1310综放工作面降尘和清洁发展技术的发展

1310综放工作面降尘和清洁发展技术的发展

彩帅,张广伟,邓科,顾士江

陕西宝鸡麟游县郭家河煤业公司，陕西 宝鸡 721000

摘要：由于采煤机等设备在煤矿生产中的应用，使采煤工作面在生产中产生的粉尘浓度大大增加，严重污染了煤矿生产环境，工人尘肺病引起职业病，粉尘浓度增加容易引起煤尘爆炸，威胁矿井生产安全，因此，工作面降尘和清洁发展技术对煤矿安全高效生产具有重要意义。

关键词：1310综放工作面；降尘抑尘技术；清洁技术措施

一、1310综放工作面根据原煤特点采取的抑尘技术

（一）喷雾式喷雾

喷雾就是利用喷雾泵利用高压管路经过喷嘴对气流进行循环喷淋降尘，喷出的雾粒可以达到10-20 m/s,通过高压水管，可以形成大量的水雾，将扬尘降至较低等级，从而达到降尘。喷雾的抑尘效果主要取决于以下几个方面：喷雾速度与喷雾粒径、所产生的气流方向与风速、与空气中粉尘颗粒间的接触面积和对粉尘颗粒的扩散系数。常用的喷雾式喷嘴有：单级喷嘴、多级双端喷嘴、双端多段喷嘴、四级单端喷嘴和五级双端喷嘴等。由于煤岩的粒度和比表面积差异很大，因此也可以根据原煤现场粉尘控制要求而设计出不同的降尘浓度。

（二）采用自流式喷雾

在综放工作面，为了防止出现大面积的积尘，一般会选择使用自流式喷雾系统。该系统是通过喷雾泵产生喷雾动力，通过喷嘴产生高浓度的水雾，将水雾喷射到较远的距离后再喷向巷道路面或皮带运输，将水雾瞬间吸收。这样形成一个巨大的“漩涡”，水雾会对巷道周围路面进行喷射，从而形成一个覆盖面积非常大的降尘罩。自流式喷雾具有结构简单、应用广泛、控制效果好、运行维护方便等特点，其原理是通过增加水雾浓度和调整喷雾速度实现对采煤工作面两道粉尘浓度降低、控制其飘散。

二、1310综放工作面生产中对粉尘控制指标的要求

（一）作业现场的含尘指标

我矿在生产过程中严格按照相关的标准对1310综放工作面进行管理，在规定的时间内对作业现场进行降尘，使之达到国家相关标准。煤矿作业场所和露天场地两个部分。两个部分均包括煤场的含尘量和作业人员的安全作业环境。针对不同类型的生产设备及工艺，我们所制定的降尘指标也是有所不同的，对于不同类型的设备我们所制定的降尘指标也是不一样的。

（二）1310综放工作面和煤场的平均降尘量

1310综放工作面的降尘量是指工作面内全部降尘过程所产生的平均降尘量，工作面降尘过程按地面的降尘量和采空域的降尘量两部分进行计算，当煤层厚度为10 m、煤层倾角为5°时，工作面平均降尘量为0.35m3/h;大于等于6 m,低于0.2m3/h时，矿井平均降尘过程为0.7m3/h。在实际生产中，工作面降尘措施应根据工作面采高不同做出相应的调整。对于水平距离超过50m或者斜坡距离大于30 m时，应采用垂直式、水平流式或垂直喷射式进行降尘；对于水平距离小于30 m或斜坡距离大于30 m时，应采用水平流式或垂直喷射式进行降尘；对于垂直与斜坡之间距离大于30 m或斜坡长大于1000 m时，应采用水平喷射型进行降尘；煤层倾角大于30°或斜坡距大于100 m时，采用水平流式或垂直喷射式进行降尘或垂直喷射式降尘；煤层倾角大于30 m或斜坡长大于1000 m时，应用垂直喷射式降尘；煤层倾角小于30 m时，应用水平流式或垂直喷射式降尘；此外还应考虑工作面之间、工作面和煤层之间作业时所产生的粉尘浓度和扬尘速度等因素影响。我矿对降尘控制指标进行了系统和全面地研究和计算，以此来保证1310综放工作面的粉尘浓度。

