煤矿综采工作面综合防尘技术的应用
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煤矿综采工作面综合防尘技术的应用
摘要：随着社会主义的发展和生活水平的提高。这一阶段的矿井防尘技术比较多样，可以通过多种方式综合利用，包括构建适当的防尘系统、加强管理人员培训、有效的突破口等。同时融合现代化运营手段实现全矿防尘工作高效生产是促进矿井防尘工作发展的有效技术手段之一。
关键词：煤矿；综采工作面；综合防尘技术；应用
引言
近年来，我国提取工艺的机械化和自动化程度不断增加，主要分源开采工作面产生的灰尘也随之增加。受回采工艺、防尘技术水平以及煤层赋层条件等影响，综采工作面采煤机破煤、顺槽运煤过程中会产生高浓度粉尘，不仅影响着作业人员身体健康，降低工作面质量标准化，而且高浓度煤尘很容易引起粉尘爆炸事故。传统煤矿采用喷雾洒水进行降尘处理，但是由于水雾颗粒对粉尘吸附能力小，降尘效果差，而且采用喷雾降尘时对矿井静压水浪费严重，造成工作面积水量大。
1煤炭粉尘产生的主要原因及对人体的危害
①产生的原因。在煤矿会有大量的机械设备，这些设备的使用会制造大量粉尘，尤其在掘进作业时，综掘机、带式输送机等设备是产生大量粉尘的根源。根据煤矿产业中的不完全统计，在现代化的煤矿生产过程中，煤尘的产量甚至要占据普通的煤炭产量的3%。②对人体的危害。尘肺病是煤矿工人最主要的职业病，尘肺病是因为长期吸入大量粉尘，粉尘在人体肺部滞留过久而引起的一种全身性疾病，从目前的医学条件来看，还没有发现能够根治尘肺病的办法，临床上所用的治疗手段都只是能够减轻患者的症状以及延缓病情的发展而已。因此煤矿企业必须对粉尘进行有效的治理，因为一旦工人患上了尘肺病，那么不仅仅对患者是一种沉重的身心打击，对他们的家庭也是致命的打击，尘肺病会导致患者丧失基本的劳动能力，为亲属增添额外的经济负担以及精神上的压力。
2煤矿综采工作面综合防尘技术的应用
2.1优化钻孔布置方式
为了提升煤层的湿润程度，达到较好的降尘效果，将煤层原布孔方式进行优化，使用交错迈步的方式钻孔施工，在工作面两巷煤壁侧分别施工注水钻孔，新施工钻孔深度125m，钻孔直径40mm。在回风巷道距离工作面20m位置施工第一个注水钻孔，注水钻孔距离巷道顶板1.2m，在距离第一个注水钻孔20m处施工第二个注水钻孔，钻孔距离巷道顶板2.4m，由此在回风巷道形成迈步式钻孔布置形式。待回风巷道注水钻孔施工完成后，在运输巷道按照同样的方式施工注水钻孔，钻孔间距20m，第一个注水钻孔距离工作面30m，距离巷道顶板2.4m，第二个注水钻孔距离第一个注水钻孔20m，距离巷道顶板1.2m，由此，在运输巷道形成迈步式钻孔布置形式，两巷道煤壁注水组合呈交替迈步式布置。两巷道注水钻孔施工完成后，采用高压注水的方式向钻孔里注水，全部的注水打孔做工完成以后使用高压泵往孔里注高压水，单个钻孔的注水压力为5.0MPa，单次总注水钻孔数量为4个，每条巷道2个，待工作面推进至距离注水钻孔10m位置时，向第二组钻孔进行高压注水，依次循环直至工作面回采完毕。
