煤礦防塵降塵技術(shù)管理措施
在礦井建設(shè)、生產(chǎn)過(guò)程中,由于采掘工作面擴(kuò)散條件有限,采掘作業(yè)產(chǎn)生的粉塵對(duì)人造成極大的危害。細(xì)微的粉塵顆粒吸入人體對(duì)人會(huì)造成一定的傷害,重者會(huì)產(chǎn)生塵肺病,在高溫高壓的條件下會(huì)產(chǎn)生爆炸,排入大氣中對(duì)環(huán)境會(huì)造成一定的污染。粉塵的防治工作要從源頭抓起,對(duì)易產(chǎn)生危害的粉塵進(jìn)行有針對(duì)性、有計(jì)劃、有措施進(jìn)行長(zhǎng)期不間斷的防范治理。
一、煤礦粉塵的概念
煤礦粉塵是指煤礦在生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的各類(lèi)礦物微粒的總稱(chēng)。
二、煤礦粉塵產(chǎn)生的主要來(lái)源
煤礦粉塵來(lái)源于煤礦的生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中,幾乎每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生粉塵。從機(jī)械切割煤、巖體或爆破松動(dòng)煤、巖體→裝煤、巖→運(yùn)輸→倒煤、矸整個(gè)過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生粉塵,煤礦粉塵的主要來(lái)源有以下幾個(gè)方面:
1、鑿巖機(jī)鉆眼過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。
2、爆破落巖、落煤過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。
3、爬巖機(jī)裝巖過(guò)程、溜槽溜煤、皮帶運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。
4、運(yùn)輸提升過(guò)程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵。
5、回柱放頂及放頂煤過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。
6、矸石山、煤倉(cāng)在自然條件中產(chǎn)生的粉塵。
三、煤礦粉塵的分類(lèi)
粉塵按其成分可劃分為巖塵、煤塵等多種無(wú)機(jī)粉塵外,可按以下幾種不同方法進(jìn)行分類(lèi)。
1、按礦塵粒徑劃分
①粗塵。粉塵粒徑大于40μm,相當(dāng)于一般篩分的最小顆粒,在空氣中極易沉降。
②細(xì)塵。粒徑為10μm -40μm,肉眼可見(jiàn),在靜止空氣中作加速沉降。
③微塵。粒徑為0.25μm -10μm,用光學(xué)顯微鏡可以觀(guān)察到,在空氣中作等速沉降。
④超微塵。粒徑小于0.25μm,要用電子顯微鏡才可以觀(guān)察到,在空氣中作擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。
2、按礦塵的狀態(tài)劃分
①浮游粉塵。懸浮于礦井空氣中的粉塵。
②沉積粉塵。從礦井空氣中沉降下來(lái)的粉塵。
浮塵與落塵在不同的環(huán)境下可以相互轉(zhuǎn)化,浮塵在空氣中飛揚(yáng)的時(shí)間與塵粒的大小、重量、形式等有關(guān),還與空氣的濕度、風(fēng)速等大氣參數(shù)有關(guān)。
3、按粉塵的粒徑范圍劃分
①全塵(總粉塵)。各種粒徑的礦塵之和。
②呼吸性粉塵。主要指粒徑在51μm以下的微細(xì)塵粒,它能通過(guò)人體上呼吸道進(jìn)入肺區(qū)導(dǎo)致肺病,對(duì)人體危害甚大。
4、按粉塵有無(wú)爆炸劃分
①爆炸性粉塵。在煤礦常指煤塵,煤塵有無(wú)爆炸性需經(jīng)爆炸試驗(yàn)才能鑒定,煤中可燃物揮發(fā)分含量越高,煤塵爆炸性越強(qiáng)。
②非爆炸性粉塵。指經(jīng)高溫、高壓、電離等不產(chǎn)生燃燒、爆炸反應(yīng)的粉塵。
③惰性粉塵。指能抑制燃燒、爆炸隔絕氧氣,降低可燃物溫度的粉塵(如:干粉)。
四、煤礦粉塵的危害
