難潤濕煤塵的噴霧降塵效率提升研究
——評《礦井粉塵控制關鍵理論及其技術工藝的研究與實踐》

苗彥平，張金貴，鄭旭鶴

(1.陜煤集團神木紅柳林礦業(yè)有限公司，2.中國礦業(yè)大學(北京)，3.神木市能源局)

煤礦粉塵由于具有爆炸性，同時對人體的肺部健康侵害性也很大，從而具有非常巨大的危害性，也使得其在礦井生產中得到了高度的重視?；诿旱V粉塵的危害性，煤礦井下作業(yè)中都在不斷加強對煤礦粉塵的控制。在當前礦井降塵手段中，噴霧降塵技術得到了廣泛的適用。噴霧降塵技術不僅可以減少粉塵的密度以及防范圍等，也能夠很好地防止煤礦粉塵所導致危害結果的發(fā)生。然而，煤礦粉塵非常難以控制，必須要不斷對降塵相關技術進行深入的研究。

《礦井粉塵控制關鍵理論及其技術工藝的研究與實踐》(以下簡稱《礦井粉塵研究與實踐》)，建立在對礦井粉塵控制相關理論進行分析的基礎之上，將礦井粉塵控制的技術工藝工程實踐作為重要的核心，并且對近些年來理論與實踐中相關礦井粉塵防治的最新科技成果進行了匯總分析。通過對該書的閱讀，能夠了解礦井粉塵的產生路徑與危害性，對礦井粉塵治理技術的創(chuàng)新形成更加深入的認識。在礦井粉塵防止技術方面，《礦井粉塵研究與實踐》對當前先進粉塵控制技術向進行了介紹。在對當前所形成的相關研究成果進行匯總、闡述與分析的基礎之上，作者還從礦井粉塵防治的實際需求出發(fā)，深入地結合礦機綜掘工作實際情況，闡述了防塵與工藝。閱讀本書，不僅讓讀者能夠在礦井粉塵防治理論方面更加豐富，也能夠掌握更加高超的礦井粉塵防治技術。

礦井粉塵防治技術是否有效，建立在對礦井粉塵產生的原因進行確切把握的基礎之上。通常情況下，礦井粉塵的產生路徑主要包括采煤、掘進、運輸以及其他環(huán)節(jié)。首先在采煤的過程中，不管是破煤，還是裝煤，包括運煤與支護環(huán)節(jié)，乃至最后的采空區(qū)處理環(huán)節(jié)中，每個環(huán)節(jié)以及每道工序中，都伴隨著大量的粉塵。相比較于其他的路徑而言，在這個路徑中粉塵產生的數量是最大的，基本上在煤礦產生粉塵的總量中占據的比例空間為45%～80%。其次，在掘進環(huán)節(jié)中也有大量的粉塵產生。通常情況下而言，煤礦的井下掘進工作主要包括以下四道重要的工序：第一道工序是火藥爆破，第二道工序是機械打眼，第三道工序是摩擦振動，第四道工序是掘進截煤。上述四道重要的工序中，粉塵產生非常嚴重，尤其以掘進截煤工序最為顯著，是本環(huán)節(jié)所有工序中粉塵產生數量最多的工序。從礦井粉塵產生總量角度來看，本環(huán)節(jié)所產生的粉塵總量占據的比例為20%～38%。第三，在煤炭的運輸環(huán)節(jié)中，也會有大量粉塵產生。煤炭運輸中，難以避免水分的蒸發(fā)、機械設備振動等情形的發(fā)生，但是，這個環(huán)節(jié)中所產生的粉塵總量占據礦井粉塵總量的比例并不高，大概的比例空間在5%～10%。第四，除了上述三個環(huán)節(jié)之外，礦井生產中的一些其他環(huán)節(jié)中，也會有粉塵的產生。比如，在礦井下安置通風的設備都會導致粉塵的產生。這個環(huán)節(jié)中所產生的粉塵總量，在礦井粉塵總量中所占據的比例大概在12%～20%。由此可見，粉塵在礦井中的產生路徑是多元化的，可以說貫穿了煤炭生產的始終。但是，其中還是有一些環(huán)節(jié)所產生的粉塵是非常嚴重的，從而也成為粉塵防治的重點。

礦井粉塵的危害性非比尋常，不僅僅會對施工環(huán)境產生危害，對于施工人員的危害性也非常明顯，能夠對施工人員的健康造成極大的危害。由于粉塵在礦井施工的各個環(huán)節(jié)以及各道供需中都能產生，使得礦井的生產現狀中，粉塵彌漫是常見狀態(tài)。礦井工作環(huán)境由于粉塵充斥變得惡劣，在對環(huán)境產生污染性的同時，損害工作人員身體健康，也會對安全生產造成威脅，比如能見度低導致的安全生產事故，導致施工人員能見度的降低，增加施工人員工作的難度，導致發(fā)生安全生產事故概率的提升。不僅如此，從粉塵的構成要素角度來看，其中富含大量的游離二氧化硅，該物質在很大概率上能夠誘發(fā)矽肺病。從而，對于那些長時期在井下工作的施工人員而言，不可避免會吸入大量的粉塵，使得肺部組織被飛塵污染而纖維化，進而導致肺部疾病的發(fā)生。不僅如此，由于粉塵本身具有可燃性，一旦空氣中的粉塵濃度達到一定數值，遇到火花就會引發(fā)爆炸。

通過對《礦井粉塵研究與實踐》這本書的閱讀，不僅讓我們認識了粉塵，明確了其產生的工序，知悉了其對人體、環(huán)境以及生產安全的危險性。同時，也讓我們認識到了礦井粉塵防治的難點，若想加強對礦井粉塵的防治，需要結合粉塵的產生路徑，防治技術上不斷提升，加強難潤濕煤塵的噴霧降塵效率的提升。主要包括以下幾個方面：一是對采煤工作面粉塵的防治技術進行鉆研。對采煤過程中所產生粉塵的防治，可以通過設置連接器增加有壓力的水，在采煤程序中構建一道徑向霧屏，從而實現采煤機器滾筒粉塵產生的概率。 除此之外，還可以通過高壓外噴霧的措施實現降低分成目的。通過高壓促進水霧粒飛行速度的提升，同時增加引射風量與密度，從而水霧粒和塵粒碰撞的附著力以及幾率等都會相應地增加，進而促進粉塵防止效果的提升。二是掘進工作面粉塵的防治技術。主要是加強爆破作業(yè)時粉塵的防治技術，對裝巖過程中的粉塵進行處理。在礦井的掘進工作中，爆破作業(yè)產生的粉塵量做多。同時，這個工序中所產生的粉塵在顆粒直徑上會更加的細微，重量變小使得其自然下降速度比較慢，導致更大污染范圍的產生。這種細微的粉塵，最遠可以對上百米范圍的空間進行污染。對于這種粉塵污染，還是要從傳統(tǒng)的水封技術角度入手，不斷對技術進行創(chuàng)新。對于裝巖工序中所產生的粉塵，在治理方式上仍然采用的噴霧灑水。而對于那些運輸過程中產生的粉塵來說，可以采用設置定點噴霧裝置的方式進行治理。并且，噴霧灑水的范圍可以根據粉塵的大小進行靈活的調整，更加充分有效。

盡管關于礦井粉塵防治的研究一直在深入，但是礦井生產中的粉塵問題卻一直存在。為了有效防治礦井粉塵，避免環(huán)境污染、人體健康侵害以及安全事故的發(fā)生，應該從技術水平方面切入，不斷提升粉塵防治技術水平，增強安全保障。