王煜文

（山西煤炭进出口集团左权宏远煤业有限公司，山西 左权 032600）

引言

矿井中粉尘的存在，极大的威胁着煤矿的安全生产，粉尘的威胁不仅体现在对生产人员身体健康的威胁，甚至还有可能引发不可估计的爆炸事件。因此，国内大部分矿井施工过程中非常注重粉尘防治工作，可是，也有极少的一部分矿场并没有对此加以重视，极有可能酿成无法弥补的后果。笔者认为，煤矿粉尘治理首先要从预防上做起，通过从源头抓起的方法做好粉尘治理工作。

1 煤矿开采过程中粉尘的危害

所谓的粉尘，指的就是在煤矿开采过程中产生的岩石、落煤，运输过程中出现的煤尘的总称，就目前而言，矿井工作粉尘主要由回采工作和掘进工作产生，粉尘的产生会对矿井开采造成巨大的危害，它的危害主要体现在矿井安全及对人体健康危害两个方面。

1）煤矿开采人员长期置身于矿井中工作，一旦吸入大量的粉尘，不仅会患上煤矽肺病、矽肺病，还会患上煤肺病，从事开采工作的时间、粉尘浓度、粉尘的分散度和粒度以及SiO2的含量，都是造成煤矽肺病的重要因素。

2）粉尘一旦长期暴漏在矿井中，很有可能由于高温而产生爆炸，这对工作人员的生命安全及矿井安全来说都是非常大的威胁，多年前国内就发生过多起由于粉尘爆炸而造成的悲剧，因此，引入先进的粉尘防治工艺迫在眉睫。

2 当前国内煤矿使用的粉尘防治工艺

1）通风除尘工艺。通风除尘工艺是矿井粉尘防治中经常用到的一种技术，主要是将粉尘的浓度稀释到安全范围当中，以确保矿井生产的安全。通风除尘效果由粉尘湿润程度、粉尘的形状、粒度、密度以及风流方向、风速等因素决定，如果风速太慢，粉尘的颗粒会和空气分离，下沉到地面上，会停留在采掘空间而不方便排出，久而久之使矿井中的粉尘浓度大量增加，危险性提高；但风速过高也不利于粉尘的排出，高风速虽然能够将粉尘从采掘空间中吹起来，但会同时提高粉尘的浓度。经过实践，觉得排尘的最佳风速应当控制在0.5～0.8m／s中间。掘进煤巷、回采工作面最高风速应当为4.1m／s，机械化采煤工作面风速应当控制在1.6～2.4m／s左右，将排尘风速控制在这一范围内，不仅能够满足采掘工作面通风要求，还能将粉尘二次飞扬等情况考虑进来。

2）喷雾降尘工艺。第一，内、外喷雾降尘。当前，我国在部分大型矿场开始试用机载泵高压外喷雾降尘技术与固定泵供水高压外喷雾技术，这两项技术在美国、法国都有着十分广泛的应用，可以将降尘效果提高到88%左右，而我国传统的降尘技术则无法达到这样的效果。第二，高压喷雾负压一次降尘。这种技术的原理是负压喷雾降尘和高压喷雾降尘，矿场配备的喷雾装置将雾流喷射到尘缘区，在喷射的过程中，喷吸装置的射流后方将会产生负压去，喷吸装置将会将含尘空气吸进去，将煤尘捕捉到后，再将空气喷射出去。虽然这项技术所运用的装置结构较为简易，但是其除尘效果是非常好的，它的使用，有效的防止了粉尘向人行道空间、掘进机司机作业面等地方扩散。第三，滚筒摇臂径向雾屏降尘。这项技术的使用更为简便，是将锥形喷嘴装置到采煤机滚筒摇臂之上，喷嘴上可以产生空心雾流，这种雾流能够作为一道天然的屏障，防止粉尘出现。

3）化学除尘。煤矿采掘工作面防尘的主要措施是湿式作业，当前，很多矿场在湿式除尘时将清水当做液质，可是，由于清水的张力十分高，水很难湿润空气中的粉尘，也就对呼吸性粉尘达不到好的捕捉效果。很多国家的技术人员都意识到了这一点，开始研究化学除尘工艺。例如：波兰发明的泡沫除尘工艺，美国发明的浓度仅为0.1%的表面活性剂等，国内对于化学除尘的研究刚刚处在初级阶段，目前，国内化学除尘主要使用的是化学抑尘剂，这样技术在很多矿场中也取得了应用。目前，还有很多化学除尘技术正在研发当中。

4）磁化水降尘。除了上述几种除尘工艺外，还可以通过改变水性质的方法来除去呼吸性粉尘，这种方法被称之为“磁化法”。因为水具有抗磁性，当将外磁场加入到水这种物质时，水就会出现附加磁场，而且，这个附加磁场将会和外磁场有着相反的方向，分子力与外磁场互相作用，就会使分子间的内聚力有所减弱，使水分子的氢键联系得以改变，这样就会使水的表面张力有所变化，最终形成磁化水。由于水的雾化程度得到提高，溶解、吸附能力的增强，这就会使水捕捉到粉尘的能力得以提升。据有关试验表明，磁极化强度越高，磁化水湿润粉尘的速度就越快，当磁极化的强度超过450mT，粉尘受到磁化水湿润所需要的时间居然能比普通的清水快40%左右。利用这个原理，国内一些研究机构发明了专门用来磁化降尘用水的磁化喷咀，这种磁化喷咀能够提高水的成雾能力，实现磁化降尘用水的目的。

3 我国粉尘防治工艺的提升建议

1）加强对国际先进粉尘防治技术的研究。主要可以分为对辅助除尘设备、分段注水技术、高校控尘设备等国际先进设备和技术进行研究，进一步提升粉尘工艺水平。

2）研究注水煤层注水技术。防尘的关键就在于注水，可是，由于一些煤层有着十分特殊的机理，导致很难实施注水施工。一定要提高注水煤层的研究力度，找出切实可行的解决方案，与此同时，要要对注水自动化系统加以研究，对注水工程进行有效监控，从而提升防尘的能力。

3）防尘标准管理需要加强。粉尘的源头一直是十分复杂的，因此，在采煤时，工作人员和防尘技术人员需要考虑很多问题和因素。使用哪种防尘技术应当根据矿井的实际情况进行判断，并不是所有防尘技术都能应用于某一矿场的，但是，可以指定一个科学的防尘标准，加强防尘标准管理，使粉尘防治规范化。

4）国际交流与合作，提升国内粉尘防治技术。一些国际发达国家的粉尘防治设备和技术十分先进，在这一点不能否认，我们一定要抱着谦虚的态度去学习国外先进技术，引进国外先进设备，推动国内粉尘防治工艺的不断进步。生物试剂除尘、超声波除尘等现代化除尘技术是国内粉尘防治烟具的重要方向。

4 结语

综上所述，我国粉尘防治工艺虽然取得了一定的成就，但今后还有更长的一段路要走。应当格外重视，不断的改善当前所拥有的技术，引进国外先进的粉尘防治技术，不断提升煤矿粉尘防治的效果，从根本上消除煤矿粉尘所带来的隐患，做到安全生产、安全运输，造福煤矿行业。

［1］ 刘向升.综放工作面支架喷雾降尘装置的选择及优化［D］.青岛：山东科技大学，2007.

［2］ 周刚.综放工作面喷雾降尘理论及工艺技术研究［D］.青岛：山东科技大学，2009.

［3］ 时训先，蒋仲安，褚燕燕.煤矿综采工作面防尘技术研究现状及趋势［J］.中国安全生产科学技术，2005（1）：41－43.