综放工作面产尘分析

粉尘是主要的空气污染物之一，长期吸入大量粉尘，容易引发尘肺病，此外高浓度煤尘还容易造成粉尘爆炸，其威力远高于瓦斯爆炸。煤矿采煤面是矿井最大的产尘源之一。近年来随着煤炭需求量增加，厚煤层逐渐被开发出来，放顶煤和一次采全高等采煤方法，由于煤体破裂高度增加，粉尘危害更加严重，因此需要对厚煤层综采面粉尘防治进行详细研究。

煤尘的产生其实是大尺可煤体被变成多个小尺寸煤体碎块的过程。综放工作面产尘位置主要有以下几点：

（1）采煤机双滚筒截割产尘。滚筒割煤时，主要依靠滚筒上固定的多个截齿与煤体相互碰撞使其破碎实现割煤效果。煤体因截齿侵入受挤压、剪切等作用，从整体的大尺寸煤壁破碎成小尺寸碎煤块，期间产生大量粉尘。截齿侵入煤体时，煤体与齿尖接触的地方所受压力最大，形成密实核（即粉化核)，当压力超过煤体的强度极限后，煤体发生破碎，密实核积聚的能量在破碎瞬间释放出来，内部的高密度粉化核被抛向空中形成粉尘。煤体内部原生、次生裂隙中也可能含有大量粉尘，破碎后也会暴露在空气中随风流移动。另外，由于该工作面采用放顶煤技术，因此煤体稳定性相对较差，易受采动影响，因此采煤机割煤时很容易出现距滚筒较远处煤壁大面积垮落的现象，煤体掉落至底板后碰撞冲击产生大量扬尘。

（2）放顶落煤产尘。煤体在支架后方掉落时相互碰撞，产生大量粉尘。由于该空间内空气流速较低，产生的粉尘通常沉积在煤体表面，当放煤口打开后，大量碎煤体涌入随胶带机向巷道中运移，此时受工作面风流影响，胶带机上煤流中的沉积粉尘将被扬起，污染巷道内的空气。

（3）移架产尘。工作面放顶煤开采过程中，采煤机割煤后，其余煤体受重力自然下落，因此受采动影响，顶部未被截割的煤体坚硬程度和整体性很差，极易破碎。液压支架的作用则是用高压力向上支撑顶部破碎的煤体，在此过程中，顶部煤体受强烈挤压作用破碎产生粉尘。当采煤机向前割煤时，支架需要跟随移动，此时支架与顶部煤体之间滑动摩擦，移动到位后再次向上挤压支撑。可以看出，支架移动过程中将伴随大量煤体碎块破碎产尘，相邻两台支架间出现缝隙，粉尘会从缝隙中掉落，随人行道气流向回风侧运移污染整条巷道。

（4）转载点产尘。转载点处为具有高度差的两段胶带机，碎煤体从上胶带向下胶带转运时，大量煤流在掉落点相互碰撞，极易造成破碎产尘以及沉积粉尘二次飞扬。

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