掘进巷道粉尘分布规律及防治措施

发布时间：2020-06-16

　　摘要：粉尘是原煤开采的主要衍生物之一。综采工作面粉尘一般经回风联络巷排出，采煤机喷雾、架间喷雾和防尘水幕都可以起到较好的防尘抑尘作用，而掘进巷道一般为独头巷道，掘进机作业产生的粉尘会在风筒的作用下扩散至整个巷道，极易造成大面积的粉尘污染，严重影响作业人员的身心健康和现场质量标准化工作，甚至导致煤尘爆炸等次生灾害。因此，如何从尘源处有效抑尘降尘，从源头降低粉尘污染，一直是煤矿行业绿色开采的重要研究课题之一。

　　关键词：掘进巷道;粉尘分布规律;防治措施

　　引言

　　一般来说，煤矿巷道掘进施工中的防尘降尘措施是比较多的，在不同环境和条件下采用的方法理应有所差异，这样才能在保证煤矿开采效率和质量的同时，进一步降低粉尘浓度，维护生产的安全性，现场工作人员的人身安全也将免于遭受威胁。虽然在煤矿巷道中普遍建设有通风系统，但是部分通风系统的性能较差，通风方式不合理，不能够将粉尘浓度加以有效降低。为了转变这一现状，必须要加强对通风系统的优化，使之功能得到最大化的发挥，进而对粉尘起到抑制作用，最大程度的降低煤矿巷道掘进施工安全风险，为煤矿企业经济利益提供可靠保障。

　　1掘进巷道概况

　　某市煤业有限责任公司为年产90万t矿井，主采煤层有2号、3号、10号以及11号煤层，正在回采2号煤层。2号煤层平均厚度为1.6m，直接顶为砂砾岩，厚度为7.04m，上距K8砂岩25m左右;直接底为泥岩、砂质泥岩，厚度在1.63m。现在井下正在掘进2号煤层1209回采工作面材料巷，巷道设计长度为755m，净宽为4m，净高为2.5m，矩形断面，净面积为10m2，矿井通风采用的局部风机型号为FBDNO.7.1，配套采用的风筒直径为800mm。风筒悬挂在巷道的左上角位置，现场测定的风筒供风量在500m3/min。巷道为半煤岩巷道，采用型号为EBZ-160综掘机进行掘进，采用锚杆+锚索+锚网支护形式，掘进同时进行支护。

　　2掘进巷道粉尘分布规律

　　2.1掘进巷道内全尘分布规律

　　在掘进工作面采用喷雾降尘方式不能将巷道内的全尘浓度降低至国家标准以内。巷道内距离掘进工作面越近，全尘浓度越高。在巷道迎头位置的第一个粉尘测点测出的全尘浓度达到153mg/m3，随着与巷道掘进迎头距离增加，全尘浓度不断降低。当距离巷道掘进迎头50m以上时，巷道内全尘浓度降低至131mg/m3，相对于距离掘进迎头25m位置50m位置时全尘浓度降低22mg/m3，粉尘浓度降低14.4%;当距离巷道掘进迎头100m时，巷道内全尘浓度迅速降低，降低至54.2mg/m3，粉尘浓度降低量较25m时降低98.8mg/m3，降低幅度达到65.2%。与巷道掘进迎头距离超过100m后随着距离的增加，巷道内粉尘浓度降低幅度较小，当距离掘进面迎头200m时，巷道内全尘浓度在31mg/m3附近波动，变化不明显。在接近巷道出口位置，巷道内粉尘浓度为25.4mg/m3，仍远国家标准高，需要结合采用其他的防尘措施。

　　2.2掘进巷道内呼吸性粉尘分布规律

　　呼吸性粉尘在在巷道内的浓度变化不明显。在距离巷道掘进迎头25m位置处，呼吸性粉尘浓度为36.2mg/m3，在距离巷道掘进迎头100m位置时，呼吸性粉尘浓度为30.2mg/m3，浓度变化不明显。随着预巷道掘进迎头距离的不断增加，呼吸性粉尘浓度有减小趋势，但是降低幅度较小。在距离巷道掘进迎头500m位置时，呼吸性粉尘浓度仍有20.2%，远高于国家标准规定的呼吸性粉尘浓度。

