煤矿粉尘的危害与治理探析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 煤矿粉尘的危害与治理探析 摘要：详细地阐述煤矿粉尘产生 的原因及其危害，并针对煤矿不同生产 工艺条件下产生的煤矿粉尘提出了有针 对性的治理方法，实现对煤矿粉尘的有 效控制。 中国论文网 /2/view-12904451.htm 关键词：煤矿粉尘；危害；治理 中图分类号：TB 文献标识码： Adoi：10.19311/ki.16723198.2017.04. 087 0 前言 在煤矿的运输、转载和综合机械 化采掘生产过程中，都会有大量的粉尘 伴随的不同的生产工艺涌向采掘空间， 给煤矿工人的生命安全带来了很大的危 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 害。目前面对日益严重的粉尘危害传统 的防降尘技术已远远无法满足相关要求。 因此必须打造一个生产安全、环境优美 的作业环境，并对矿山粉尘进行有效地 预防和治理是煤矿防尘工作的重点所在。 1 产生煤矿粉尘的原因与危害 1.1 煤矿粉尘的产生 在煤矿生产的采掘机运通各个环 节都会出现非常多的粉尘涌入采掘空间， 从而污染了煤矿井下的生产环境。但是 不同的煤矿由于其通风状况、开采方法、 回采工艺、水文地质条件、矿井开采规 模各不相同，其产生的粉尘量也不相同， 煤矿各个生产环节产生的粉尘量大致是 如下比例：掘进工作面约占 20% 38%，采煤工作面约占 45%80% ， 矿井的采掘运输通风巷道大约为 5%10%，锚网支护以及喷浆支护的巷 道约占 10%15% ，井下其它地点为 2%5%。并且随着矿井现代化水平的 不断发展，矿尘量呈现上升趋势。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 1.2 煤矿粉尘的危害 通常情况下我们把煤层推进回采 期间由于采煤机割煤产生的大量的随着 风流涌向井巷空间的微细固体集合体称 为粉尘。 煤矿粉尘具有很大的危害性，具 体危害如下： （1）当煤矿的煤尘具有爆炸危 险性的时候就会给煤矿员工的生命财产 造成巨大损失。当采掘工作面巷道及其 它巷道中飘逸的大量的煤尘浓度超过规 定值时就会引起煤尘爆炸事故。煤的粒 度、成分、温度和引火源的种等条件对 煤尘的爆炸浓度范围有重大影响。通常， 煤尘的爆炸浓度上限为 1000- 2000g/m3，下限为 30-50g/m3。当煤尘 浓度为 300-500g/m3 时煤尘的爆炸力最 强。 （2）危害人体健康。当煤矿工 人长时间呼吸入矿尘后，严重的情况下 人员就会患上尘肺病，轻微的情况下人 员就会患上呼吸道疾病，煤矿工作人员 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 由于患上尘肺病而导致家破人亡的现象 比比皆是，教训非常惨痛。据有关部门 统计，煤矿工人因为尘肺病导致死亡人 数是工伤死亡人数的 6 倍。 （3）加速机械磨损。煤矿粉尘 对机器和大型设备的危害是伴随着综合 机械化程度的提高而不断呈现上升趋势， 矿尘能够缩短精密仪器的寿命，加速机 械设备的磨损。 （4）在采掘工作面等会产生大 量粉尘的作业环境中，如果漂浮在巷道 空气中的粉尘非常大的时候，工作人员 的视觉就会受到很大的影响，容易产生 看不清楚的现象发生，从而造成操作不 当，发生人身伤害事故，危及人员的生 命安全。 2 煤矿常用的粉尘防治技术 煤矿井下作业地点常用的粉尘防 治技术有三种，分别如下： 一是在煤炭回采之前，为了达到 煤体的湿润性可以安排专业打钻队伍在 工作面回采之前沿着运输顺槽、回风顺 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 槽施工注水钻孔，然后用专用封孔器将 孔封好，并与供水主管路连接向工作面 煤层中注水来降低工作面回采时的产尘 量；二是在煤炭回采的时候，为了使粉 尘不向采掘空间进一步扩散我们可以考 虑将粉尘收集压缩到一定的空间范围内， 我们可以采用专用的防尘手段来控制尘 源的方法来实现；三是为了及时地把产 生的粉尘过滤或排除掉，我们可以利用 相关除尘技术或设备来实现这个目标。 