2.2利用煤尘注水进行减尘 一般科学有效的办法都是从根本上去解决处理问题的，要想从根源上减少粉尘的污染量，就可以使用煤尘注水这种方式来处理。这种方式的本质就是利用机器设透过煤层向地下注射压力水，让这些水源浸入到煤层的里面，这样使得煤层的含水量增加，进一步从根源上减少了粉尘的产生。环境也会影响到是否可以使用这种方法，煤层注水方法使用的前提是有一个良好的地质环境，因为有些煤层不适合注射水，所以工作人员应该随机应变，根据实际情况进行施工开采，无法开采的原因主要是以下：地表中的煤层之间缝隙较小，当孔隙率达到比4%小和比40%大时，这种方法行不通；第二是由于瓦斯的压力和矿洞的压力，科学的使用开采作业的前三带设计注水策划；第三则是煤层顶底板的岩性，如果顶底是泥浆或者一些其他的特殊岩层，就不适合使用注水法；第四是液体特性，一些岩层需要加入一些化学物质才会发生反应使得岩层变得活跃，使岩层对水和煤有亲和力。而往往最能被人忽略的就是水和煤块的亲合力，可以添加一些化学药剂来增加活跃程度，这样注水的方式效果就得到了提升。
2.3综采工作面专用的负压引射除尘技术
根据综采工作面主要工序割煤和移架的产尘量及产尘特点研发出适应综采工作面专用的负压引射除尘技术，其中喷雾作为负压引射除尘技术中的关键所在。根据粒度-速度-浓度尘雾耦合机理，通过喷雾性能测试试验合理设计喷嘴安设位置、角度、数量等，既考虑能得出最优降尘效果，形成覆盖煤壁到液压支柱间全断面空间的喷雾场以及包裹采煤机滚筒的喷雾场，又最大限度节约水量。基于综掘工作面的风流-粉尘数值模拟运移规律，以及风幕封闭式控尘技术的数值模拟，并依据密闭除尘理论推知，假设将综掘工作面视为一个相对密闭的空间，将其空间内产生的粉尘通过抽出式除尘风机抽出，因而能有效地将掘进过程中产生的粉尘很大程度地捕捉沉降。
2.4安装全断面捕尘网
由于运输顺槽兼做工作面进风巷，巷道内平均风速为1.9m/s。传统的喷雾洒水装置降尘时，在风流影响下降尘效果差且会导致巷道内产生大量积水。因此，通风队决定在运输顺槽安装全断面捕尘网。全断面捕尘网主要由金属框架、捕尘网、高压喷头、水泵等部分组成，金属框架呈矩形断面，采用锚杆固定在巷道围岩上，高压喷头安装在金属框架顶部。高压喷头连接管与水泵供水管连接，在安装捕尘网底部设置一个水槽，水泵安装在水槽内，水泵电机通过联锁开关与带式输送机电机连接。巷道内的带式输送机在运输煤矸时，通过联锁作用向水泵供电，使得清水槽内水流进入高压喷头内并进行喷雾，水流在捕尘帘上形成水幕，从而对尽风流中的粉尘进行全断面捕尘。
2.5运煤系统防尘技术
皮带运行也是巷道粉尘产生的主要来源，为严格控制皮带运行过程中的产尘量，可使用底皮带喷雾装置，每隔500m安设一道底皮带喷雾装置，该装置对皮带正反面均进行喷雾，使皮带正反面彻底湿润，减少因皮带震动产生的粉尘量。针对皮带转载点，可安设防尘罩，即使用不燃性材料将皮带转载点进行全封闭，以控制粉尘扩散和飞扬，同时利用防尘罩内部喷雾设施实现就地降尘的效果。底皮带喷雾装置和转载点喷雾装置，可配合使用矿用自动洒水降尘装置主控箱，以实现皮带与底皮带喷雾装置的联动控制。
2.6通风排尘与净化风流
相对于矿洞下作业防尘除尘，通风净化都会有着相关的专业知识理论和方法。首先，风筒的位置要摆放的合理有序，一般情况下风筒都会摆放在巷道一侧与巷道轴线平行的位置，进一步控制了在巷道通风过程中造成涡流使得粉尘浓度上升的情况。在使用风流净化的同时，应该在巷道中添置喷雾降尘器制作成水幕，进一步完善改造环境，提升除尘效益。
结语 煤矿企业要煤矿开采的质量以及开采中的工作效率，那么就必须保障工作人员在日常工作中的生命安全，就必须在防尘方面采取更加先进的综合防尘技术，让工作环境的粉尘浓度得到有效的降低，为企业员工提供一个舒适、健康、安全的工作环境，让矿井能够在安全持久生产的条件下提升生产效率，只有这样才能为企业带来真正的经济效益。
参考文献：
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