煤礦防塵降塵技術管理措施
在礦井建設、生產過程中,由于采掘工作面擴散條件有限,采掘作業產生的粉塵對人造成極大的危害。細微的粉塵顆粒吸入人體對人會造成一定的傷害,重者會產生塵肺病,在高溫高壓的條件下會產生爆炸,排入大氣中對環境會造成一定的污染。粉塵的防治工作要從源頭抓起,對易產生危害的粉塵進行有針對性、有計劃、有措施進行長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建設過程中所產生的各類礦物微粒的總稱。
二、煤礦粉塵產生的主要來源
煤礦粉塵來源于煤礦的生產建設過程中,幾乎每個環節都會產生粉塵。從機械切割煤、巖體或爆破松動煤、巖體→裝煤、巖→運輸→倒煤、矸整個過程都會產生粉塵,煤礦粉塵的主要來源有以下幾個方面:
1、鑿巖機鉆眼過程中產生的粉塵。
2、爆破落巖、落煤過程中產生的粉塵。
3、爬巖機裝巖過程、溜槽溜煤、皮帶運輸過程中產生的粉塵。
4、運輸提升過程中產生的揚塵。
5、回柱放頂及放頂煤過程中產生的粉塵。
6、矸石山、煤倉在自然條件中產生的粉塵。
三、煤礦粉塵的分類
粉塵按其成分可劃分為巖塵、煤塵等多種無機粉塵外,可按以下幾種不同方法進行分類。
1、按礦塵粒徑劃分
①粗塵。粉塵粒徑大于40μm,相當于一般篩分的最小顆粒,在空氣中極易沉降。
②細塵。粒徑為10μm -40μm,肉眼可見,在靜止空氣中作加速沉降。
③微塵。粒徑為0.25μm -10μm,用光學顯微鏡可以觀察到,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察到,在空氣中作擴散運動。
2、按礦塵的狀態劃分
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的粉塵。
浮塵與落塵在不同的環境下可以相互轉化,浮塵在空氣中飛揚的時間與塵粒的大小、重量、形式等有關,還與空氣的濕度、風速等大氣參數有關。
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以下的微細塵粒,它能通過人體上呼吸道進入肺區導致肺病,對人體危害甚大。
4、按粉塵有無爆炸劃分
①爆炸性粉塵。在煤礦常指煤塵,煤塵有無爆炸性需經爆炸試驗才能鑒定,煤中可燃物揮發分含量越高,煤塵爆炸性越強。
②非爆炸性粉塵。指經高溫、高壓、電離等不產生燃燒、爆炸反應的粉塵。
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,不但對作業場所的作業人員的身體健康造成威脅,且污濁井下回風還會對空氣造成污染影響附近居民的生活。危害主要體現在以下幾方面:
1、導致塵肺病。懸浮于空氣中的礦塵能刺激人的眼睛,被吸入呼吸道無法排出的能使人產生各種病變,特別是顆粒度小于5μm的礦塵,長期吸入人體會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、煤倉等在大自然風的作用下揚起的粉塵,會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生燃燒和爆炸,給礦井帶來災難性后果,甚至使整個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煤塵的濃度達至爆炸界限③有足夠能量的點火源④氧氣濃度不低于18%。以上4個條件缺一不可,除條件一人為無法控制外其余三個條件都可人為控制。因此煤塵的燃燒和爆炸只要有好的管理,隱患及時排除燃燒和爆炸都不可能發生。
五、煤礦粉塵的防治措施
煤礦粉塵雖不能除盡,但通過人為控制后會降低對人體的危害及大氣的污染。現有的防塵技術還不全面,通過幾代人的努力煤礦粉塵防治技術取得了很大的成績,科技在進步隨著進間的推移,防塵技術將越來越完善。煤礦現有的防塵技術主要體現在以下幾方面:
(一)源頭控制