（三）1310综放工作面和煤场降尘量的计算

工作面降尘量计算方法：工作面降尘量的计算方法，可参照我国《煤矿防治煤与瓦斯突出规程》第7.2.1条第2款规定计算，即计算工作面总降尘量时，需要对工作面进行计算，方法为：式中: M为各井筒进风距离; N为各井筒截面积; N为各井筒回风系数; S为各回风巷道进风系数; K为各巷道回风长度; S为各巷道截面积; K为各巷道回风系数; P为工作面回风系数；综采工作面平均降尘量=工作面回风量×100%;综采工作面平均降尘量=工作面采动前平均降尘量+工作面采动后平均降尘量×100%;煤矿回风量=采空区风量+煤岩风化料风量×100%。如果工作面和煤场都没有达到粉尘排放量标准时，则可以采取其它措施来降低粉尘排放量——通过改进采煤方法、采取多层覆盖等措施来降低煤尘排放量。综采时采用合理技术措施控制煤岩风化料风量就可以降低空气中的粉尘含量——通过对工作面和煤场空气进行治理达到控制粉尘排放量效果。

（四）对1310综放工作面降尘量和污染控制的对策

工作面的降尘主要是指煤层中的煤尘，工作面的平均降尘水平取决于煤炭层的厚度、煤层与地面的距离、煤层顶板、采空区以及顶板倾角等因素。矿井生产过程中，矿井会定期排放瓦斯及水，因此，如何控制工作面内的水和矸石是每个煤矿都应该注意的问题。目前的水处理方法有三种：地面利用水作为化学氧化剂或直接喷洒。地面利用水作化学氧化剂是指把含水有害或污染成份较小的物质转化为无毒无害、可以被人体直接吸收的物质[1],如二氧化硅、石灰石、硫磺、铝、锌、锰、砷等；直接喷洒是指将含水有害成分较大的物质喷淋到地面以上；利用水做化学氧化剂或直接喷洒是指将含水有害成分较小的物质从系统中清除。煤矿为了解决粉尘问题，需要对煤矿中的煤炭资源进行合理利用，开采过程中采取措施来防治煤炭生产过程中粉尘产生，保证工人身体健康及矿区生产环境质量以及可持续发展。

三、1310综放工作面综合防治措施

综放工作面综合防治措施主要包括:1)在作业现场设置空气调节设备，通过调节风量使其满足作业需要，实现工作面快速、高效通风，从而降低粉尘;2)在工作场所设置消声器，将工作中产生的粉尘经过消声器时转换为声场可以消散掉;3)在运输巷道中设置水帘、雾炮等，降低运输过程中产生的粉尘;4)在采煤生产结束后，利用机械设备或密闭设施将现场产生的粉尘抽运至指定地点进行处置;5)在工作面运行过程中采用洒水降尘，根据矿井水文地质情况采用不同类型水源、不同浓度雨水进行降尘处理;6)利用各种清洁能源进行降尘。综放工作面降尘具有明显的季节性限制和周期性变化特征，所以除按上述所说的防尘措施外，还要结合原煤采出特性、环境保护等因素进行综合防治措施。因此，在实际生产中应因地制宜采取多种科学有效形式对综放工作面除尘、降尘工作分别负责。

（一）采取科学合理的通风措施

煤尘是由细粒粉尘构成的，当采煤机、掘进机、破碎机破碎以及运输机转载点卸载时时，产生大量含有煤泥、煤尘粉尘的粘合剂，这些粘合剂会随着气流迅速扩散到空中，这些粘合剂与其他物质发生化学反应形成粉尘，使周围环境迅速变得粉尘飞扬，形成了恶劣的环境条件。根据相关研究资料表明：工作面进风范围的最大风速一般低于3 m/s时达到尘源治理效果最好。因此，对该工作面采取科学合理的通风措施是防治综放工作面尘源治理中相当重要的一环。通过研究证实：综放工作面实行单班循环通风和双班巡回检查制，每班通风时间一般控制在8 h以内。

（二）采取多种形式的防尘措施

采煤机除尘措施:(1)在工作面的采区内设置一台能控制采区空气的离心机，对工作面的开采工作进行空气调节。(2)在运输巷道中设置水帘，通过设置水帘、雾炮来控制粉尘。(3)在工作面煤层薄、软的情况下，采用喷水枪等降尘设施进行降尘。(4)在煤层赋存条件较差，煤体较松散且不能自然蒸发的情况下，采用水膜技术和干法除尘方法进行降尘。

结语

煤炭企业应采取积极的防尘技术，同时不断提高降尘技术水平，加强职业卫生监督力度，有效控制采掘工作面的粉尘浓度，从而保证煤炭工人的身体健康。

参考文献

[1]邓喜林,张运增.大采高综采工作面湿式防尘网防尘技术[J].山东煤炭科技,2019(12):97-99+101.

[2]王智.煤矿综采工作面防尘技术探讨[J].内蒙古煤炭经济,2019(23):56+62.

[3]李德文,隋金君,刘国庆,赵政.中国煤矿粉尘危害防治技术现状及发展方向[J].矿业安全与环保,2019,46(06):1-7+13.