大采高综采工作面粉尘来源

大采高综采工作面具有工作面单产高、采出率高、巷道布置方便、生产系统简单、矿山生产集中度高的优点，是目前厚煤层开采技术的主要发展方向之一。高产高效往往和矿山灾害是伴生的，产量越高，往往灾害越严重，粉尘的产生也不例外。由于开采强度和采煤机开采面积的增加，相应的采煤环节、运输环节，支护环节的产尘量也大大增加。

大采高综采工作面的主要粉尘来源有通风带入、采煤机截割、移架、煤炭运输。

（1）通风带入的粉尘

综采工作面一般离矿井进风井筒路程较远，并且我国大部分矿井采用的是抽出式通风方式，从地面进入井下的新鲜空气在输送到采煤工作面时经过了较长的井下巷道，因此，可以将通风带入的粉尘分为两类：一类是新鲜空气自身含有的粉尘（主要是地面大气粉尘，致病性比较小）；另一类是由于通风作用，新鲜风流所流经的巷道中的部分积尘由静止状态转变为飞扬状态并且随风流传播的粉尘。这类粉尘量一般在统计时不计算在内。

（2）采煤机截割产生的粉尘

采煤机割煤工序是综采工作面的主要产尘工序之一。采煤机滚筒在截割落煤时，由于滚筒螺旋叶片上的截齿对煤体的切割和挤压作用，煤层产生了弹性变形，储存了弹性能，在煤屑与煤体分离时，煤屑弹性恢复，煤在弹性能的作用下以较高的速度从齿前飞出，经此强压和释放过程，整体的煤层被破坏成大小不等的块煤以及大量的煤粉；截齿对煤的冲击也将产生煤尘，而且冲击力越大，所产生的煤粉越多。此外，煤体或煤块受到强烈振动，可使原来的裂隙加大，从而变为更小的煤块或直接变成煤尘。煤粉在风流的作用下飞扬在气流中则形成了煤尘。此外，在螺旋滚筒将破碎下来的煤炭装入刮板输送机时，由于振动、摩擦等原因，同样也会产生煤尘。

（3）移架（支护）产生的粉尘

由于综采工作面的液压支架支撑的是上部煤层，煤层在工作面推进过程中已经逐渐破碎，煤层上方的顶板也随之破碎。因此，在支架降架、拉架、升架时，支架上方的破碎煤层和顶板随之运动，从而产生大量粉尘。根据美国西弗吉尼亚大学研究小组的研究成果可知，降架时顶板可能出现离层，由于反复的升降架促使顶板煤层或岩层被挤压破碎，堆积在顶梁上的碎岩碎煤容易随支架下降而落下；此外，降架时由于后侧采空区的顶板垮落而可能使原来沉积在底板上的粉尘再次扬起。由于移架过程与煤体无接触、升架时支架顶梁再次撑住顶板，所以这两个过程的粉尘生成量都不明显。

（4）煤炭运输时产生的粉尘

煤炭运输时，一方面，粉尘受到振动和风流吹动而重新扬起；另一方面，运输过程又造成煤块之间的互相碰撞，使得煤块出现二次破碎从而增加了现场的粉尘含量。综采工作面煤炭运输时产生的粉尘主要来自刮板输送机运输时产生的粉尘以及转载机处因高差作用而产生的粉尘。

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参考文献：

[1]鲁忠良主编.普通高等教育“十三五”规划教材 煤矿井下粉尘防治[M]. 北京：煤炭工业出版社,2016.05.