綜放工作麵防塵技術的應用
山西潞安集團司馬煤業有限公司位於山西省長治市西南部，距離市區
綜放工作麵有三個主要塵源：一是采煤機割煤時產生大量煤塵，二是液壓支架的降柱、移架和放頂產生很多煤塵，三是運輸過程中產生的煤塵。針對這些塵源，我公司對1106綜放工作麵應采取了如下綜合防塵措施進行治理：
一、煤層預注水濕潤煤體防塵技術
回采前預先注水濕潤煤體，是采煤工作麵防塵的基礎，是降低煤層開采時煤塵產生量最有效的方法，是實現預防為主、本質治理煤塵的有效途徑。煤層注水是將水注入即將回采的煤層中，使之沿著煤的裂隙包圍被分割的煤體，並借助於在煤的孔隙中形成的毛細管壓力及水的重力作用向煤體內部滲透，增加煤層水分，濕潤煤體以及煤體裂隙中的原生煤塵，在煤體破碎時減少煤塵的生成和飛揚。煤層注水防塵就是通過提高煤的水分含量，達到降低煤體產塵能力的目的。
我公司近幾年一直采用采煤工作麵預注水方法進行降塵，為保證煤層注水工作不影響工作麵的正常回采和煤層注水的效果，選擇長鑽孔煤層注水方法進行工作麵注水。在工作麵風巷和運巷靠煤牆分別打平行於工作麵且超前工作麵50m的雙向注水鑽孔。依據封孔器的尺寸大小和鑽機的主要技術參數鑽孔直徑定為42mm。鑽孔長度的選擇應考慮煤層透水性、工作麵長度、鑽機性能等因素，雙向布置鑽孔時，鑽孔長度應按公式計算：
Lk=Lg/2－M
式中Lk為鑽孔長度（m），
Lg為工作麵長度（m），
M為與煤層透水性等有關的係數，取15m。
根據煤層透水性、煤層厚度、鑽孔布置方式以及實際經驗確定鑽孔間距為20 m。鑽孔角度與煤層傾角一致，應使鑽孔始終保持在煤層內，考慮鑽孔下沉，鑽孔選在距底板1.5m以上處開口。
注水時，每次風運巷兩個鑽孔同時注水，由風運兩巷靜壓三通閥門處接出水管，然後在每個孔的注水管路上接流量表、壓力表，最後再接封孔器進水口，水由封孔器出水口流入鑽孔（注水壓力控製在1.6Mpa左右效果較好）。為使煤層達到充分濕潤，注水流量選擇1.2m3/h，計時注水，直到煤壁掛汗或根據壓力、流量變化情況判斷可停注為止。經實踐證明，煤層注水降塵率可達60—70%。
二、機組噴霧降塵
機組噴霧係統分為內噴霧和外噴霧兩種噴霧方式。內噴霧的噴嘴安在滾筒上，外噴霧的噴嘴安裝在截割部箱體和搖臂上。機組噴霧用水采用井下噴霧泵站供水。機組噴嘴噴霧壓力要達到2.0Mpa—8.0Mpa，噴霧的有效射程要大於等於2.0m，霧流的霧化粒度要小於等於150µm。機組噴霧利用噴嘴把壓力水高度擴散，使其霧化，形成水幕，將煤塵攔截、凝結並使其沉降，並具有衝淡瓦斯、冷卻截齒、濕潤煤體和防止截割火花等作用。
三、采煤機負壓二次降塵
采煤機割煤和裝煤會產生大量的煤塵，再加上產塵點處在工作麵的主風流中，煤塵極易擴散，不僅嚴重惡化作業環境，而且損害作業人員的身心健康。采煤機上使用的防塵措施主要是內、外噴霧，雖然噴霧水采用的是井下噴霧泵站供水，但是常常出現噴霧泵流量不足、噴霧泵壓力不高等問題，再加上采煤機割煤時內、外噴霧噴嘴容易堵塞，噴霧效果極不理想，很難達到割煤時控製煤塵擴散的效果。由於現場條件下，采煤機的內、外噴霧係統無法進行大的改造，因此為了改善作業人員的作業環境，減小煤塵對作業人員身心健康的損害，我們決定在1106工作麵采煤機上加裝負壓二次降塵器。
采煤機負壓二次降塵器主要由高壓水泵、供水自動控製水箱、負壓二次降塵裝置及高壓管路等組成。采煤機負壓二次降塵器，利用設置在工作麵運巷由高壓水泵、供水自動控製水箱組成的高壓泵站，將低壓水轉化成高壓水並通過沿運巷至工作麵敷設的高壓管路輸送到布置在采煤機兩端頭上的負壓二次降塵裝置；負壓二次降塵裝置將供給的高壓水，轉化成控製采煤機滾筒割煤產塵源向外擴散的汽霧屏障和局部含塵風流淨化除塵係統，實現對采煤機割煤產塵的就地淨化、阻止和減少煤塵向外擴散。
1106作麵的采煤機裝上負壓二次降塵器後，運行狀況良好，具有較好的降塵效果，工作麵粉塵濃度大幅度降低，明顯改善了采煤工作麵的作業環境，減小了煤塵對作業人員身心健康的危害。
