探究煤层注水对治理煤矿井下灾害(粉尘)的重要作用

探究煤层注水对治理煤矿井下灾害(粉尘)
的重要作用
摘要：煤矿井下作业中会产生大量的粉尘，这些粉尘对于井下作业以及工作
人员的身体健康都会产生严重影响，在进一步促进煤矿井下作业顺利进行的过程中，应该尽可能地降低粉尘的灾害，对于粉尘灾害进行防治，相关单位必须要加
强对于煤矿井下作业产生的粉尘灾害的重视，提高粉尘灾害防治的关注，加强粉
尘灾害防治的力度，尽可能地降低粉尘灾害对于生产以及员工的影响。

关键词：煤层注水；防治措施；粉尘灾害
1.煤矿井下粉尘灾害的危害
1.1引发尘肺病
根据分析可以发现，煤矿井下相关工作人员长期接触到粉尘，由于人体的皮
肤过于潮湿，在接触的时候会对于人体的皮肤进行刺激，最终导致出现皮肤发炎。

另外，长期接触到粉尘，在呼吸的过程中，所呼吸到的空气当中均含有大量的粉尘，这些粉尘进入到呼吸道当中，会遗留在肺中，最终出现一种慢性职业疾病。

在对于该疾病进行具体分析的过程当中发现，根据煤矿井下作业产生的粉尘的类
型不同，所导致的尘肺病的情况也不同。

矽肺病：导致这种疾病产生的主要原因是呼吸道的粉尘当中含有大量的游离
二氧化硅，游离二氧化硅主要存在于矿山当中，因此它是矿山区作业的工作人员
常出现的一种职业病，这种游离二氧化硅在出现砂酸之后，还可能会导致肺部的
物理化学反应，最终导致矽肺病。

煤矽肺病：导致这种疾病产生的主要原因是呼吸道的粉尘当中含有大量的煤
尘以及游离二氧化硅。

出现这种疾病的员工大多数是混合工种。

煤肺病：导致这种疾病产生的主要原因是呼吸道的粉尘当中还有大量的煤尘，进行挖掘工作的工作人员可能会出现这种疾病。

1.2导致粉尘爆炸
在一些情况下，煤矿井下粉尘还会出现爆炸的危险。

根据分析可以发现，煤
矿井下粉尘爆炸会导致人员伤亡、设备损坏、井巷破坏，除此之外，还会释放大
量的有毒有害气体，会对于相关工作人员产生严重的危害。

根据分析可以发现，
在下面三个条件同时具备的情况下，会造成粉尘爆炸。

首先，粉尘必须是具有爆
炸危险性的。

我国的国家授权单位在《煤矿安全规程》当中对于粉尘的危险性进
行了严格的规定。

其次，达到一定浓度的粉尘便会产生爆炸。

如果在规定的浓度
以内，则粉尘不会出现爆炸的危险。

表1对于具体的粉尘浓度进行了规定。

最后，导致粉尘爆炸的产生，还需要有火源引爆。

通常情况下粉尘的温度达到了
700℃～800℃，就有可能引发爆炸。

一些粉尘爆炸的温度达到了1100℃。

大多数
情况引发粉尘爆炸的高温火源包括：爆破火焰、冲击火花、电弧、电缆、瓦斯爆炸、火灾等等。

2.煤层注水防尘的发展历史
煤层注水防尘已有120多年的历史，早在1890年左右，德国就开始在萨尔
煤田进行煤层注水实验，到上世纪40年代开始应用于矿井。

上世纪50～60年代，联邦德国、英国、苏联、美国、比利时、波兰、日本等国也相继开展了大量实验
并推广应用。

我国煤炭开采时间早，但在新中国成立之前，产煤量少，煤矿生产方式十分
落后，产生的粉尘量少。

随着国家经济的发展，煤炭需求量大幅增加，尤其近些
年随着开采方法由炮釆变为综合机械化作业，工作面粉尘含量大量增加，部分煤
矿开始采用煤层注水的方法降低工作面粉尘。

1952年开滦矿务局和大同矿务局分别进行了煤层注水减尘技术的试验工作。

1956年煤科总院抚顺院先后在本溪矿务局、阳泉矿务局进行了长孔注水实验，在
开滦矿务局和萍乡矿务局进行了短孔注水实验，作为一项矿井防尘措施在煤矿推
广应用是从七十年代才开始的［5］。

