井下煤塵綜合防治措施

徐 濤，馬利軍

中煤邯鄲設(shè)計工程有限責(zé)任公司礦井工程所，河北邯鄲 056031

高家莊煤礦位于山西省呂梁市，設(shè)計生產(chǎn)能力3.0Mt/a。根據(jù)地質(zhì)報告提供的資料，首先開采的2號、4號煤均有爆炸危險。設(shè)計采用綜合防治措施，減少煤塵對礦井安全生產(chǎn)的危害。

1 煤塵產(chǎn)生的原因

煤炭的生產(chǎn)過程實際是一個將原始存在的整塊煤體切割分成無數(shù)個煤塊的過程。由完整的煤體通過機(jī)械的切割破碎，勢必產(chǎn)生很小的煤體微粒，較多的小煤體微粒聚集成粉塵。

2 煤塵種類及危害程度分析

2.1 粉塵種類

粉塵指礦井采掘過程中所產(chǎn)生的各種煤、巖礦物微粒，包括煤塵和巖塵，懸浮于空氣中的礦塵稱浮塵，沉落的礦塵稱落塵。

2.2 粉塵的危害

生產(chǎn)過程中，接塵作業(yè)工人長時間吸入粉塵，能引起肺部組織纖維化病變、硬化，從而逐漸喪失正常的呼吸功能，導(dǎo)致塵肺病，塵肺病是無法痊愈的職業(yè)病。

實際生產(chǎn)中粉塵可以加速機(jī)械設(shè)備的磨損，降低使用壽命；容易導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備失爆；在一定的條件下，煤塵能夠發(fā)生爆炸，而一旦發(fā)生爆炸常能形成連續(xù)性爆炸，其危害性遠(yuǎn)高于單純的瓦斯爆炸。

3 綜合防塵措施

3.1 濕式作業(yè)

3.1.1 回采工作面

工作面配有噴霧泵站，采煤機(jī)機(jī)組配有內(nèi)、外噴霧裝置，堅持無水不割煤。割煤時必須噴霧降塵，內(nèi)噴霧壓力不得小于2MPa，外噴霧壓力不得小于4MPa，噴霧流量應(yīng)與機(jī)型相匹配。如果內(nèi)噴霧裝置不能正常噴霧，外噴霧壓力不得小于8MPa。外噴霧罩住全滾筒，內(nèi)外噴霧不完好，不準(zhǔn)生產(chǎn)。機(jī)組司機(jī)在采煤機(jī)開動前必須首先打開機(jī)組噴霧，確保使用正常后，方可開機(jī)，否則不能開機(jī)割煤。割煤時內(nèi)噴霧堵塞時，必須停機(jī)處理。

3.1.2 掘進(jìn)工作面

3.1.2.1 濕式鑿巖

濕式鑿巖是普掘工作面綜合防塵技術(shù)的重要內(nèi)容。設(shè)計采用氣腿鑿巖機(jī)，壓力水通過鑿巖機(jī)、鉆桿送入并充滿孔底，以濕潤、沖洗和排出產(chǎn)生的礦塵。濕式鑿巖的除塵率可達(dá)90%左右。

3.1.2.2 “水炮泥”爆破降塵

水炮泥就是將裝水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼內(nèi)，如圖所示。爆破時水袋破裂，水在高溫高壓下汽化，然后或以細(xì)散塵粒為核心凝結(jié)，或凝結(jié)成霧粒濕潤礦塵，達(dá)到降塵的目的。

1.黃泥； 2.水炮泥； 3.炸藥包

3.2 煤層注水

3.2.1 注水方式的選擇

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，煤塵有爆炸危險的煤層需要采取注水措施。

本礦井煤層賦存穩(wěn)定，傾角小，構(gòu)造簡單，設(shè)計確定煤層注水方式為長孔注水。為保證鉆孔質(zhì)量，從工作面巷道向煤體雙向注水。

根據(jù)礦方實際情況，煤層注水方式為：隨著回采工作面的回采推進(jìn)度，回采工作面運(yùn)輸巷及回風(fēng)巷以超前工作面80m～100m及時進(jìn)行動壓注水。

3.2.2 注水參數(shù)