1、煤層注水。在煤層開采前利用鉆孔將壓力水注入即將回采的煤層中濕潤煤層,增加煤體內部水分,降低煤體在開采過程中產生的浮塵。注水鉆孔可分為平行于工作面的長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。此法為開采煤塵的主要降塵措施。
2、濕式打眼。在工作面使用風鉆或煤電鉆打眼時,必須連接壓力水通過鉆桿中心孔在整個打眼過程中源源不斷注入鉆孔中,降低鉆眼過程中產生的煤塵、巖塵。
3、水泡泥。采掘工作面裝藥完成后炮眼使用裝滿水的水炮泥封孔,放炮后水受高溫、高壓霧化達到降低爆破過程中產生的粉塵。
4、噴霧灑水。在采掘工作面回風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,并保證設施齊全、靈敏、可靠,能霧化整個通風斷面,霧化后的細小水滴散布在空氣中與飄浮在空氣中的塵粒碰撞,塵粒濕潤后下沉。達到凈化空氣的目的。
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,注意灑水量達至濕潤程度即可;巖體爆破后向巖體表面灑水使矸石濕透,在爬矸機尾部裝設防塵噴霧裝置。從而降低裝載、轉運途中粉塵產生的系數。
6、沖洗井巷壁幫。定期對井巷壁幫進行沖洗,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速下再次揚起。另外也凈化井巷壁幫,保持井巷清潔。
7、煤倉及矸石山的防塵措施。按通過環境評價的設計的煤倉、矸石堆放場地進行施工建設,煤炭的篩選過程保證煤塵在封閉的容器內進行,矸石山堆放場地盡量行選擇在背風且對河流不造成污染的地帶。
(二)切斷傳播途徑
1、進風口布置。進風口必須布置在粉塵、有害和高溫氣體不能侵入的地方,盡量不要設在開闊地帶。井口段定期灑水降塵,避免大風揚起的塵土吸入井下。
2、合理控制風速。嚴格執行《煤礦安全規程》通風章節表2“井巷中的允許風流速度”的最低、最高風速之規定,每班對井下進、回風流、硐室、工作面等地點的風速進行核定,確保風速在允許范圍內。
3、設置水幕墻。在區段回風巷、總回風巷設置中霧水幕墻,凈化回風流。確保污風不對大氣造成污染。
(三)個體防護
1、個體防護的主要用具為防塵口罩,我國現有生產的防塵口罩主要有兩類:一類是不帶換氣閥的簡易口罩,另一類是帶換氣閥的防塵口罩。井下作業人員入井作業必須帶防塵口罩,簡易口罩需經常更換,帶換氣閥的防塵口罩下班后要及時清洗并及時更換棉墊。
2、井下作業人員雖然有種種防塵措施,但由于長期接觸粉塵難免會吸入部分粉塵,長期的積累會造成肺部組織纖維化病變,因此井下作業人員需每半年體檢一次,在身體情況不允許的條件下及時更換工種并及時治療。
3、井下作業人員在條件允許的條件下,應盡量站在進風側。
(四)運用新技術
近幾年來我國在粉塵防治方面取得了很大的進步,新技術、新工藝、新產品、新材料不斷推出,但與現場需求還有差距,下步的研究方向:
1、如地面的空氣凈化器設計成煤礦安全型、防爆型后,是否能應用開井下,是否能有較好的效果。
2、大力研究高科技除塵技術如:超聲波除塵、電離水除塵、微生物除塵、聲波除塵技術等。
3、利用現有的水切割技術,現有的水切割技術已可切割厚度大于40cm厚的鋼板。若技術得到推廣應用我想切割巖體、煤體易如反掌,這樣不但開采過程能降低粉塵的產生且水切割后的煤巖體濕潤運輸過程中也不易產生揚塵。
六、總結
煤礦粉塵影響礦井安全生產,威脅職工身體健康,是煤礦五大災害之一。在礦井建設、生產過程的各個環節都產生大量的粉塵,有效控制粉塵,降低粉塵濃度,改善井下作業環境、杜絕煤塵爆炸事故的發生,是煤礦安全生產的重要環節,抓好礦井綜合防塵治理工作,對促進煤礦安全生產建設,保障職工身體健康、創造一個優良環境具有重大意義。
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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個人簡介
本人于2001年7月畢業于福建龍巖煤炭工業學校,現在瑤上煤礦從事礦建工作。職位:科長,職稱:助理工程師。