2.1 采煤工作面粉尘的治理 相对于其他工作场所而言采煤工 作面产生粉尘的量最大，所以必须想方 设法来处理的煤尘才是治本之策；所以 我们必须针对不同的煤尘来源采取有针 对性的防治措施，才能够有效降低其粉 m 浓度，达到对粉尘治理的目的。 （1）利用采煤机滚筒上的内外 高压喷雾喷出大量的雾化水来捕捉飘逸 在巷道空气中煤尘尘粒，从而降低空气 中煤尘的浓度，达到净化风流环境的目 的。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 （2）采煤机径向雾屏降尘对控 制和降低滚筒产生的粉尘有较好的效果。 首先我们将一个在地面加工制作好的形 状好似弧形的金属管安装在采煤机摇臂 上靠近滚筒侧，然后我们把 69 个喷 座安装在金属管上，并安装喷嘴。将金 属管连接器与供水管路相连接并向喷嘴 供应 10MPa 以上的压力水，每个喷嘴 的喷雾流量为 5L/min，这样在滚筒靠人 行道侧形成一道径向雾屏。 （3）破碎机转载点粉尘的治理。 常见的两种方法：将破碎机用金属材 料实施封闭，将粉尘控制在一个较小的 空间内；在封闭破碎机的基础上安装 一除尘器，进行抽尘净化。 一般采用喷雾降尘的方法来处理 转载点粉尘大的问题，通常可以使用与 破碎机相同的声波雾化和荷电喷雾降尘， 也可以使用触控液压控制器实现自动化 降尘的目的。 2.2 掘进工作面粉尘的治理 2.2.1 爆破作业时粉尘的治理 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 产生粉尘最集中的生产工艺是爆 破作业，且爆破作业相对于干式凿岩来 说其产生的浮游尘粒要细微的多。所以 浮游在巷道空气中的矿尘自然的沉降速 度非常缓慢，这样对作业循环时间的缩 短非常的不利，往往对几十米甚至上百 米巷道形成污染。矿尘湿润程度及物理 性质、炸药数量、爆破方法对爆破作业 的产尘量有重大影响。 目前水封爆破降尘技术的降尘率 可达 60%，且具有非常好的去除呼吸性 粉尘的效果，因此在煤矿井下得到非常 广泛的应用。另外，其对减少有毒有害 气体（约 37%46% ） 、降低炮烟（约 70%） 、降温（约 0.51.0）等也有明 显的效果。 2.2.2 凿岩时粉尘的治理 在煤矿的生产实践中人们发现机 械凿岩会产生大量的粉尘从而严重地污 染了现场的生产环境，因此机械凿岩是 主要的产生粉尘的尘源之一，并且机械 凿岩工艺伴随着煤矿生产强度的增加其 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 产生的粉尘浓度也呈现出明显的上升趋 势。此外还和矿井的岩石的物理化学性 质有密切的关系。干式孔口捕尘、湿式 凿岩降尘和孔底捕尘是煤矿机械凿岩时 常用的灭尘方法，除此之外泡沫除尘也 是一种很好的灭尘方法。泡沫除尘技术 在矿山应用比较广泛。 泡沫除尘技术的工作原理是首先 在水中加入一定比例的泡沫除尘剂，然 后采用一套机械装置进行搅拌，形成水 的表面张力小于 3.510-5N/cm2 的泡沫 溶液。因为水进行了发泡处理从而形成 了多界面润湿条件，使矿尘湿度增加并 形成泥浆，提高了对呼吸性粉尘的捕获 率，另外还节约了用水量，提高了用水 效率。 2.2.3 装岩时粉尘的治理 装岩时粉尘的治理技术除了常规 的喷雾洒水降尘外还有以下两种技术： （1）矿车运输自动洒水降尘。考虑到 矿车运输不连续的特点，采用喷雾洒水 的办法浇洒矿车时煤矿多采用机械传动 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 自动控制的方法来实现矿车通过时喷雾 器工作，矿车通过后喷雾停止。 （2）运 输机水电连锁降尘，采用水电连锁装置 适用于运输距离较长的情况，即当输送 机启动运转时，控制喷雾阀门的电磁阀 自动打开，实现喷雾洒水。 2.3 风流净化措施 采取风流净化措施是当采掘工作 面和入风井巷的风源含尘量超过 0.5mg/m3 时进行降尘的首要选择技术。 矿井风流净化分为局部地点的风流净化 和主进风源净化两种。采用具有工作可 靠、体积小、效率高、阻力小以及能有 效地除去细微尘粒等特点的除尘装置是 井下局部尘源的净化的必然要求。当入 风流含尘量超标时，可采用水幕净化或 静电除尘等