1）鉆孔直徑：113mm；2） 鉆孔長度：90m；3） 鉆孔間距：8m；4） 鉆孔布置方式：工作面運(yùn)輸巷及工作面回風(fēng)巷均布置鉆孔；5） 封孔方式：進(jìn)行水泥砂漿封孔或直接利用漲圈式封孔器封孔。

3.2.3 注水設(shè)備

每個回采工作面配備BZW400/16型注水泵兩臺，配套功率110kW，額定流量21m3/h。注水鉆機(jī)型號為ZDY3200S型全液壓鉆機(jī)。

3.3 灑水降塵

井下煤炭在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，由于振動，轉(zhuǎn)載、風(fēng)流等作用下，不可避免的產(chǎn)生粉塵。因此設(shè)計在回采工作面和回風(fēng)巷道的連接處設(shè)置兩道弧形凈化水幕；在采煤工作面進(jìn)回風(fēng)巷靠近上下出口30m內(nèi)、掘進(jìn)工作面迎頭50m內(nèi)、裝煤點(diǎn)下風(fēng)向15m～25m處、帶式輸送機(jī)巷道、采區(qū)回風(fēng)巷及運(yùn)煤的進(jìn)風(fēng)巷、進(jìn)風(fēng)大巷、回風(fēng)大巷均設(shè)置一道水幕用來凈化風(fēng)流，以控制井下巷道中的含塵量。

在井下采掘工作面的刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)以及運(yùn)輸系統(tǒng)中的帶式輸送機(jī)、煤倉等轉(zhuǎn)載點(diǎn)處設(shè)置噴霧防塵裝置，噴霧防塵裝置采用ZP127-Z型礦用自動灑水降塵裝置；

3.4 隔爆措施

爆炸后產(chǎn)生的氣體溫度高、壓力強(qiáng)、破壞性大，它的溫度達(dá)1600℃～1900℃，壓力約1MPa，一旦爆炸，往往波及范圍較大。爆炸波還可將巷道內(nèi)的積塵揚(yáng)起，造成連續(xù)性爆炸，離開爆源越遠(yuǎn)其破壞力越大。煤塵爆炸時產(chǎn)生大量一氧化碳，空氣中含量可達(dá)2%～3%，很容易造成大范圍的人員傷亡。

為了盡可能的降低煤塵爆炸的影響范圍，設(shè)計在井下巷道內(nèi)設(shè)置隔爆水棚。

3.4.1 主隔爆水棚主要布置在下列巷道

礦井兩翼與井筒連通的主要巷道；相鄰采區(qū)之間的集中輔助運(yùn)輸、帶式輸送機(jī)巷和回風(fēng)巷；相鄰煤層之間的集中運(yùn)輸斜巷石門。

3.4.2 輔助隔爆水棚主要布置在下列巷道

工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道；盤區(qū)內(nèi)的煤與半煤巷掘進(jìn)巷道；采用獨(dú)立通風(fēng)并有煤塵爆炸危險的其它巷道。

3.5 個體防護(hù)措施

根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局（國家煤礦安全監(jiān)察局）第5號令《煤礦安全生產(chǎn)基本條件規(guī)定》第十九條：煤礦應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)粉塵的檢測和防治工作，制定職業(yè)危害防治措施，并為從業(yè)人員提供符合標(biāo)準(zhǔn)的勞動防護(hù)用品。

根據(jù)《煤礦職業(yè)安全衛(wèi)生個體防護(hù)用品配備標(biāo)準(zhǔn)》（AQ 1051-2008）的規(guī)定，本礦井接觸粉塵工人全部佩戴防塵口罩。對新入礦工人必須進(jìn)行職業(yè)健康檢查，并建立健康檔案。對井下工人必須定期進(jìn)行職業(yè)病健康檢查，檢查結(jié)果記入健康檔案。

4 結(jié)論

通過以上在減少粉塵的產(chǎn)生、抑制粉塵的擴(kuò)散、控制煤塵爆炸的范圍、降低煤塵對井下工人的傷害等綜合防塵措施，使工作環(huán)境的產(chǎn)塵量大幅度下降，達(dá)到《煤礦安全規(guī)程》第七百三十九規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，保證礦井生產(chǎn)的安全及人員的健康。