煤礦粉塵的危害是多方面的,不但對(duì)作業(yè)場(chǎng)所的作業(yè)人員的身體健康造成威脅,且污濁井下回風(fēng)還會(huì)對(duì)空氣造成污染影響附近居民的生活。危害主要體現(xiàn)在以下幾方面:
1、導(dǎo)致塵肺病。懸浮于空氣中的礦塵能刺激人的眼睛,被吸入呼吸道無(wú)法排出的能使人產(chǎn)生各種病變,特別是顆粒度小于5μm的礦塵,長(zhǎng)期吸入人體會(huì)造成肺部組織纖維化病變,使肺部失去彈性,使人減弱或失去呼吸功能。
2、造成空氣污染。矸石山、煤倉(cāng)等在大自然風(fēng)的作用下?lián)P起的粉塵,會(huì)造成附近居民的空氣污染。
3、煤塵具有爆炸和燃燒性。煤塵在一定條件下能發(fā)生燃燒和爆炸,給礦井帶來(lái)災(zāi)難性后果,甚至使整個(gè)礦井遭受毀滅性的破壞。但煤塵爆炸必須有先決條件①煤塵本身具有爆炸性②煤塵的濃度達(dá)至爆炸界限③有足夠能量的點(diǎn)火源④氧氣濃度不低于18%。以上4個(gè)條件缺一不可,除條件一人為無(wú)法控制外其余三個(gè)條件都可人為控制。因此煤塵的燃燒和爆炸只要有好的管理,隱患及時(shí)排除燃燒和爆炸都不可能發(fā)生。
五、煤礦粉塵的防治措施
煤礦粉塵雖不能除盡,但通過(guò)人為控制后會(huì)降低對(duì)人體的危害及大氣的污染。現(xiàn)有的防塵技術(shù)還不全面,通過(guò)幾代人的努力煤礦粉塵防治技術(shù)取得了很大的成績(jī),科技在進(jìn)步隨著進(jìn)間的推移,防塵技術(shù)將越來(lái)越完善。煤礦現(xiàn)有的防塵技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾方面:
(一)源頭控制
1、煤層注水。在煤層開(kāi)采前利用鉆孔將壓力水注入即將回采的煤層中濕潤(rùn)煤層,增加煤體內(nèi)部水分,降低煤體在開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的浮塵。注水鉆孔可分為平行于工作面的長(zhǎng)孔注水及垂直于工作面的短孔注水,注水后用水泥漿封堵孔口。此法為開(kāi)采煤塵的主要降塵措施。
2、濕式打眼。在工作面使用風(fēng)鉆或煤電鉆打眼時(shí),必須連接壓力水通過(guò)鉆桿中心孔在整個(gè)打眼過(guò)程中源源不斷注入鉆孔中,降低鉆眼過(guò)程中產(chǎn)生的煤塵、巖塵。
3、水泡泥。采掘工作面裝藥完成后炮眼使用裝滿(mǎn)水的水炮泥封孔,放炮后水受高溫、高壓霧化達(dá)到降低爆破過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。
4、噴霧灑水。在采掘工作面回風(fēng)口巷道周壁安裝一至二道特殊能將壓力水霧化的噴霧裝置,并保證設(shè)施齊全、靈敏、可靠,能霧化整個(gè)通風(fēng)斷面,霧化后的細(xì)小水滴散布在空氣中與飄浮在空氣中的塵粒碰撞,塵粒濕潤(rùn)后下沉。達(dá)到凈化空氣的目的。
5、裝煤(巖)灑水降塵。煤體爆破落煤后,使用霧化噴頭將水灑向煤體表面層層濕潤(rùn),注意灑水量達(dá)至濕潤(rùn)程度即可;巖體爆破后向巖體表面灑水使矸石濕透,在爬矸機(jī)尾部裝設(shè)防塵噴霧裝置。從而降低裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)途中粉塵產(chǎn)生的系數(shù)。
6、沖洗井巷壁幫。定期對(duì)井巷壁幫進(jìn)行沖洗,把附著在壁幫的浮塵清洗干凈,避免浮塵干燥后在不合理的風(fēng)速下再次揚(yáng)起。另外也凈化井巷壁幫,保持井巷清潔。
7、煤倉(cāng)及矸石山的防塵措施。按通過(guò)環(huán)境評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)的煤倉(cāng)、矸石堆放場(chǎng)地進(jìn)行施工建設(shè),煤炭的篩選過(guò)程保證煤塵在封閉的容器內(nèi)進(jìn)行,矸石山堆放場(chǎng)地盡量行選擇在背風(fēng)且對(duì)河流不造成污染的地帶。
(二)切斷傳播途徑
