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[摘 要]矿尘是煤矿生产中的自然灾害之一,为了维护广大职工身体健康和企业生产安全,防止尘肺病及煤尘爆炸的发生,坚持安全第一、预防为主、综合治理的安全生产方针,矿井会按照《煤矿安全规程》中有关规定,做到安全文明生产,编制安全技术措施,本文就对煤矿如何做好防尘的安全技术措施进行了详细阐述。
[关键词]煤矿 通风安全 技术措施
中图分类号:TQ24 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0033-01
概述
礦尘是指在采掘过程中产生的矿物微粒和岩石微粒的总称,对于煤矿来说,在生产过程中,破碎煤炭和岩石所产生的微小煤岩颗粒叫做煤矿粉尘。直径小于1毫米的煤岩颗粒叫做煤尘,直径小于5微米的岩石颗粒叫岩尘,另外,井下施工中用的粉状材料飞扬起来也能成为煤矿粉尘的附加粉尘,如黄土、水泥、砂子和隔爆作用的岩粉等。
1、矿尘的产生
煤矿在生产过程中,采煤、掘进、运输及提升各个环节中,随着煤岩体的破坏、碎裂,都会产生大量的粉尘,粉尘在采掘工作面最高,其中又以打眼、放炮、落煤、放顶等工序生产的粉尘最多。其次是运输系统各转载点。此外,矿山压力和地质构造作用也会产生矿尘。
2、影响矿尘产生的因素
①地质构造条件:矿井地质构造复杂,断层、褶皱发育,煤岩层遭到破坏的地区,在开采时,矿尘产生量大。本矿地质结构简单,井田内只有煤5层一层可采,为单一的单斜构造,没有明显的次级褶皱,也没有断裂构造,经甘肃省煤炭质量监督局检验站签定,煤尘爆炸性指数为30.85%,具有爆炸性。
②煤层赋存条件:煤层的倾角越大,厚度越大,采掘过程中煤尘的发生量越大。另外,煤层的节理发达,脆性大,结构疏松,干燥,开采时煤尘的产生量最大。如某井田含煤系时代为中下侏罗统延安组,仅有的煤5层总厚度为40至47M,平均厚43.5M,倾角40°-50°,煤层距底板8M左右有0.4M-1.2M夹矸外,全层再无夹矸,煤层为黑色,沥青光泽,贝壳状断口,层理明显,节理裂隙较发育。煤层中部为暗淡型煤,煤质较硬,稳定性好;距煤层顶底板侧各15M,煤层呈光亮型,裂隙发育,煤质较软,特别是靠近煤层顶板侧,煤质疏松,极易垮落。煤层含水分低,加之深部强烈放炮震动,煤层遭到强烈的破坏,因此,该矿井在生产过程中煤尘产生量大,必须注重综合防尘工作。
③采煤方法:采煤方法不同,采掘机械化程度高,采掘强度大的矿井,煤尘发生量不同。
④生产工序:对于同一作业地点,煤尘的发生量和生产工序有密切的关系。本矿在采掘过程中均采用干式打眼,因此易产生粉尘。
⑤通风状况:通风状况不同,空气中的含尘量也不同,虽然风速的大小、风量的多少对矿尘的生成没有多少影响,但是,风量和风速都直接影响井下空气中矿尘的数量。风量大时,能冲淡矿尘;风速较小时,不能将工作面的矿尘带出,矿尘的浓度就大。风速过大时,则会把散落在矿井巷道中的矿尘吹扬起来,增加井下空气中的矿尘含量。
3、煤尘的存在状态
煤矿井下各生产环节产生的煤尘,一般是以一种不均衡、不规则,不平稳的复杂运动状态悬浮于空气中,随风流而飘动,一部分被风流带出矿井,而大部分却留在井下巷道和硐室中,因此井下所有地点都有煤尘存在。
①浮游煤尘:飞扬在矿井空气中的煤尘,可以形成煤尘爆炸或使矿工得职业病。
②沉积煤尘:从矿井空气中因自重而沉降下来,附在巷道周边以及积存在巷道内浮煤中的煤尘,是发生煤尘爆炸事故的最大隐患。
4、矿尘的危害
①对人体危害:尘肺病是以长期作业在含尘浓度较高的空气环境中,吸入大量粉尘引起肺脏纤维病变和纤维性增生的一种慢性职业病,是煤矿企业目前危害最大的一种职业病。一旦患病很难治愈。因其发病缓慢,病程较长,不同于煤尘、瓦斯爆炸事故,一次性伤害严重,因此常不易被人们所重视。
②对矿井的危害:煤尘在空气中达到一定的浓度时,在外界的明火引燃下,能发火燃烧,特别是瓦斯爆炸产生的冲击波能将沉积在巷道内的落尘吹扬起来,游浮在空气中,增大空气中的煤尘浓度,为爆炸创造更为有利的条件,煤尘爆炸时产生的高温、高压生成大量的有毒有害气体。严重的威胁井下人员的生命安全,甚至破坏矿井生产系统,酿成更大的灾害。
