突出危险工作面综合防尘技术研究与应用

突出危险工作面综合防尘技术研究与应用

发表时间：2013-11-08T15:23:55.687Z 来源：《赤子》2013年9月下总第290期供稿作者：崔洪亮

[导读] 当喷头喷出水幕通过自制全断面水幕钢丝纱网眼时，一部分水滴被纱网阻挡，不断顺纱网流下。

崔洪亮

（河南省登封市郑煤集团大平煤矿，河南登封 452470）

摘要：阐述了大平煤矿16051工作面粉尘的产生原因，介绍了一系列的防尘技术改进方法，通过煤层注水改进、自制全断面净化水幕、运输线转载点防尘设施的改进，使该突出危险工作面的粉尘得到了有效的控制，改善了作业环境，保证了工作面安全生产。关键词：粉尘；煤层注水；全断面净化水幕

中图分类号：TD714.4 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）09-0000-01 前言

粉尘危害是煤矿生产的六大灾害之一。煤矿生产时产生的粉尘弥漫在整个工作空间，它们在整个工作面飞扬，使井下的空气遭到严重的污染，不仅危害工人的身体健康，也破坏了设备的工作环境，加速机械的磨损，降低操作现场的能见度，增加事故发生率，也容易引起煤尘爆炸与瓦斯爆炸事故[1]。特别是在煤与瓦斯突出矿井，发生瓦斯、煤尘爆炸恶性事故的可能性也大大增加，同时其危害将更加严重。

一、矿井概况

郑煤集团公司大平煤矿位于新密、登封两市交界处的香山脚下，矿井开拓方式为立井单水平上下山开拓，主采二1煤层，平均煤厚6.5m，煤尘具有爆炸性，爆炸指数16.21%，煤层自然发火期64天，为Ⅲ类不易自燃煤层；煤层透气性系数为0.0767m2.Mpa2.d-1，瓦斯衰减系数为0.4123d-1，属可以抽放煤层。2011年鉴定矿井瓦斯绝对涌出量27.7m3/min,瓦斯相对涌出量14.13m3/t，煤与瓦斯突出矿井。

二、工作面概况

16051工作面地表位置处于洧源沟以东，南寨以西，南缸窑以南，李家门以北。地面起伏不大，西部低，东部较高，地面最低标高+256m，最高+300m。工作面可推进长度415m，平均长度74m，斜面积31679㎡，煤层厚度0.5m～17m，平均煤层厚度6.5m，煤层倾角0°～26°，平均倾角16°，属于突出危险工作面。

但近期，由于16051工作面在现采区域煤层顶煤较厚，造成采煤队注水效果不佳，致使在回采期间煤尘产生浓度较高，工作面回风粉尘浓度经常超标，为有效控制煤尘，搞好防尘技术工作，保障职工的身体健康，大平矿采取了一系列措施。

三、加强工作面煤层注水改进工作

煤层预先注水是工作面防尘的有效措施。前苏联的研究表明，煤体的水分增加1%，煤层开采时的粉尘产生量可以减少60%～80%，同时也降低了其他尘源点（如转载点等）的粉尘产生量[2]。通过钻孔向煤体中注水，来提高煤体的含水量和润湿性，并在向煤体注水过程中，适量添加表面活性剂，通常可以提高煤层的润湿效果，更有利于工作面防尘。

由于大平矿16051工作面地处“三软”不稳定煤层，该煤层具有强度低，易破碎的特点，为保证煤壁的养护及注水效果，并根据工作面的实际情况，故经研究决定，工作面切巷注水孔呈三花眼布置，上孔布置于煤壁顶梁处，孔深不小于6m，仰角不小于30°，下孔布置于煤壁距顶梁0.3m处，孔深不小于5m，仰角15°～20°，孔间距均为4m～6m，注水压力选择在4～5Mpa左右，封孔器长度不低于1.5m。

具体如下示意图，图一：

图一 16051工作面切巷注水设计图

煤层注水防尘的具体施工中，要严格按照注水工艺要求，提高职工操作素质，采取可靠的安全技术措施，以保证工作面生产的正常进行。

四、自制全断面净化水幕降尘

由于16051工作面上巷安全出口以外20m～100m范围内属于煤尘浓度密集区，故结合实际自制了一扇全断面净化水幕，距上出口50m 处，并随工作面的推进而进行位置调整。

设计原理为：当喷头喷出水幕通过自制全断面水幕钢丝纱网眼时，一部分水滴被纱网阻挡，不断顺纱网流下，在细小的纱网网眼上，由于水的表面张力，在大部分网眼上形成了水膜。当粉尘颗粒通过纱网时，一部分尘粒被水膜湿润粘附于水膜，一部分尘粒在通过细小的网眼时，与湿润的纱网纤维接触被粘附并顺水流下，达到降尘目的。自制全断面净化水幕安装示意图，如下图二：

图二自制全断面净化水幕安装示意图

五、对工作面下付巷运输转载点防尘技术改进 16051工作面下付巷运输转载点（包括溜子、皮带机头），是另一大主要产尘源。以往的针对措施是在溜子、皮带机头安装ZPC型触控式自动喷雾控制器，保证各转载点喷雾自动化。但皮带机道风速较快，风量较大，各转载点煤尘飞扬问题得不到根本解决。于是，大平矿通风队便对工作面下付巷皮带机转载点进行降尘设施改造。根据皮带机架的宽度和煤量，利用废皮带和风布为转载点下部皮带量身定做

了“防尘帽”起到了遮风防尘的作用，并在“防尘帽”尾部加装两个雾化喷头，这两个喷头共同焊接在一条6分管上，夹角互为45°，这样一来，原煤从转载点上部皮带下落期间受到上部皮带自动喷头雾化，并且在防护罩的作用下，造成原煤与风流接触有了一个延时的过程，加之两个互成45°喷头的雾化，使转载点全尘值稳定在0.35—0.4mg/m3之间，有效的控制了粉尘。皮带机转载点的“防尘帽”和三个雾化喷头严密的合为一体，虽投入成本不多，但防尘效果良好，通过上述措施，有效控制了16051工作面下巷运输线上粉尘到工作面的漂移。

六、结语

通过上述一系列综合防尘措施的实施，16051工作面各产尘点的粉尘得到了有效的控制，粉尘浓度下降30%～50%，使工作面的作业环境大大改善，保障了职工的身体健康和矿井的安全生产，对其它地点煤尘防治有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]王省身.矿井灾害防治理论和技术{M}.徐州：中国矿业学院出版社.1986.

[2]李德文.马俊.刘河青.煤矿粉尘及职业病防治技术.{M}.徐州：中国矿业学院出版社.2007.作者简介：崔洪亮：（1986—）男，助理工程师，平顶山市人，2013年毕业于河南理工大学采矿工程专业，现在郑煤集团大平矿通风科从事矿井通风技术管理工作。