煤矿综采工作面粉尘防治技术

随着煤矿井下机械化程度的逐步提高和开采强度的不断加大，由此带来的粉尘问题也愈加严重，综采工作面作为产尘量最大的场所，由于其环境的复杂性和特殊性，粉尘治理难度也相对较大，粉尘浓度过高不仅会影响矿井的正常生产，而且严重威胁职工的生命安全。

煤矿综采工作面是粉尘治理的重点和难点，也是井下粉尘防治技术的关键，近年来，国内外对矿井粉尘的防治进行了大量的研究，除了工作面采取有效的通风之外，目前煤矿井下主要的降尘措施包括煤体预先注水、压力喷雾降尘、泡沫除尘法、除尘器干湿降尘法以及个体防护措施等。

（1）通风除尘

通风除尘是在外部压力的作用下将新鲜风流送至井下，排出矿井被污染的空气。对于悬浮在空气中的粉尘，通风是最有效的方法，在矿井开采过程中，恰当的通风量可有效降低粉尘浓度。影响通风除尘的因素包括风速、环境湿润度、粉尘粒度直径等，当风速较低时，粒度较大的粉尘很难被风带走，而当风速较高时，又容易吹起地面的落尘，造成粉尘二次飞扬，煤矿综采工作面风速一般在1.5~2.5m/s，可有效降低空气中悬浮的呼吸性粉尘。

（2）煤体预先注水

煤体预先注水是通过打孔技术将一定压力的水注入煤层中，使其得到预先湿润，采煤时将会大大减少煤尘的产生。煤层注水过程中加入湿润剂，可以大大提高除尘效果，降尘率可达60%以上。

（3）压力喷雾除尘

喷雾除尘是在一定的水压下，通过管路或者喷嘴喷出细小的水雾颗粒，液体雾化面积较大，喷射到空气中的水雾遇到干燥的空气时将会被蒸发，此时整个环境热量减少，形成一个较为湿润的空间，喷出的雾粒与悬浮的粉尘结合，在两者互相接触的过程中，粉尘颗粒被雾滴颗粒湿润，当其重力大于浮力时会沉降下来，同时，流动的水雾气体可以将周围空气湿润，喷雾除尘技术的关键是雾化颗粒和粉尘进行有效的结合，从而可以达到高效降尘的目的。目前，喷雾除尘技术在矿井采煤工作面有着至关重要的作用，主要用于采煤机内外喷雾、液压支架探梁辅助喷雾等，喷雾除尘已然成为煤矿井下防尘最为简单有效的方式。

（4）泡沫除尘

在目前煤矿除尘的各种方式中，泡沫除尘是最为高效的一种，对于5um以下的呼尘，除尘效率可达到80%左右，这种除尘方式是将水和发泡剂按比例进行混合，使泡沫剂产生大量泡沫发散在周围空气中，由于泡沫体积大大增加，从而可提高水雾与粉尘的接触几率及降尘效率。徐州博泰矿山安全科技有限公司研发的矿用泡沫降尘装置可以有效抑制井下粉尘，该矿用泡沫降尘装置产生的泡沫通过良好的覆盖、湿润、黏附等方式作用于粉尘，使粉尘得到全面包覆，从根本上阻止粉尘的产生及向外扩散，进而有效地降低采掘面上粉尘浓度，提高抑尘效率，降低抑尘成本，改善采掘工作面环境，提高井下作业人员工作效率，有效降低采掘一线职工尘肺病的发病率。

（5）除尘器除尘

除尘器主要以干式除尘方式为主，也包括湿式除尘、电式除尘等，美国已研制出除尘风机、旋风除尘器等各种类型的除尘设备。在目前煤矿井下所应用的除尘器当中，综采放顶煤技术湿式除尘器效果最为显著，在实际运用过程中，国外研制的除尘器体积较大，但实用性高，处理噪音等及降尘效率方面效果好，相比国外除尘器，我国研制的设备种类较少，无法满足现场工作的需要。

（6）空气幕隔尘及个体防护措施

空气幕隔尘技术是通过喷射出的气流将新鲜空气与粉尘等杂质隔离，从而保证工作环境不受污染。目前这种技术已被我国企业广泛应用于煤矿井下，通过将工作人员与煤体有效隔断，形成的空气射流屏障可防止煤尘等入侵人体，阻止粉尘在工作面的进一步扩散，降低粉尘等有害物质对人体带来的危害，保障工人的身体健康。但这种技术在现场实现远距离抽吸时能耗较高，而且无法从根本上防止粉尘的扩散。

煤矿井下施工时个体防护措施是非常必要的，可以有效防止煤尘进入人体，降低粉尘对人体带来的身体危害，个体防护设备包括井下专用防尘口罩、安全帽等，这些设备可以根据人体不同部位进行有效防护，具有针对性强和实用性高等特点。矿山工程类企业基本都为员工制定了专用的个体防护措施，但由于井下特殊环境以及人为的原因，员工并未按照要求进行安全防护，因此带来的防护效果不是很明显，相关企业应加大管理和监督力度，确保煤矿井下员工个体防护措施落实到位。