5、井下防尘安全技术措施
5.1 预湿煤体的措施
①灌浆道注水(注浆):利用采掘面上部专用灌浆道向上部空区进行采前、采后注水(注浆),采前注水可达到湿润煤体抑制煤尘的产生,采后注水可达到降温煤体抑制发火,同时湿润下层煤体。
②采区收尾后灌浆灌水防尘:采区回采结束封闭后,利用残巷密闭插管灌浆灌水,既可以达到密封防火,又可以湿润下层煤体。
③工作面超前注水(注浆):超前工作面30—50米,采用打钻钻空将压力水注入煤体(上部空区),以提前预湿煤体,达到防尘目的。
④工作面采后注水(注浆):在上顺槽向采空区埋压灌浆管道,采后向采空区注水(注浆)。
5.2 洒水降尘措施
①健全并维护好井下防尘供水管路:防尘供水管路敷设至矿井的各采掘顺槽、采掘面、运煤点、转载点,并安设支管和阀门。
②在每个采掘顺槽分别布设1—2处降尘水幕,净化矿井风流,在各个采掘面安设洒水头,在装渣、攉煤前进行洒水,抑制煤尘产生。
③对各个采掘工作面、转载点、卸载点、煤仓等易产生尘源的地点,安装喷雾头进行喷雾降尘、除尘。
5.3 采掘作业工序中降尘措施
①炮采工作面和炮掘工作面采用湿式凿眼,放炮采用水炮泥,爆破时的煤尘产生量。
②采煤工作面支架后安装喷雾设施,以减少在走架、放煤时的煤尘产生量。
③严格执行放炮操作规程,控制装药量和炮眼密度,严禁放明炮、糊炮。
6、其它降尘措施
①严格落实煤尘定期清理制度,对积聚的煤尘定期用水冲洗或人工清扫,定期对主要大巷刷浆。
②井下煤仓和溜煤眼在正常生产中应保持一定的存煤,不得放空,溜煤眼不能兼作进风眼。
③采掘工作面测配合适的风量,采煤工作面风速保证在0.9 ~1.2m/s之间,掘进工作面风速要求不大于0.6m/s,既能很快将工作面漂浮的煤尘带出工作面,也不会把大量落尘二次扬起。
7、结语
综上所述,矿井防尘关系到礦井安全生产的重要因素之一,影响着矿井的建设全局,各煤矿企业要采取科学合理的治理措施,使煤矿安全生产工作更上新的台阶。
参考文献
[1] 煤矿安全规程(2016版).
[2] 邵建刚,浅谈煤矿防尘管理技术[J],科技创新导报,2011(28).
[3] 杨守峰,浅谈煤矿井下综合防尘技术措施[J],科技视界,2015(12).
[关键词]煤矿 通风安全 技术措施
中图分类号:TQ24 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0033-01
概述
礦尘是指在采掘过程中产生的矿物微粒和岩石微粒的总称,对于煤矿来说,在生产过程中,破碎煤炭和岩石所产生的微小煤岩颗粒叫做煤矿粉尘。直径小于1毫米的煤岩颗粒叫做煤尘,直径小于5微米的岩石颗粒叫岩尘,另外,井下施工中用的粉状材料飞扬起来也能成为煤矿粉尘的附加粉尘,如黄土、水泥、砂子和隔爆作用的岩粉等。
1、矿尘的产生
煤矿在生产过程中,采煤、掘进、运输及提升各个环节中,随着煤岩体的破坏、碎裂,都会产生大量的粉尘,粉尘在采掘工作面最高,其中又以打眼、放炮、落煤、放顶等工序生产的粉尘最多。其次是运输系统各转载点。此外,矿山压力和地质构造作用也会产生矿尘。
2、影响矿尘产生的因素
①地质构造条件:矿井地质构造复杂,断层、褶皱发育,煤岩层遭到破坏的地区,在开采时,矿尘产生量大。本矿地质结构简单,井田内只有煤5层一层可采,为单一的单斜构造,没有明显的次级褶皱,也没有断裂构造,经甘肃省煤炭质量监督局检验站签定,煤尘爆炸性指数为30.85%,具有爆炸性。
②煤层赋存条件:煤层的倾角越大,厚度越大,采掘过程中煤尘的发生量越大。另外,煤层的节理发达,脆性大,结构疏松,干燥,开采时煤尘的产生量最大。如某井田含煤系时代为中下侏罗统延安组,仅有的煤5层总厚度为40至47M,平均厚43.5M,倾角40°-50°,煤层距底板8M左右有0.4M-1.2M夹矸外,全层再无夹矸,煤层为黑色,沥青光泽,贝壳状断口,层理明显,节理裂隙较发育。煤层中部为暗淡型煤,煤质较硬,稳定性好;距煤层顶底板侧各15M,煤层呈光亮型,裂隙发育,煤质较软,特别是靠近煤层顶板侧,煤质疏松,极易垮落。煤层含水分低,加之深部强烈放炮震动,煤层遭到强烈的破坏,因此,该矿井在生产过程中煤尘产生量大,必须注重综合防尘工作。
