礦井防滅塵管理技術(shù)的研究
《煤礦安全》第738條規(guī)定：“煤礦企業(yè)必須加強(qiáng)職業(yè)危害的防治與管理，做好作業(yè)場所的職業(yè)衛(wèi)生和勞動保護(hù)工作，采取有效措施控制塵、毒危害——”。
煤礦井下的各種危害因素很多，如：瓦斯、二氧化碳等有害氣體及煤塵、巖塵等塵害，給職業(yè)危害的防治造成極大的困難。近些年來，有害氣體，特別是瓦斯的防治被人們提到了較高的程度，引起了高度重視和廣泛關(guān)注。其監(jiān)控手段之高、監(jiān)測之準(zhǔn)確、儀器之先進(jìn)均已到了完全可以防止事故發(fā)生的程度，更有“以風(fēng)定產(chǎn)、監(jiān)測監(jiān)控、先抽后采”的十二字方針保駕護(hù)航。但對于煤塵、巖塵等粉塵的防治則有重視不夠之嫌，其實(shí)，粉塵(井下主要是煤塵)的危害一點(diǎn)也不比瓦斯少，煤塵不但可發(fā)生爆炸事故，而且能使人產(chǎn)生塵肺病，同時還會造成設(shè)備塤壞、影響人的視線增加事故隱患等。在采煤機(jī)誡化程度逐步提高的情況下，做好粉塵控制管理工作已迫在眉睫。
目前，就我們新礦集團(tuán)各生產(chǎn)礦井來說，機(jī)誡化采煤大面積推廣。以2004年為例，綜采產(chǎn)量比例達(dá)到了46.6%，綜采產(chǎn)量達(dá)到578.8萬噸，整個集團(tuán)公司綜采工作面達(dá)到15個，具有裝備18個綜采工作面的能力，并仍有上升的潛力，綜采工作面月平均單產(chǎn)也已達(dá)到了6.35萬噸，比高檔普采3.09萬噸提高了105.5%。綜采工作面各工序產(chǎn)塵量，在采煤機(jī)落煤時最高，其粉塵濃度可達(dá)每立方100多毫克，超標(biāo)準(zhǔn)十幾倍。較高檔普采高出數(shù)倍，以十一層煤為例，高檔普采落煤產(chǎn)塵量一般在30mg/m3左右，而綜采卻達(dá)到70mg/m3多。在煤質(zhì)較硬的其它煤層更高，有的超標(biāo)準(zhǔn)15倍左右。因此，煤層開采時必須采取有效的措施，控制粉塵的產(chǎn)生。
煤礦井下各生產(chǎn)場所粉塵的控制，應(yīng)主要從兩個方面采取措施：
第一，從源頭抓起。實(shí)施煤層注水、放炮噴霧、裝煤(巖)撒水、濕式打眼等。其中，對采、掘工作面開采前進(jìn)行煤層注水是主要的也是最有效的方法。
根據(jù)注水工作地點(diǎn)不同有：采煤工作面和掘進(jìn)工作面注水兩種。
根據(jù)注水方式的不同有：長鉆孔注水和短鉆孔注水兩種。所謂長鉆孔注水即沿所采工作面走向每隔一定距離[一般15---20米]布置一個鉆孔，沿煤層傾向鉆孔，鉆孔的方向與煤層傾向一致，深度應(yīng)為工作面長的1/2---2/3，鉆孔的高度一般距煤層底板2/3煤厚。一般適用回采工作面。所謂短孔注水即在工作面上，沿工作面傾向每隔一定距離[一般3---5米]布置鉆孔，鉆孔的深度為3---5米，鉆孔的位置距底板2/3采高。一般適用掘進(jìn)工作面。
煤礦井下產(chǎn)塵量最大的地點(diǎn)是采煤工作面，在落煤、爆破、支護(hù)、運(yùn)輸?shù)裙ば蛑校涿河质钱a(chǎn)塵最大的工序。注水的目的是使煤體中的裂隙、空隙中盡可能多的增加含水量，吸收原始煤塵，以便在采煤機(jī)落煤時，由于煤體已被濕勻，在煤機(jī)割煤破碎時不產(chǎn)生或少產(chǎn)生粉塵。
在機(jī)械化程度較高的今天，采煤速度大幅提高，每班循環(huán)進(jìn)度增加，短鉆孔注水已不適合現(xiàn)采煤作業(yè)的需要，必須采用超前采面，長鉆孔注水。為打鉆孔方便，又不互相影響施工及減少塌孔現(xiàn)象，可在工作面投產(chǎn)前打孔，也可在工作面推進(jìn)中超前應(yīng)力區(qū)外打孔，提前注水，確保注水效果。
對煤層注水效果需注意的問題：
1、煤層注水的難易程度，以煤層的滲透系數(shù)、煤的空隙率、承壓狀態(tài)、堅(jiān)固性系數(shù)等衡量，可分為易注水煤層；較易注水煤層；難注水煤層三類。
2、鉆孔的實(shí)際深度，由于煤層的覆存結(jié)構(gòu)變化，傾向的穩(wěn)定性，鉆孔機(jī)械性能，施工技術(shù)水平等受到制約。