　　3掘进巷道粉尘防治措施

　　3.1不断优化通风系统

　　首先煤矿企业应该升级煤矿内部的通风换气系统，要采用更加先进的技术设备来进行通风系统，不断提升通风系统的工作效率，保证煤矿巷道通风系统可以得到顺利的运行，保证煤矿巷道内部的粉尘可以被及时的排出，不断降低煤矿巷道内部的粉尘浓度，保证煤矿开采活动的顺利开展与有效推进。此外。煤矿企业应该不断创新通风方式与通风方法，转变原有的传统的通风模式，根据不同矿井的差异化情况来选择不同的通风方式。例如，针对一些面积比较大的煤矿矿井，为了保证通风系统的正常运行，应该采用中央式通风与角式通风并行的方式来建设煤矿巷道内部的通风系统，以减少通风系统在运行过程中所遭受的阻力，将煤矿巷道内部的粉尘有效的排出，保证内部的空气质量，不断促进煤矿巷道掘进工作的顺利开展与有效推进。同时，煤矿企业还应该合理安排煤矿矿井各处通风口的通风量，对通风量的设计进行合理的安排，煤矿企业要通过科学细致的计算来合理分配各个通风口的排风量，保证煤矿巷道内部的粉尘可以得到有效的清楚，不会发生资源的浪费或是功率不够等问题，深入推进煤矿开采活动的顺利开展与有效推进，不断提升煤矿巷道内部的空气质量，降低粉尘浓度，促进煤矿巷道掘进质量与效率的提升，从而在最大程度上保证煤矿工作人员的身体健康与生命安全。

　　3.2采用多种防火手段

　　煤矿企业可以采用多种方式来进行降尘防尘工作。例如，煤矿企业需要对煤矿运输设备进行充分的保养与维护，降低运输机械与煤炭之间的摩擦力，有效减少粉尘的产生。此外，每个企业还需要严格按照管理制度的要求对各种除尘设备与通风系统进行定期的检查与管理，及时发现其中存在的问题与安全隐患，保证各种除尘设施与通风系统可以良好的运行并充分的发挥其除尘降尘作用，不断降低煤矿巷道内部的粉尘浓度，保证煤矿内部工作人员的生命安全，促进煤矿开采工作的顺利开展与有效推进。同时，煤矿企业还可以采用增加煤矿巷道内部空气湿度的方法来降低空气中的粉尘含量，不断提升煤矿巷道内部的空气质量，保证煤矿开采活动的顺利开展，这项工作是通过向煤层岩壁注水或是通过支护作业来具体实施的，在打眼或是支护的过程中不断提升整个煤矿巷道内部的空气湿度，使空气中的粉尘遇水掉落，从而降低煤矿巷道内部的粉尘浓度，不断促进煤矿巷道掘进工作的顺利开展与有效推进，有利于保障煤矿巷道内部工作人员的身体健康，为之后煤矿开采活动的创新发展与改革升级打下了坚实的基础，提供了宝贵的发展经验，有利于促进我国煤炭行业的健康发展，充分保障我国的能源安全。

　　煤矿企业在开展降尘防尘工作是要注意佩戴个人防护用具。例如，在煤矿作业过程中，工作人员可以通过佩戴防尘口罩、防尘头盔、防尘面具或者穿上防护服等防护措施来提高对粉尘的抵抗能力。而且，在开采过程中还可以借助防尘口罩等基础防护用具来防止粉尘进入人体的呼吸道，进而保护身体健康。通过借助外物来防止粉尘危害的方法不仅可以做到基础的防尘工作，而且还可以保持开采工作的顺利进行，做到工作与保护的双赢。但是，需要注意的是：佩戴或者利用的防护用具一定要是符合工作技术要求的，并且可以达到基础的防尘作用。以最常见的防尘口罩的选择为例，要侧重于具有一定厚度的口罩，这样才能做到对粉尘的隔离。

　　结语

　　综上所述，煤矿企业必须要采取综合性的防尘降尘措施，减少矿井内部有毒有害气体含量，为煤矿开采提供安全防护，让施工人员能够在良好的环境下进行煤矿生产作业，在此情况下煤矿生产必然会保持连续性和高效性，给煤矿企业创造更多效益，煤矿企业的可持续健康发展也会真正成为现实。——论文作者：彭振生

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