1、進(jìn)風(fēng)口布置。進(jìn)風(fēng)口必須布置在粉塵、有害和高溫氣體不能侵入的地方,盡量不要設(shè)在開(kāi)闊地帶。井口段定期灑水降塵,避免大風(fēng)揚(yáng)起的塵土吸入井下。
2、合理控制風(fēng)速。嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》通風(fēng)章節(jié)表2“井巷中的允許風(fēng)流速度”的最低、最高風(fēng)速之規(guī)定,每班對(duì)井下進(jìn)、回風(fēng)流、硐室、工作面等地點(diǎn)的風(fēng)速進(jìn)行核定,確保風(fēng)速在允許范圍內(nèi)。
3、設(shè)置水幕墻。在區(qū)段回風(fēng)巷、總回風(fēng)巷設(shè)置中霧水幕墻,凈化回風(fēng)流。確保污風(fēng)不對(duì)大氣造成污染。
(三)個(gè)體防護(hù)
1、個(gè)體防護(hù)的主要用具為防塵口罩,我國(guó)現(xiàn)有生產(chǎn)的防塵口罩主要有兩類(lèi):一類(lèi)是不帶換氣閥的簡(jiǎn)易口罩,另一類(lèi)是帶換氣閥的防塵口罩。井下作業(yè)人員入井作業(yè)必須帶防塵口罩,簡(jiǎn)易口罩需經(jīng)常更換,帶換氣閥的防塵口罩下班后要及時(shí)清洗并及時(shí)更換棉墊。
2、井下作業(yè)人員雖然有種種防塵措施,但由于長(zhǎng)期接觸粉塵難免會(huì)吸入部分粉塵,長(zhǎng)期的積累會(huì)造成肺部組織纖維化病變,因此井下作業(yè)人員需每半年體檢一次,在身體情況不允許的條件下及時(shí)更換工種并及時(shí)治療。
3、井下作業(yè)人員在條件允許的條件下,應(yīng)盡量站在進(jìn)風(fēng)側(cè)。
(四)運(yùn)用新技術(shù)
近幾年來(lái)我國(guó)在粉塵防治方面取得了很大的進(jìn)步,新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新材料不斷推出,但與現(xiàn)場(chǎng)需求還有差距,下步的研究方向:
1、如地面的空氣凈化器設(shè)計(jì)成煤礦安全型、防爆型后,是否能應(yīng)用開(kāi)井下,是否能有較好的效果。
2、大力研究高科技除塵技術(shù)如:超聲波除塵、電離水除塵、微生物除塵、聲波除塵技術(shù)等。
3、利用現(xiàn)有的水切割技術(shù),現(xiàn)有的水切割技術(shù)已可切割厚度大于40cm厚的鋼板。若技術(shù)得到推廣應(yīng)用我想切割巖體、煤體易如反掌,這樣不但開(kāi)采過(guò)程能降低粉塵的產(chǎn)生且水切割后的煤巖體濕潤(rùn)運(yùn)輸過(guò)程中也不易產(chǎn)生揚(yáng)塵。
六、總結(jié)
煤礦粉塵影響礦井安全生產(chǎn),威脅職工身體健康,是煤礦五大災(zāi)害之一。在礦井建設(shè)、生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)都產(chǎn)生大量的粉塵,有效控制粉塵,降低粉塵濃度,改善井下作業(yè)環(huán)境、杜絕煤塵爆炸事故的發(fā)生,是煤礦安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),抓好礦井綜合防塵治理工作,對(duì)促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)建設(shè),保障職工身體健康、創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)良環(huán)境具有重大意義。
姓名(第一作者)
李子木
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工作單位
清流縣秋口煤礦有限公司瑤上煤礦
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個(gè)人簡(jiǎn)介
本人于2001年7月畢業(yè)于福建龍巖煤炭工業(yè)學(xué)校,現(xiàn)在瑤上煤礦從事礦建工作。職位:科長(zhǎng),職稱(chēng):助理工程師。