③采煤方法:采煤方法不同,采掘机械化程度高,采掘强度大的矿井,煤尘发生量不同。
④生产工序:对于同一作业地点,煤尘的发生量和生产工序有密切的关系。本矿在采掘过程中均采用干式打眼,因此易产生粉尘。
⑤通风状况:通风状况不同,空气中的含尘量也不同,虽然风速的大小、风量的多少对矿尘的生成没有多少影响,但是,风量和风速都直接影响井下空气中矿尘的数量。风量大时,能冲淡矿尘;风速较小时,不能将工作面的矿尘带出,矿尘的浓度就大。风速过大时,则会把散落在矿井巷道中的矿尘吹扬起来,增加井下空气中的矿尘含量。
3、煤尘的存在状态
煤矿井下各生产环节产生的煤尘,一般是以一种不均衡、不规则,不平稳的复杂运动状态悬浮于空气中,随风流而飘动,一部分被风流带出矿井,而大部分却留在井下巷道和硐室中,因此井下所有地点都有煤尘存在。
①浮游煤尘:飞扬在矿井空气中的煤尘,可以形成煤尘爆炸或使矿工得职业病。
②沉积煤尘:从矿井空气中因自重而沉降下来,附在巷道周边以及积存在巷道内浮煤中的煤尘,是发生煤尘爆炸事故的最大隐患。
4、矿尘的危害
①对人体危害:尘肺病是以长期作业在含尘浓度较高的空气环境中,吸入大量粉尘引起肺脏纤维病变和纤维性增生的一种慢性职业病,是煤矿企业目前危害最大的一种职业病。一旦患病很难治愈。因其发病缓慢,病程较长,不同于煤尘、瓦斯爆炸事故,一次性伤害严重,因此常不易被人们所重视。
②对矿井的危害:煤尘在空气中达到一定的浓度时,在外界的明火引燃下,能发火燃烧,特别是瓦斯爆炸产生的冲击波能将沉积在巷道内的落尘吹扬起来,游浮在空气中,增大空气中的煤尘浓度,为爆炸创造更为有利的条件,煤尘爆炸时产生的高温、高压生成大量的有毒有害气体。严重的威胁井下人员的生命安全,甚至破坏矿井生产系统,酿成更大的灾害。
5、井下防尘安全技术措施
5.1 预湿煤体的措施
①灌浆道注水(注浆):利用采掘面上部专用灌浆道向上部空区进行采前、采后注水(注浆),采前注水可达到湿润煤体抑制煤尘的产生,采后注水可达到降温煤体抑制发火,同时湿润下层煤体。
②采区收尾后灌浆灌水防尘:采区回采结束封闭后,利用残巷密闭插管灌浆灌水,既可以达到密封防火,又可以湿润下层煤体。
③工作面超前注水(注浆):超前工作面30—50米,采用打钻钻空将压力水注入煤体(上部空区),以提前预湿煤体,达到防尘目的。
④工作面采后注水(注浆):在上顺槽向采空区埋压灌浆管道,采后向采空区注水(注浆)。
5.2 洒水降尘措施
①健全并维护好井下防尘供水管路:防尘供水管路敷设至矿井的各采掘顺槽、采掘面、运煤点、转载点,并安设支管和阀门。
②在每个采掘顺槽分别布设1—2处降尘水幕,净化矿井风流,在各个采掘面安设洒水头,在装渣、攉煤前进行洒水,抑制煤尘产生。
③对各个采掘工作面、转载点、卸载点、煤仓等易产生尘源的地点,安装喷雾头进行喷雾降尘、除尘。
5.3 采掘作业工序中降尘措施
①炮采工作面和炮掘工作面采用湿式凿眼,放炮采用水炮泥,爆破时的煤尘产生量。
②采煤工作面支架后安装喷雾设施,以减少在走架、放煤时的煤尘产生量。
③严格执行放炮操作规程,控制装药量和炮眼密度,严禁放明炮、糊炮。
6、其它降尘措施
①严格落实煤尘定期清理制度,对积聚的煤尘定期用水冲洗或人工清扫,定期对主要大巷刷浆。
②井下煤仓和溜煤眼在正常生产中应保持一定的存煤,不得放空,溜煤眼不能兼作进风眼。
③采掘工作面测配合适的风量,采煤工作面风速保证在0.9 ~1.2m/s之间,掘进工作面风速要求不大于0.6m/s,既能很快将工作面漂浮的煤尘带出工作面,也不会把大量落尘二次扬起。
7、结语
综上所述,矿井防尘关系到礦井安全生产的重要因素之一,影响着矿井的建设全局,各煤矿企业要采取科学合理的治理措施,使煤矿安全生产工作更上新的台阶。
参考文献
[1] 煤矿安全规程(2016版).
[2] 邵建刚,浅谈煤矿防尘管理技术[J],科技创新导报,2011(28).
[3] 杨守峰,浅谈煤矿井下综合防尘技术措施[J],科技视界,2015(12).