1994年就读于中国矿业大学金龙哲博士介
绍了当时德国煤矿煤层注水防尘的现状及其所采用的设备和方法。

2000年中国矿
业大学张延松教授对煤层注水钻孔布置、封孔方式、注水系统、注水参数等的确
定进行了具体的探讨，并结合具体实例对防尘效果进行了说明。

2004年王青松、
金龙哲等人分析了水在煤体中的运动动力学过程，运用界面化学理论分析了煤体
表面的润湿过程，得出了煤体能够自行润湿的条件和各种润湿过程的判断依据。

2006年章惠敏、张连福等通过对不同注水工艺、注水参数、注水效果的分析对比，得出添加渗透棒注水所产生的各项技术指标均明显优于传统的普通煤层注水工艺，具有一定的社会经济效益和推广应用价值。

2008年程卫民等人在对煤层注水及防
尘机理进行分析的基础上，提出混合式煤层注水，并通过对煤矿现场试验数据分
析得到了注水量与注水压力及注水时间的关系、煤层注水与降低工作面现场的粉
尘(全尘与呼尘)含量间的关系。

2008年赵振保提出了变频脉冲式方法进行煤层注水，分析了双动式增压器产生脉冲高压水，无级变速器实现换向快慢的变频脉冲
原理，有效的解决了煤矿低渗透性、高硬度难注水煤层注水的难题。

2煤层注水应该注意的问题
煤层注水是防治煤矿井下灾害粉尘的重要措施与关键手段，虽然它的地位如
此重要，但是仍然有一些问题值得注意。

首先，煤层注水应该培训一批专业、职
业的操作技术人员，他们是煤层注水的主体与主导，占据着主导与中心作用，这
些人员应该具备专业的素养与优良成熟的技术;其次，煤层注水应该注意注水的
密度。

注水的标准非常高，太少达不到效果，太多则容易导致降低回采率，所以
密度是一定要需要注意的;再次，煤层注水需要注意设备的精良与先进。

注水设
备是成功达成煤层注水的重要组成部分，一方面，煤矿企业应该使用优良专业的
设备，使设备随时达到最优化。

另一方面，煤矿企业应该及时更新设备。

有很多
企业想要尽可能延长设备寿命，这也是导致灾害发生的主要原因之一，只有及时
的更换设备，才能尽可能避免;最后，煤层注水中仍然有一些不足与问题，这就
要求研发部门需要继续坚持不懈的努力工作，希望能够在煤层注水方面能够有更
深层次的突破，能够改善目前实际状况中的不足，能够对未来的发展有基础性的
奠定。

不仅满足了自身价值的肯定需要，而且也能够在煤矿的历史长河发展中造
成很大的影响。

3.煤层注水对防尘的重要作用
煤尘爆炸是因为煤尘积累太多，煤层注水从根本上解决了这个难题。

煤层注
水是通过往煤层中注水使煤尘融入水中，从而防治这一灾害。

它在防尘这一板块
中的主要作用分为两个方面:其一是煤层注水水分增加效果，这主要是针对采煤
准备工作而言，技术得当的煤层注水不仅可以降低粉尘浓度，而且可以有效地使
湿润较为均匀，从而取得较好的防尘效果;其二是煤层注水对放顶煤工作面各主
要尘源的降尘效果。

放顶煤工作面是一个有一定特殊性与敏感度的工作面，也是
井下灾害发生次数中占据重要比例的层面。

在所有工作面中，煤层注水拥有最大
意义的就属于放顶煤工作面了。

各主要尘源是引发灾害和灾害发生的主要原因，
切断尘源犹如釜底抽薪，有效而直接地防止了灾害的发生。

当然，这些都是在煤
层注水技术人员拥有优良成熟的技术、煤层注水设备精良的基础上才可以完成与
达到的。

结语
煤层中注水这一方法被广泛使用于煤矿生产过程中，它对防治煤矿井下灾害
粉尘有着非同寻常的重要作用。

本文所做探究与分析，希望对煤矿的健康发展和
煤矿工人的身心健康有所帮助。

参考文献:
［1］何敏，米艳军．煤层注水在龙王庄煤矿的应用［J］．山东煤炭科技，2010，04．
［2］刘维，等．煤层注水在桥二煤矿2326面的应用［J］．江西煤炭科技，2009，01．
［3］杨磊．煤层注水治理煤尘灾害的粉体力学分析［J］．工业安全与环保，2008，05．。