 mg/m3，呼塵最大濃度為350.4 mg/m3。

②后滾筒上風向10 m處粉塵濃度較大，主要是受移架的影響。在移架和后滾筒的共同影響下，在采煤機中部粉塵濃度達到第一個峰值；下風20 m后粉塵濃度迅速下降，到下風30 m以后粉塵濃度降到200 mg/m3以下。

③呼吸性粉塵的比重仍然比較大，平均為68.81%。

（3）移架時粉塵濃度沿程分布

①移架產塵主要是從架間縫隙和前沿落下，隨風流在巷道中運動，并不斷擴散，具有產塵量大和瞬時性的特點，即移架瞬間產生大量粉塵，移架結束塵源基本立即消失。

②移架時粉塵濃度從移架點開始至移架下風側5 m處濃度迅速增大到最高，為649.2 mg/m3，然后很快降低，在下風向10 m以后粉塵主要是割煤產塵。

③移架產塵的呼吸性粉塵比重相對較小，平均比重為54.48%。

④移架產塵濃度較大，是綜采工作面繼割煤之后的第二大粉塵源。

4 結語

通過邢東礦不同工作面各個工序的粉塵濃度測定和分析，發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：

（1）綜采工作面是井下產塵量最多的工作面。

（2）綜采工作面各個工序粉塵濃度從大到小依次為割煤、移架、放頂；機掘工作面為掘進、打錨桿。

（3）一般各工序的粉塵濃度，從產塵處開始，向下風向濃度增加較快，達到最大值點后再迅速減小，一定距離以后則粉塵基本沉降下來后，濃度變化較小。向上風向擴散則比較困難，濃度呈減小趨勢。

（4）粉塵濃度最大點距產塵點的距離與產塵強度、高度和風速等參數(shù)有關，采煤機采煤在下風10～20 m處，掘進機掘進在下風測10 m處，錨噴在下風2～5 m處，打眼、打錨桿則在回風測2 m處。由此可見，機械設備運動幅度越大，產塵強度越大，塵源越高，粉塵濃度最大點距離塵源越遠。

（5）產塵點附近粒徑大的粉塵所占比重大，之后較快的沉降；而呼吸性粉塵變化不大，沉降慢，粉塵濃度穩(wěn)定后占全塵的40%～60%。

（6）粉塵濃度大小與煤質有關，煤層含水量高、煤質松軟，產塵量越小。

參考文獻

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