為了更確切地了解該負壓二次降塵器的除塵效果，我們在1106綜采工作麵進行了粉塵測試，測試結果如下：
1106
工作麵
使用前粉塵
濃度（mg/m³）
使用後粉塵
濃度（mg/m³）
降塵率（%）
總粉塵
呼吸塵
總粉塵
呼吸塵
總粉塵
呼吸塵
采煤機
司機位
186
63
81
22
56.45
65.08
采煤機
割煤
230
78
102
30
55.65
61.54
四、新型液壓支架移架和放煤自動噴霧降塵
液壓支架移架和放煤工序是綜放工作麵僅次於采煤機割煤的主要塵源。為了降低移架和放煤工序的產塵量，在移架和放煤時必須采取有效的防塵措施。我們的辦法是在工作麵支架間安設一路D25mm的高壓膠管，接噴霧泵站供支架間自動噴霧裝置噴霧供水使用，在每組支架上安裝新型液壓支架自動噴霧降塵裝置，在移架和放煤時通過聯動閥來實現自動噴霧降塵。
該裝置具有如下特點：
（1）將控製液和水路分開閉鎖，不會產生竄液現象。
（2）可以實現聯噴功能，即本架噴霧噴的同時相鄰下一架噴霧也同時噴，這樣可以更好地控製煤塵擴散。
（3）當液壓支架控製壓力較低時也能可靠打開水閥噴霧降塵。
（4）裝有手動噴霧開關，在自動噴霧出現故障時，可以通過手動噴霧開關打開噴霧。
（5）噴霧噴嘴使用扇型噴嘴，有效射程大於2米，擴散角為110度，霧化效果好，架間前後噴霧噴嘴與水平麵成45度夾角。
在支架上安裝液壓支架自動噴霧降塵裝置既能及時有效地捕捉移架和放煤時產生的煤塵，又不增加生產工藝的操作程序，降塵效果明顯。
五、風流淨化水幕粉塵傳感自動噴霧裝置降塵
綜采工作麵進、回風巷分別設兩道淨化水幕，裏淨化水幕距工作麵不超過30米，在機組割煤時必須開啟，外淨化水幕距全壓回風口不超過50米，安裝規格是:噴頭間距為300mm-500mm，噴頭應與迎風方向成45度角。水幕能封閉全斷麵，靈敏可靠，無堵眼，霧化好，使用正常，噴頭及管路連接不漏水，開關要設在巷道行人幫。
為了更有效降低工作麵回風巷中的粉塵濃度，我們在工作麵回風巷裏淨化水幕上安裝了粉塵傳感自動噴霧裝置，該裝置主要由主控器、電動球閥、粉塵傳感器三部分組成。該裝置的粉塵傳感器主板采用高精度激光對射，檢測通光量的變化來間接地監測粉塵濃度，可輸出與現場粉塵濃度相關的0-3.8V的電壓模擬量，實現依據現場粉塵濃度自動防塵的目的。依據機組割煤時工作麵回風巷中的粉塵濃度值來設定主控器的防塵啟動電壓值，當粉塵濃度達到或超過設定電壓值時，淨化水幕自動打開，當粉塵濃度低於設定電壓值時，20秒後，淨化水幕自動關閉。如果粉塵濃度一直超限，淨化水幕將一直工作。通過在工作麵安設風流淨化水幕，可以有效降低工作麵風流中的粉塵濃度。
六、捕塵網降塵
在工作麵回風巷的裏淨化水幕下風側安設全斷麵金屬框架加封8目的鋼絲網做成的捕塵網，飛揚的煤塵經過捕塵網時，由於吸附粘連作用，使大部分煤塵粘附於鋼絲網上。同時，在裏淨化水幕霧流的作用下，一部分煤塵在還未經捕塵網就已經被霧流捕捉，一些吸附在捕塵網上的煤塵被噴霧水流衝刷落地，具有明顯的捕塵效果。
七、通風排塵
綜采工作麵的通風強度直接影響到工作麵的煤塵濃度，因此采用最佳排塵風速是降低綜采工作麵煤塵濃度的一項有效措施。一般最佳排塵風速約為1.5-2.2m/s，但采取有效防塵措施後，最佳排塵風速將有所增加。為適應高風速通風狀況，必須加強煤層注水等綜合防塵措施，以降低綜采工作麵的煤塵濃度。
八、個體防護
雖然已經有了以上很多的防塵措施，但是作為粉塵防治的最後一道防線，個體防護仍然是不容忽視的重要一環。通過佩戴勞動保護用品，可以有效防止粉塵對作業人員的危害，大大減少塵肺病的病發率。
結論
通過對1106綜放工作麵采取防塵控塵措施，在減少了工作麵風流呼吸性粉塵含量的同時，還大大改善了工作麵的工作環境和氣候條件，為井下作業人員提供了良好的作業環境，杜絕了02manbetx.com
的發生。
參考文獻：
[1]張國樞.通風安全學.徐州:中國礦業大學出版社.2000.7.
[2]秦誌勤,翟智強.綜采工作麵防塵技術的探討.煤.2007-增刊-3.