3、注水的壓力變化，注水時間，實(shí)際注水量等。
4、封孔的質(zhì)量等。
根據(jù)國內(nèi)外煤層注水經(jīng)驗(yàn)，煤層注水效果好的話，降塵效果最為顯著，降塵率達(dá)75——85%，所以，《煤礦安全規(guī)程》第154條[二]，明確規(guī)定：“采煤工作面應(yīng)采取煤層注水防塵措施——”。
在日常生產(chǎn)中，為切實(shí)達(dá)到降塵的目的，必須抓好煤層注水工作，做到采煤工作面“逢采必注，先注后采”。對粉塵預(yù)防為主，后期治理為付。
目前，煤層注水仍應(yīng)屬探討研究階段，雖然早在五十年代就開始實(shí)驗(yàn)，但是由于各種原因，比如：地質(zhì)條件的限制、技術(shù)水平、資金投入及生產(chǎn)的緊迫性等因素。沒有嚴(yán)格的實(shí)施和考核，有時流與形式，即便是考核也是點(diǎn)到為止，因?yàn)?，鉆孔的長度很難測定，注水量也難以統(tǒng)計(jì)，有時急于生產(chǎn)應(yīng)付的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。至今沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)和典型進(jìn)行廣泛推廣。
煤層注水難以見成效的其他原因仍有待探討解決，如：鉆孔塌孔、注水壓力大小、注水時間及注水量、深孔鉆屑的排出等。目前，在理論上應(yīng)該是比較成熟的。要取得實(shí)效還需進(jìn)一步積累經(jīng)驗(yàn)。
第二，對已產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行撲捉，采取降塵措施。如果源頭預(yù)防措施做的不好，或因煤層地質(zhì)自身原因達(dá)不到預(yù)期的效果時，必須采取有效的措施進(jìn)行撲塵。主要應(yīng)采取“圍、堵、截”的措施。
1、圍，主要采取的措施是，把落煤或其它生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵收集起來，進(jìn)行集中消滅。這種方法適用于產(chǎn)塵量大的工序或地點(diǎn)。采煤機(jī)的負(fù)壓除塵器(煤機(jī)滾筒回風(fēng)側(cè)設(shè)一集塵器，集中滅塵)、掘進(jìn)工作面的水射流風(fēng)機(jī)等。
2、堵，是在粉塵即將產(chǎn)生或剛剛產(chǎn)生時進(jìn)行滅塵的方法，如回采工作面主產(chǎn)塵工序是采煤機(jī)的落煤，在煤機(jī)割煤時，有效使用內(nèi)噴霧，合理使用外噴霧，防止粉塵的擴(kuò)散。
3、截，在各通風(fēng)巷道中，設(shè)置能覆蓋巷道斷面的凈化水幕，對飛揚(yáng)在風(fēng)流中的粉塵進(jìn)行撲捉，水幕的要求較前兩種降塵裝置更加嚴(yán)格，因?yàn)轱w揚(yáng)的粉塵粒徑小，撲捉的難度大，其要求：(1).水的壓力必須高，(2).噴出的霧粒適中，霧粒過大，其在空氣中停留的時間短，很快落地，難以撲塵，過小則很快蒸發(fā)。(3).霧粒要有較高的速度，要據(jù)通風(fēng)巷道斷面設(shè)計(jì)水幕的形狀，只有粉塵與霧粒高速碰撞才有高效果，因?yàn)榉蹓m是油性的。(4).噴霧的方向，盡可能的與粉塵的方向相反。
總之，噴霧要達(dá)到好的降塵效果一般要求水壓力7.5---12.5兆帕，霧粒的直徑100微米。
綜上所述，通過上設(shè)備，采用新技術(shù)，把礦井粉塵濃度降到最低，消除由于粉塵產(chǎn)生的各種隱患。同時，隨著煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的深入開展，文明生產(chǎn)的程度逐年提高，以人為本、創(chuàng)建和諧社會的理念已經(jīng)形成，珍惜生命、關(guān)愛健康、安全第一、生產(chǎn)第二思想已深入人心，煤礦企業(yè)徹底拋棄了臟、亂、差環(huán)境，用自己的雙手改善了環(huán)境，樹立了新時代礦工的光輝形象。
