煤矿粉尘产生的原因与预防

煤矿粉尘产生的原因及预防

煤矿粉尘一直以来是煤矿安全生产的重大课题之一，随着我国经济的发展，现代化煤矿生产率大大提高，但随之而来的煤矿粉尘问题越来越严重，粉尘不但能够导致矿山职工得尘肺病，同时在一定条件下，还会引起煤尘爆炸，严重影响了矿山职工的身体健康和生命安全。因此，了解煤尘产生的原因，如何采取有效措施控制粉尘的产生以及采取何种除尘技术是矿井可持续发展的关键，也是我国现代化矿井中保证职工身体健康迫在眉睫的问题。

在机械化采掘作业、运输、转载过程中，都会产生大量粉尘，危害严重，要了解产生煤矿粉尘的原因，才能有效的采取措施，达到治理的效果。

一、产生煤尘的原因和危害

1、产生煤尘的原因

在煤矿生产和建设过程中所产生的各种岩矿微粒统称为煤矿粉尘，主要是岩尘和煤尘，它是在矿井生产如钻眼、爆破、切割、装载、落煤及运输和提升过程中，因煤岩被破碎而产生的。不同的矿井由于煤、岩地质条件和物理性质及采掘方法、作业方式、透风状况和机械化程度的不同，粉尘的产生量有很大的差异；即使在同一矿井里，产尘的多少也因地因时发生着不同的变化。一般来说，在现有防尘技术措施的条件下，各生产环节产生的浮游粉尘比例大致为：采煤工作面产尘量占45%—80%；掘进工作面产尘量占20%—38%；锚喷作业点

产尘量占5%—10%；其他作业点占2%—5%，各作业点随机械化程度的进步，矿尘的产生量也将增大。

2、煤尘的危害

煤尘的危害主要表现在四个方面。

（1）对人体危害，煤矿工人长期吸入，轻者会患呼吸道疾病，重者会患尘肺病。尘肺病因吸入粉尘成分不同主要分为三种，即，煤肺病、矽肺病、煤矽肺病。这些病症患者都是长期从事采掘一线的煤矿职工，工人一旦害病，现今的医学水平很难治愈，给工人留下永生的痛苦。

（2）引起煤尘爆炸，当巷道煤尘达到一定的条件，就会产生煤尘爆炸事故，煤尘能够在完全没有瓦斯存在的情况下爆炸，对于瓦斯矿井，煤尘则有可能与瓦斯同时爆炸。

（3）降低工作场所能见度，容易发生工伤事故。在一些综采工作面割煤时，工作面煤尘浓度高达4000—8000mg/m3，工作面能见度极低，往往会导致人员误操作或不能及时发现事故隐患，增加了发生人身事故的可能性。

（4）加速机械磨损，缩短设备使用寿命。随着煤矿机械化、电气化、自动化程度的提高，矿尘对设备性能及其使用寿命的影响会越来越突出，应引起高度的重视。

二、综合防尘的措施

煤尘防治主要从煤尘的产生、降尘、除尘及个人劳动保护4个方面入手，一是施工前对掘进巷道进行注水，或是采取合理的工艺来

降低煤尘的产生；二是在煤尘产生地点使用喷雾或除尘装置进行降尘工作：三是在主要巷道进行洒水等工作增加作业场所的空气湿度，达到除尘目的：最后，是职工佩戴过滤口罩等劳动保护，减低煤尘对职工健康的危害。

具体防尘措施有以下几个方面：

1、加大防尘宣传。

强化防尘理念渗透，要抓住一切有利时机，充分利了宣传栏、报刊、矿上的多媒体视频等各种形式，广泛宣传矿井综合防尘的重要性，使全矿每一个员工都牢固树立了“预防为主、源头治理”、“煤尘堆积就是事故”、“要安全更要健康”等综合防尘安全理念，自觉爱护使用防尘设施，保证使用效果。

2、煤层注水湿润煤体。

在采煤和掘进之前，利用钻孔向煤层注入压力水，使水沿着煤层的层理、节理或裂隙向四周扩散并渗入到煤体的微孔中去，增加煤的水分，使煤体和其内部的原生煤尘都预先湿润。同时，使煤体的塑性增强，以减少采煤时生成煤尘的数量。这是防治煤尘的一项根本措施。

3、湿式凿岩。

在岩巷掘进过程中，将压力水通过凿岩机送进孔底，湿润并冲洗炮眼中的粉尘，使其在炮眼中变成浆液排出炮眼。这样能使大部分粉尘被控制在炮眼中。采用湿式打眼后，粉尘浓度可由干打眼时的500—1400mg/m3降至4—10mg/m3，降尘率可达90%—98%。因此，湿式凿岩是凿岩工作普遍采用的有效防尘措施，只有在严重缺水地点和遇

水膨胀的岩石不能采用湿式钻眼时，可用干式打眼并采用干式捕尘器捕尘。

4、通风排尘和净化水幕。

用通风的方式将矿尘稀释并排出，是降低井下矿尘浓度的重要措施之一。因此，要加强掘进通风治理工作，减少漏风，控制风速。当风速过低时，粗粒矿尘将与空气分离下沉，不被排出。据试验观测，当巷道中风速达到0.15m/s时，5μm 以下的矿尘能够悬浮并与空气均匀混合而随风流排出。《规程》规定：掘进中的岩巷最低风速不得低于0.15m/s，这完全可以满足最低排尘风速的要求。粒径稍大的尘粒也能悬浮并排出，同时增强了稀释作用，矿尘浓度也随之降低。风速在增高时，将扬起落尘，使风流中含尘浓度增大，因此《规程》规定：采掘工作面的最高答应风速为4m/s。

通风排尘是风速将掘进工作面所产生的矿尘排出，但应缩小其污染范围。为此，在含尘浓度较高所通过的巷道中设置净化水幕。喷雾器的布置应以水幕布满巷道断面为原则，并尽可能靠近尘源，缩小含尘空气的弥漫范围。另一种方式是在产尘巷道中增设水幕，且之间间隔以每隔20米为宜，装置保持一头（掘进头）安设三组效果最佳。据现场试验结果显示，降尘率达98.6%。

5、锚喷支护防尘

锚喷支护技术发展很快，它也是煤矿的主要产尘源之一。锚喷支护的粉尘主要来自打锚杆眼、混合料转运、拌料和上料、喷射混凝土以及喷射机自身等生产工序和设备。

针对这些产尘源，主要采取以下防尘措施：

（1）、打锚杆眼的防尘措施。打锚杆眼防尘的重点是解决打垂直顶板锚杆眼和倾斜角较大的锚杆眼时打眼过程的产尘。

（2）、喷射混凝土支护作业的防尘措施。改干喷为潮喷是降低喷射混凝土工序粉尘浓度最有效的措施。

6、爆破防尘，爆破是炮掘工作面产尘最大的工序，采取的防尘措施主要有以下几种：

（1）水炮泥。这是降低爆破时产尘量最有效的措施。

（2）爆破喷雾。这是简单有效的降尘措施，在爆破时进行喷雾可以降低粉尘浓度和炮烟

7、个体防护。

个体防尘的主要用具是防尘口罩，现在广泛应用的有简易口罩和专用防尘口罩。根据各工作作业环境的差异选择不同的防尘口罩，并坚持正确使用，特别是采掘司机和锚喷工种的工人不能忽视个体防护的作用。

煤矿粉尘治理是一项长期艰巨的任务，它不仅关系到职工的身心健康，而且还影响到煤矿的经济效益、社会效益等一系列的问题，改善采掘工艺流程、通风方式等，使粉尘产生量最小，是控制粉尘污染的有效途径，采取有效的技术措施抑制和消除已产生和悬浮与空气中的煤尘，是防治煤尘危害的根本方法，建立科学合理的防尘机制，是矿井防治粉尘的基本环境。